补充资料：低温学

低温学
Cryogenics

低温学(eryogenics) 低温学是产生和维持极低温度的科学。第二次世界大战之前，由于必需的气体液化及有关设备的建立、运转和维修需花费大量的时间和金钱，所以只有少数专业化的实验室开展了极低温度下的科学研究工作。然而，从战前的年代里就开始认识到，在某些加工过程中应用低温学能取得经济效益，于是低温技术的科学和技术都开始迅速发展。例如，1 939年全世界只有几个实验室可以使用液体氦，现在它成了大多数较大研究机构都可以随时使用的致冷剂同样，战前低温工程的许多实验应用，例如为冶金加工过程生产纯氧的大型成吨制氧设备，目前已很普遍。工业低温学的先躯是研制氢、氦液化设备，以便能够为工业和军事用途大量生产这类液化气体 低温的产生从实践的观点来说，使任意给定的物体与适当的保持固定压强的液化气体处于热接触，就可以非常简单地冷到而且维持某一低温度。表中给出了利用液化气体的液池可得到的温度范围。原则上，可以利用液化的气体提供从它的三相点到临界点恒定的液池温度。改变液体上面的气压使液池的温度变化，在液体范围内，确实可以通过移去因向液池液体内的漏热而蒸发的气体数量，来维持所要求的任一液池温度。通常因为不能完全排除漏热，除非定期地补充否则液池中的液体最终将全部汽化。 可从表中看出，并不是在整个低温范围内都有液化的气体。实际能够利用的最低液池温度大约是0.sK，5至14K与44至55K之间存在间断。如果需要扩展可达到的温度范围，或者更方便地实现某些温度范围，可利用其它的致冷方法。 原则上讲，可以将致冷机设计为产生和维持温标上某一预定的任意温度。由于致冷机循环运转，周期性地从低温贮槽移走热量，所以产生的低温度不是严格的恒温，根据循环的特点，温度的变化可能很大，也可能特别小.然而，当低温槽中的工作物质发生相变时，它的比热变为无限大，槽的温度保持恒定。低温槽就是液池，其中气化掉的液体不断得到补充。 通常大约在IK以上运转的致冷机循环，包括适当选定的气体的压缩和膨胀。由于在较低温度下利用气体是不现实的或不可能的，可以采用液体或固体工作材料和不同的技术来产生致冷。含有电子自旋顺磁体在内的固体中，顺磁离子的绝热去磁可用于1至。.o03K温区，但是适当的选择磁性材料也可应用到300K或更高。其它的实例是:3He产He稀释致冷机(0·3至。.o03K);由于3He熔化曲线的斜率倒向使3He液休与固体混合物的绝热压缩成为可能的，称为波麦兰丘克(POmeranehuk)致冷(0·05至。

说明：补充资料仅用于学习参考，请勿用于其它任何用途。