Криогеника
13-й Международный конгресс IIR по холодильной технике (состоявшийся в Вашингтоне, округ Колумбия, в 1971 г.) одобрил универсальное определение «криогеники» и «криогенного», приняв пороговое значение 120 K (или –153 ° C), чтобы отличить эти термины от обычного охлаждения. [1] [2] [3] Это логическая разделительная линия, поскольку нормальные температуры кипения так называемых постоянных газов (таких как гелий , водород , неон , азот , кислород и обычный воздух ) лежат ниже -120° C при этом фреоновые хладагенты, углеводороды, и другие распространенные хладагенты имеют температуру кипения выше -120 ° C [ требуется уточнение ] . [4] [5] Национальный институт стандартов и технологий США считает, что область криогеники связана с температурами ниже -180 ° C (93 K; -292 ° F).
Открытие сверхпроводящих материалов с критическими температурами, значительно превышающими точку кипения жидкого азота, вызвало новый интерес к надежным и недорогим методам производства высокотемпературного криогенного охлаждения. Термин «высокотемпературный криогенный» описывает температуры в диапазоне от выше точки кипения жидкого азота, -195,79 ° C (77,36 K; -320,42 ° F), до -50 ° C (223 K; -58 ° F). [6]
Криогеники используют температурную шкалу Кельвина или Ренкина , обе из которых измеряют от абсолютного нуля , а не более обычные шкалы, такие как шкала Цельсия , которая измеряет от точки замерзания воды на уровне моря [7] [8] , или Фаренгейта , которая измеряет от точки замерзания. конкретного солевого раствора на уровне моря. [9] [10]
Сжиженные газы , такие как жидкий азот и жидкий гелий , используются во многих криогенных приложениях. Жидкий азот является наиболее часто используемым элементом в криогенике и легально продается во всем мире. Жидкий гелий также широко используется и позволяет достичь самых низких достижимых температур .
Эти жидкости можно хранить в сосудах Дьюара , которые представляют собой контейнеры с двойными стенками и высоким вакуумом между стенками для уменьшения передачи тепла жидкости. Типичные лабораторные сосуды Дьюара имеют сферическую форму, сделаны из стекла и защищены металлическим внешним контейнером. Сосуды Дьюара для очень холодных жидкостей, таких как жидкий гелий, имеют еще один контейнер с двойными стенками, заполненный жидким азотом. Сосуды Дьюара названы в честь их изобретателя Джеймса Дьюара , человека, впервые сжиженного водорода . Термосы представляют собой термосы меньшего размера, помещенные в защитный кожух.
Криогенные этикетки со штрих-кодом используются для маркировки сосудов Дьюара, содержащих эти жидкости, и не замерзают при температуре до -195 градусов по Цельсию. [13]
