Охлаждение адиабатическим размагничиванием

Измерения при еще более низких температурах представляют особый интерес в связи с адиабатическим размагничиванием и получением температур ниже 1°К. Для таких пределов холода изменение магнитной восприимчивости с температурой некоторое время было единственным методом, которым такие температуры могли оцениваться. В этих опытах парамагнитное вещество, охлажденное до максимально низкой температуры с помощью водорода или гелия, вводится в сильное магнитное поле. При [c.27]

ОХЛАЖДЕНИЕ МЕТОДОМ АДИАБАТИЧЕСКОГО РАЗМАГНИЧИВАНИЯ [c.118]

Статья — Охлаждение адиабатическим размагничиванием ядерных спинов . [c.412]

Для охлаждения этим способом парамагнитное вещество (обычно брусок парамагнитной соли) выдерживается при постоянной температуре в условиях глубокого вакуума, например в ванне кипящего гелия. Вещество находится под действием сильного магнитного поля. При выключении поля происходит адиабатическое размагничивание, позволяющее охладить парамагнитное вещество до температуры, близкой к абсолютному нулю. В настоящее время созданы магнитные холодильные машины, использующие этот эффект для получения температур ниже 1 К (при очень малых холодопроизводительностях). [c.654]

Поскольку при адиабатическом размагничивании Яо->О и М О может показаться, что спиновая система приходит в состояние полного беспорядка, как в случае насыщения, и, следовательно, имеет бесконечную температуру. Но это не так,, поскольку энтропия системы неизменна, а это означает наличие порядка в системе. Правда, это уже не упорядоченность спинов по отношению к внешнему приложенному полю Но (упорядоченность зеемановской подсистемы), а определенный внутренний порядок взаимной ориентации спинов по отношению к локальным полям упорядоченность дипольной подсистемы). . Итак, после адиабатического размагничивания при Но = О получаем охлажденную упорядоченную дипольную подсистему спинов, которая будет постепенно нагреваться за счет процессов спин-решеточной релаксации, стремясь к тепловому равновесию с решеткой. [c.254]

В химии и химической технологии, как правило, используют низкие температуры в диапазоне от 270 до 120 К (умеренный холод) и сравнительно редко температуры ниже 120 К (глубокий холод). В лабораторных условиях для получения умеренного холода используют смеси льда с солями, кислотами или щелочами, в которых охлаждение достигается за счет плавления льда. Более низкие температуры порядка 200 К получают, применяя охлаждающие смеси твердой углекислоты (сухой лед) со спиртом или эфирами. Наконец, для получения низких и сверхнизких температур в технических масштабах используют процессы расширения сжатых газов, термоэлектрические явления или адиабатическое размагничивание, реализуемые в специальных холодильных ма- [c.115]

С помощью адиабатического размагничивания парамагнитных веществ было осуществлено охлаждение до 0,0034° К (1948 г.). [c.144]

Явление охлаждения при адиабатическом размагничивании находит себе применение в качестве основного метода получения сверхнизких температур в лабораторных условиях. [c.112]

В парамагнитных веществах работа системы против внешних сил (парамагнитное вещество втягивается в магнитное поле) совершается за счет внутренней энергии и поэтому сопровождается понижением температуры. Адиабатическое размагничивание парамагнитных веществ происходит так же, как и адиабатическое расширение газа. Охлаждаемый образец, помещенный в вакуумированный сосуд, намагничивается с помощью сильного магнитного поля, затем оно выключается, и в процессе адиабатического размагничивания температура образца понижается (см. раздел Глубокое охлаждение ). [c.22]

Исходя из этого, конечная температура охлаждения при адиабатическом размагничивании определяется уравнением [c.62]

Охлаждение методом адиабатического размагничивания [c.119]

При использовании процесса адиабатического размагничивания все измерения в большинстве случаев производятся после того, как охлаждение рабочего объема закончилось. Во время измерений [c.122]

Криостатом обычно называют аппарат, во внутреннем объеме которого поддерживается низкая температура для проведения измерений физических величин, обеспечения работы различных датчиков и приборов, а также для осуществления процессов при низких температурах. Криостат — это по существу термостат, предназначенный для тепловой стабилизации в области весьма низких температур. Криостаты чрезвычайно разнообразны по своему назначению и конструктивному выполнению, а также по величине заданного уровня температур. Нередко конструкция криостата совмещена с холодильной машиной, обеспечивающей низкотемпературный уровень. К таким системам, в частности, относятся микрокриогенные устройства, в которых охлаждаемый приемник инфракрасного излучения или квантовый усилитель помещен вместе с охлаждающи.м устройством (дроссельный микроохладитель и т. п.) в одной низкотемпературной камере. Криостаты для адиабатического размагничивания также наряду с исследуемым объектом включают источник охлаждения — парамагнитную соль. Многие другие типы криостатов используют внешние источники охлаждения — обычно сжиженные газы азот, водород, гелий. В некоторых типах криостатов температура должна все время поддерживаться постоянной с малы.ми допустимыми отклонениями. В других криостатах температура должна изменяться, обеспечивая ряд ее постоянных значений в заданном интервале. [c.231]

Наинизшую температуру в Г = 0,085 (около—273,Г) получил в той же лаборатории недавно д е-Г а а с для этилсульфата церия быстрым размагничиванием образца его, предварительно охлажденного до 7" = 1,26 посредством кипящего гелия 1. Охлаждение, вызываемое быстрым (адиабатическим) размагничиванием, бьГло предсказано еще в 1926 г. Дебаем. [c.173]

Б заключение бегло осветил С5ЩН0Сть магнитного метода получения самого низкого холода плп, как его часто называют, метода адиабатического размагничивания. Он основан на способности некоторых парамагнитных солей (гадолиния, церия, трехвалентного хрома, двухвалентного. марганца и др.) терять свою тепловую энергию в магнитном поле в результате упорядочения структурных элементов. Это сопровождается уменьшением энтропии, а следовательно, охлаждением. Находящуюся в контейнере (трубке) соль помещают в криостат с жидким гелием, а затем вводят в контейнер некоторое количество газообразного гелия, чтобы обеспечить тепловой контакт соли с гелиевой ванной. Далее подводят лгагнитное поле, и соль изотермически намагничивается. Газ откачивают нз контейнера, и с ним уходит тепло,отдаваемое солью тепловой контакт с жидким гелием размыкается. Отключают магнитное ноле, в результате размагничивания температура соли надает значительно ниже температуры жидкого гелия. Цикл многократно повторяется. В итоге парамагнитная соль без особых трудностей может быть охлаждена до нескольких сотых долей градуса абсолютной шкалы. Как сообщалось в печати, этим путем достигнута температура, отстоящая от абсолютного нуля на 0,0002° Использование ядерного магнетизма сулит в будущем еще большее приближение к абсолютному нулю. [c.155]

Применение жидкого гелия в ЭБСпериментах по адиабатическому размагничиванию. Опыты по получению температур еще более низких, получаемых уже не откачкой паров жидкого гелия, а другими способами, например адиабатическим размагничиванием парамагнитных солей, и результаты этих опытов не будут затронуты в настоящем параграфе. При применении метода адиабатического размагничивания температура около 1°К,полученная с помощью откачки гелия, служит начальной температурой, с которой начинается охлаждение. [c.209]

Наиболее низкая температура, достигнутая до настоящего времени адиабатическим размагничиванием парамагнитной соли, равна примерно 0,001° К- Используя смешанные кристаллы хромовых II алюминиевых квасцов, де Клерк, Стинленд и Гортер [7] получили температуру 0,0014°К (расчетную). Такая же или, пожалуй, даже более низкая температура была достигнута при использовании двухступенчатого размагничивания [8]. Эта температура близка, по-видимому, к предельно достижимой для данного метода, что является следствием тепловых свойств парамагнитной соли при очень низких температурах. Основные свойства соли, обусловливающие ее охлаждение при адиабатическом размагничивании, являются одновременно и причиной, затрудняющей достижение более низких температур. Совсем недавно сверхнизкие температуры были получены методом адиабатического размагничивания ядерных спинов. Этот метод был предложен Симоном еще в 1937 г., между тем как первые эксперименты (Курти, Робинсон, Симон и Спор [9]) относятся к 1956 г. Во время опыта медный образец охлаждался до 0,01° К адиабатическим размагничиванием парамагнитной соли н [c.121]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология