Kryogenik (från de grekiska orden κρύος "kall, frost" + γένος "släkte, ursprung") är en gren av lågtemperaturfysik som studerar mönstren för förändringar i egenskaperna hos olika ämnen under förhållanden med extremt låga ("kryogena") temperaturer . Dessutom betecknar denna term teknik och hårdvara och metodologiska sätt att arbeta vid låga temperaturer. Även definierat som ett vetenskapsområde som täcker forskning, utveckling och tillämpning av kryogen teknologi.
1971 antog International Institute of Refrigeration en rekommendation att kryogena temperaturer bör hänvisa till temperaturer under 120 Kelvin (kondenseringstemperatur för naturgas ) upp till 0,7 K (temperatur för produktion av flytande helium under vakuum ). Alla temperaturer under 0,3 K är ultralåga temperaturer , för vilka speciella kylningsmetoder används.
Cykeln är baserad på isentalpi-kylning när den passerar genom gasreglaget.
Strypning är en minskning av trycket på grund av att ett ämne trycks genom ett smalt flödesområde. Det är inte en källa till kyla, utan implementerar bara processen att sänka temperaturen. En kall källa är en anordning där en entalpiförändring sker. Strypning är en isentalpisk process.
Expandering är en adiabatisk expansion av ett flöde av materia med mottagande av externt arbete (härlett från franska). Expanderare skiljer sig åt: kolv, turbo, roterande och andra typer. Expandern är en av huvudkällorna till "kyla" (tillsammans med kompressorn i den kryogena cykeln). Den adiabatiska effektiviteten för fram- och återgående expanderare kan nå 90% eller mer; för turboexpanderar vid höga temperaturer överstiger denna parameter inte 70% (med en minskning av driftstemperaturområdet minskar effektiviteten).
Adiabatisk avmagnetisering är en metod för att erhålla temperaturer under 0,7 K. Metoden är baserad på effekten av värmeavgivning från paramagnetiska salter under deras magnetisering och efterföljande värmeabsorption under deras avmagnetisering.
Det finns också nukleär adiabatisk avmagnetisering. Hittills har den lägsta temperaturen uppnåtts med denna metod.