Холодильник Димрота используют в научных и промышленных лабораториях для получения низких температур без использования криогенных жидкостей. Его принцип основан на магнитной рудиментарной холодильной системе, которая позволяет добиться температуры нескольких градусов выше абсолютного нуля.
Основные компоненты и принцип действия
- Магнитный материал – обычно используют кристаллы, сильно реагирующие на магнитное поле.
- Магнитное поле – создается электромагнитом или постоянным магнитом. Изменение поляризации вызывает изменение температуры материала.
- Цикл работы – включает последовательные фазы намагничивания и размагничивания, что вызывает охлаждение или нагрев материала.
Как работает холодильник Димрота
- На первом этапе материал намагничивают при помощи внешнего магнитного поля. В этот момент магнитное состояние кристалла меняется, вызывая выделение тепла.
- Затем магнитное поле отключают, и кристалл начинает терять магнитное состояние, что сопровождается поглощением тепла из окружающей среды, вызывая его охлаждение.
- После этого низкотемпературный кристалл может использоваться для охлаждения окружающей среды или образцов, при этом цикл повторяется для достижения более низких температур.
Преимущества и ограничения
Холодильник Димрота способен достигать температур выше абсолютного нуля, что делает его ценным для проведения экспериментов наноразмерных структур или сверхпроводников. Однако он требует сложной системы управления магнитным полем и электрического питания, а также обладает ограниченным охлаждающим запасом по сравнению с криогенными системами.
