閉ループ一次冷却システムと、二次冷却システムと、システム制御ユニットとを備え、負荷を冷却するシステムであって、前記一次冷却システムは、低圧の一次冷媒を取り込み、高圧の一次冷媒を送出する一次コンプレッサーと、前記一次コンプレッサーから高圧の一次冷媒を受け取る入口および低圧の一次冷媒を前記一次コンプレッサーに返送する出口を備える断熱容器と、高圧の一次冷媒を受け取り、前記二次冷却システムからの二次冷媒を用いて冷却する前記断熱容器内の少なくとも一つの熱交換器であって、二次冷媒が、前記少なくとも一つの熱交換器において一次冷媒と熱を交換する関係にある少なくとも一つの熱交換器と、前記少なくとも一つの熱交換器から高圧の一次冷媒を受け取り、低圧の一次冷媒を送出する前記断熱容器内の膨張ユニットと、低圧の一次冷媒を前記負荷に送出する供給ラインおよび一次冷媒を前記負荷から前記一次冷却システムに返送する返送ラインとを備え、前記二次冷却システムは、少なくとも一つの二次極低温冷却器を備え、前記システム制御ユニットは、前記一次冷却システムおよび前記二次冷却システムの少なくとも一方の動作を制御し、前記負荷に送出される一次冷媒の圧力および前記負荷の少なくとも一つの温度のうち少なくとも一方に基づいて、前記負荷に対する可変の冷却能力を供給するシステム。前記負荷の前記少なくとも一つの温度が、約-80Cから約-250Cの温度である請求項1に記載のシステム。前記二次冷却システムが、冷却を前記負荷の少なくとも一つの伝熱面に送出する第一のチャンネルと、二次冷媒を前記少なくとも一つの熱交換器に送出する第二のチャンネルとを備える請求項1に記載のシステム。前記少なくとも一つの伝熱面が、熱を伝達して前記負荷の少なくとも一部を約-40Cから約-100Cの範囲の温度に冷却する請求項3に記載のシステム。前記少なくとも一つの伝熱面が、前記負荷のシステムによって加工される半導体基板を受け取るチャンバーの少なくとも一部を含む請求項3に記載のシステム。前記二次冷却システムが、混合ガス冷却システムを含む請求項3に記載のシステム。前記混合ガス冷却システムが、二つ以上の前記熱交換器と少なくとも一つの相分離器を備える請求項6に記載のシステム。前記二次冷却システムが、逆ブレイトン冷却システムを含む請求項1に記載のシステム。前記負荷が、予冷極低温インターフェースモジュール、予冷チャンバー、冷パッド極低温インターフェースモジュール、プラテン、静電チャックおよび二つの別個の負荷の少なくとも一つを備える請求項1に記載のシステム。前記負荷との電子通信における電子インターフェース制御ユニットをさらに備える請求項1に記載のシステム。前記電子インターフェース制御ユニットが、前記負荷の少なくとも一つの温度を指示する電気信号を受け取る請求項10に記載のシステム。前記電子インターフェース制御ユニットが、前記負荷の少なくとも一つの設定温度を指示する電気信号を受け取る請求項10に記載のシステム。前記電子インターフェース制御ユニットが、電気信号を出力し、前記二次冷却システムの動作を制御して前記負荷の少なくとも一つの温度を制御する請求項10に記載のシステム。前記電子インターフェース制御ユニットによって制御される前記負荷の少なくとも一つの温度が、前記負荷の少なくとも一つの伝熱面の温度を含む請求項13に記載のシステム。前記システム制御ユニットが、少なくとも前記負荷に送出される一次冷媒の圧力に基づいて、前記負荷に対する可変の冷却能力の供給を制御する制御ユニットを備える請求項1に記載のシステム。前記システム制御ユニットが、前記一次コンプレッサーの送出速度を制御する制御ユニットを備える請求項1に記載のシステム。前記システム制御ユニットが、前記一次コンプレッサーの高圧、低圧および差圧の少なくとも一つを制御する制御ユニットを備える請求項1に記載のシステム。前記システム制御ユニットが、一次冷媒に送出される熱を供給する熱源を制御する制御ユニットを備える請求項1に記載のシステム。前記膨張ユニットが、調節可能なスロットルを備え、前記システム制御ユニットが、前記調節可能なスロットルの動作を制御する制御ユニットを備える請求項1に記載のシステム。前記システム制御ユニットが、前記少なくとも一つの熱交換器の少なくとも一部を迂回するように一次冷媒の流れを制御する制御ユニットを備える請求項1に記載のシステム。前記システム制御ユニットが、前記一次冷却システムの少なくとも一部を迂回するように一次冷媒の流れを制御する制御ユニットを備える請求項1に記載のシステム。前記システム制御ユニットが、一次冷媒の流量を制御する制御ユニットを備える請求項1に記載のシステム。前記システム制御ユニットが、二次冷媒の流量を制御する制御ユニットを備える請求項1に記載のシステム。前記システム制御ユニットが、前記二次冷却システムの設定温度を制御する制御ユニットを備える請求項1に記載のシステム。前記システム制御ユニットが、二次冷媒に送出される熱を供給する熱源を制御する制御ユニットを備える請求項1に記載のシステム。前記システム制御ユニットが、前記二次冷却システムの二次コンプレッサーのスピードを制御する制御ユニットを備える請求項1に記載のシステム。前記システム制御ユニットが、前記二次冷却システムの少なくとも一部を迂回するように二次冷媒の流れを制御する制御ユニットを備える請求項1に記載のシステム。前記システム制御ユニットが、一次冷媒の少なくとも一部の流れを制御して前記負荷の少なくとも一部を暖める制御ユニットを備える請求項1に記載のシステム。前記システム制御ユニットが、二次冷媒の少なくとも一部の流れを制御して前記負荷の少なくとも一部を暖める制御ユニットを備える請求項1に記載のシステム。前記断熱容器が、前記二次冷却システムの少なくとも一部に一体化されている請求項1に記載のシステム。前記少なくとも一つの熱交換器が、凝縮器を含む請求項1に記載のシステム。前記システム制御ユニットが、前記少なくとも一つの二次極低温冷却器のスピードを調節する制御ユニットを備える請求項1に記載のシステム。前記システム制御ユニットが、前記少なくとも一つの二次極低温冷却器の少なくとも一つの二次コンプレッサーのスピードを調節する制御ユニットをさらに備える請求項32に記載のシステム。前記システム制御ユニットが、前記少なくとも一つの二次極低温冷却器の少なくとも一つを停止させる制御ユニットを備える請求項1に記載のシステム。前記システム制御ユニットが、前記一次冷却システムおよび前記二次冷却システムの少なくとも一方の動作を制御して、前記負荷に流れる一次冷媒の液相対気相の割合を変える請求項1に記載のシステム。二つ以上の前記二次極低温冷却器を備え、前記システム制御ユニットが、前記二つ以上の二次極低温冷却器の動作を制御して相異なるスピードで作動させる制御ユニットを備える請求項1に記載のシステム。二つ以上の前記二次極低温冷却器を備え、前記システム制御ユニットが、前記二つ以上の二次極低温冷却器の動作を制御して同じスピードで作動させる制御ユニットを備える請求項1に記載のシステム。前記システム制御ユニットが、前記一次冷却システムおよび前記二次冷却システムの少なくとも一方の動作を制御して、前記負荷の前記少なくとも一つの温度を実質的に一定に保つ請求項1に記載のシステム。前記システム制御ユニットが、一次冷媒の少なくとも一部を前記システムにおける比較的暖かい面に送って前記負荷に対する冷却を減らす制御ユニットを備える請求項1に記載のシステム。前記システム制御ユニットが、前記一次コンプレッサーの可変スピード動作および前記一次コンプレッサーのパルス動作の少なくとも一つを可能にする制御ユニットを備える請求項1に記載のシステム。前記システム制御ユニットが、前記二次冷却システムの動作を制御して、前記負荷から返送される一次冷媒の測定された圧力に基づいて、前記負荷から返送される一次冷媒の計算された沸点を求め、前記負荷から返送される一次冷媒の測定された温度を、前記計算された沸点と比較し、前記測定された温度が、前記計算された沸点よりも所定の温度差を超えて高いと、前記二次冷却システムを制御して前記負荷に対して利用可能な冷却を増すことによって、前記負荷の冷却が不十分になることを避ける請求項1に記載のシステム。前記システム制御ユニットが、前記二次冷却システムの動作を制御して、前記負荷から返送される一次冷媒の温度を、前記負荷の下流にある第一の温度センサーでモニターし、前記第一の温度センサーによる温度が所定の想定飽和温度に到達していると、前記第一の温度センサーの下流にある小ヒーターが作動するように制御し、前記小ヒーターの下流にある第二の温度センサーで一次冷媒の温度をモニターし、前記小ヒーターが作動することで一次冷媒の温度が上昇すると、前記二次冷却システムを制御して前記負荷に利用可能な冷却を増すことによって、前記負荷の冷却が不十分になることを避ける請求項1に記載のシステム。前記システム制御ユニットが、前記二次冷却システムの動作を制御して、前記負荷から返送される一次冷媒の温度を、前記負荷の下流にある第一の温度センサーでモニターし、前記第一の温度センサーによる温度が所定の想定飽和温度に到達していると、前記第一の温度センサーの下流にある小ヒーターが作動するように制御し、前記小ヒーターの下流にある第二の温度センサーで一次冷媒の温度をモニターし、前記小ヒーターが作動することで一次冷媒の温度が上昇すると、前記小ヒーターが供給する熱の大きさを求め、その大きさに基づいて、前記二次冷却システムを制御して前記負荷に利用可能な冷却を減らすか否かを決定することによって、前記負荷の冷却が過剰になることを避ける請求項1に記載のシステム。前記システム制御ユニットが、前記少なくとも一つの二次極低温冷却器の可変ヒーターを調節する制御ユニットを備える請求項1に記載のシステム。前記システム制御ユニットが、前記少なくとも一つの二次極低温冷却器の設定温度を制御する制御ユニットを備える請求項1に記載のシステム。前記システム制御ユニットが、二つ以上の前記二次極低温冷却器を制御して、相異なる設定温度を有するようにする請求項45に記載のシステム。一次冷媒が、窒素流を含む請求項1に記載のシステム。一次冷媒が、アルゴン、キセノン、クリプトン、ヘリウムおよび混合ガス冷媒の少なくとも一つを含む請求項1に記載のシステム。一次冷媒が、前記二次冷却システムにおいて用いられる冷媒の沸点よりも高い沸点を有する少なくとも一つの冷媒成分を含む請求項1に記載のシステム。一次冷媒が、アルゴン、窒素、キセノンおよびクリプトンの少なくとも一つを含み、二次冷媒が、ヘリウムおよびネオンの少なくとも一方を含む請求項49に記載のシステム。一次冷媒が、前記二次冷却システムにおいて用いられる少なくとも一つの冷媒の沸点よりも低い沸点を有する冷媒を含む請求項1に記載のシステム。一次冷媒が、アルゴン、窒素、キセノン、クリプトンおよびヘリウムの少なくとも一つを含み、二次冷媒が、混合ガス冷媒を含む請求項51に記載のシステム。前記断熱容器内にあって、前記断熱容器の入口から流れる高圧の一次冷媒と前記負荷から返送される一次冷媒との間で熱を交換する伝熱式熱交換器をさらに備え、その伝熱式熱交換器は、高圧の一次冷媒をコンデンサーに送出する請求項1に記載のシステム。前記断熱容器の入口から流れる高圧の一次冷媒が、前記負荷から返送される一次冷媒と熱を交換しないように、前記伝熱式熱交換器を迂回することを可能にするバイパス弁をさらに備える請求項53に記載のシステム。前記システム制御ユニットが、前記二次冷却システムの動作を制御して、前記伝熱式熱交換器の中間点および前記伝熱式熱交換器の端点の少なくとも一方における温度をモニターし、そのモニターした温度が所定の温度を下回ると、前記二次冷却システムを制御して前記負荷に対して利用可能な冷却を減らすことによって、前記負荷の冷却が不十分になることを避ける請求項53に記載のシステム。前記負荷が、静電チャックを含む請求項1に記載のシステム。前記静電チャックが、半導体デバイスを製造するイオン注入システムの一部である請求項56に記載のシステム。前記静電チャックでの取り扱いに先立って前記半導体デバイスを受け取る予冷チャンバーをさらに備える請求項57に記載のシステム。前記負荷が、半導体ウェハを冷却するシステムの少なくとも一部、イオン注入システムの少なくとも一部および物理蒸着システムの少なくとも一部のうち、少なくとも一つを含む請求項1に記載のシステム。前記少なくとも一つの二次極低温冷却器が、ギフォードマクマホンサイクル冷却器を含む請求項1に記載のシステム。前記ギフォードマクマホンサイクル冷却器が、ヘリウム冷却器を含む請求項60に記載のシステム。前記少なくとも一つの二次極低温冷却器が、パルス管冷却器を含む請求項1に記載のシステム。前記少なくとも一つの二次極低温冷却器が、逆ブレイトンサイクル冷却器、スターリングサイクル冷却器およびジュールトムソンサイクル冷却器の少なくとも一つを含む請求項1に記載のシステム。前記少なくとも一つの二次極低温冷却器が、単一の冷媒を用いる冷却器を含む請求項1に記載のシステム。前記少なくとも一つの二次極低温冷却器が、混合ガス冷媒を用いる冷却器を含む請求項1に記載のシステム。前記少なくとも一つの二次極低温冷却器が、一次冷媒を冷却するように接続される二つ以上の二次極低温冷却器を含み、その二つ以上の二次極低温冷却器と熱を交換する関係になるように一次冷媒が並流である請求項1に記載のシステム。前記少なくとも一つの二次極低温冷却器が、一次冷媒を冷却するように接続される二つ以上の二次極低温冷却器を含み、その二つ以上の二次極低温冷却器と熱を交換する関係になるように一次冷媒が直流である請求項1に記載のシステム。前記一次冷却システムの前記一次コンプレッサーが、可変スピードコンプレッサーを含む請求項1に記載のシステム。前記断熱容器内を真空にするクライオポンプ用の面をさらに備える請求項1に記載のシステム。前記クライオポンプ用の面が、前記少なくとも一つの二次極低温冷却器の第二段階の冷却を含む請求項69に記載のシステム。第一の冷媒を前記負荷に送出する供給ラインおよび第一の冷媒を前記負荷から返送する返送ラインを迂回することを可能にするバイパス弁をさらに備える請求項1に記載のシステム。前記膨張ユニットが、毛管、可変流域をもつ弁、スプリングバイアスの弁、ピストン膨張器およびタービン膨張器の少なくとも一つを含む請求項1に記載のシステム。一次冷媒源と、前記一次コンプレッサーによって取り込まれる低圧の一次冷媒との間の一次冷媒の流れを調整する圧力調整器と、前記圧力調整器を制御して一次冷媒の前記システムへの流入を調整する圧力制御ユニットとをさらに備える請求項1に記載のシステム。前記断熱容器の圧力計に接続される遮断弁をさらに備え、その遮断弁が、前記断熱容器の圧力計が所定の最大安全圧を超える圧力を検出すると、前記断熱容器の入口に一次冷媒が流入することを防止する請求項1に記載のシステム。前記断熱容器から前記一次コンプレッサーに返送される一次冷媒の温度をモニターするように接続される熱センサーと、前記断熱容器から返送される一次冷媒の温度が所定の接触危険最低温度に満たないと、前記二次冷却システムの動作を停止するように接続される安全制御ユニットとをさらに備える請求項1に記載のシステム。一次冷媒が前記システムに入り込むのに先立って、一次冷媒の供給源から誘導されるガスから不純物を取り除く清浄器をさらに備える請求項1に記載のシステム。前記一次コンプレッサー内の一次冷媒から油を取り除く油分離器をさらに備える請求項1に記載のシステム。前記供給ラインおよび前記返送ラインの各々の少なくとも一部が、真空断熱移送ライン内に延びる請求項1に記載のシステム。前記少なくとも一つの熱交換器が、一次冷媒の少なくとも相当の部分を液相に変える請求項1に記載のシステム。前記少なくとも一つの熱交換器が、一次冷媒を実質的には液相に変えない請求項1に記載のシステム。前記膨張ユニットが、一次冷媒の少なくとも相当の部分を液相に変える請求項80に記載のシステム。前記供給ラインが、前記断熱容器の外の移送ライン経由で、低圧の冷媒を前記負荷に送出し、前記返送ラインが、前記移送ライン経由で、冷媒を前記負荷から前記断熱容器に返送する請求項1に記載のシステム。前記負荷が前記断熱容器内にある請求項1に記載のシステム。前記負荷が、半導体基板、深冷分離用の流体の流れ、液化されるガス、生体サンプル、化学プロセス、材料特性分析装置、水蒸気トラップ、製造プロセスにおける物品、撮像装置、亜原子粒子検出器、光子検出器、化学分析装置、超電導ケーブルおよび超電導装置の少なくとも一つを含む請求項1に記載のシステム。閉ループ一次冷却システムと、二次冷却システムと、システム制御ユニットとを備え、冷媒を負荷に提供するシステムであって、前記一次冷却システムは、低圧の冷媒を取り込み、高圧の冷媒を送出するコンプレッサーと、前記コンプレッサーから高圧の冷媒を受け取り、低圧の冷媒を断熱容器に送出する膨張弁と、前記膨張弁から冷媒を受け取る入口および低圧の冷媒を前記コンプレッサーに返送する出口を備える前記断熱容器と、低圧の冷媒を受け取り、冷媒と熱を交換する関係にある二次冷却システムを用いて冷却する前記断熱容器内の少なくとも一つの熱交換器と、低圧の冷媒を前記負荷に送出する供給ラインおよび冷媒を前記負荷から前記一次冷却システムに返送する返送ラインとを備え、前記二次冷却システムは、少なくとも一つの二次極低温冷却器を備え、前記システム制御ユニットは、前記一次冷却システムおよび前記二次冷却システムの少なくとも一方の動作を制御し、前記負荷に送出される一次冷媒の圧力および前記負荷の少なくとも一つの温度の少なくとも一方に基づいて、前記負荷に対する可変の冷却能力を供給するシステム。負荷を冷却する方法であって、閉ループ一次冷却システムの一次コンプレッサーにおいて一次冷媒を圧縮し、前記一次コンプレッサーが、低圧の一次冷媒を取り込み、高圧の一次冷媒を送出するものであり、高圧の一次冷媒を前記一次コンプレッサーから断熱容器の入口に移送し、低圧の一次冷媒を前記断熱容器から前記一次コンプレッサーに返送し、高圧の一次冷媒を前記断熱容器内の少なくとも一つの熱交換器に移送し、前記少なくとも一つの熱交換器内の一次冷媒を二次冷却システムからの二次冷媒との熱交換を用いて冷却し、前記二次冷却システムが、少なくとも一つの二次極低温冷却器を備えるものであり、一次冷媒を断熱容器内の膨張ユニットを用いて膨張させ、前記膨張ユニットが、前記少なくとも一つの熱交換器から高圧の一次冷媒を受け取り、低圧の一次冷媒を送出するものであり、低圧の一次冷媒を前記負荷に送出し、前記負荷から前記一次冷却システムに返送し、前記一次冷却システムおよび前記二次冷却システムの少なくとも一方の動作を制御し、前記負荷に送出される一次冷媒の圧力および前記負荷の少なくとも一つの温度のうち少なくとも一方に基づいて、前記負荷に対する可変の冷却能力を供給する方法。冷却を、前記二次冷却システムから、前記二次冷却システムの第一のチャンネル経由で前記負荷の少なくとも一つの伝熱面に送出し、二次冷媒を、前記二次冷却システムの第二のチャンネル経由で前記少なくとも一つの熱交換器に送出することをさらに備える請求項86に記載の方法。前記負荷に送出される一次冷媒の少なくとも圧力に基づいて、前記負荷に対する可変の冷却能力の供給を制御することをさらに備える請求項86に記載の方法。前記一次コンプレッサーの高圧、低圧および差圧の少なくとも一つを制御することをさらに備える請求項86に記載の方法。熱源を制御して一次冷媒に送出される熱を供給することをさらに備える請求項86に記載の方法。前記膨張ユニットが調節可能なスロットルを備え、その調節可能なスロットルの動作を制御することをさらに備える請求項86に記載の方法。一次冷媒の流れを制御して、前記少なくとも一つの熱交換器の少なくとも一部を迂回させることをさらに備える請求項86に記載の方法。一次冷媒の流れを制御して、前記一次冷却システムの少なくとも一部を迂回させることをさらに備える請求項86に記載の方法。一次冷媒の流量を制御することをさらに備える請求項86に記載の方法。二次冷媒の流量を制御することをさらに備える請求項86に記載の方法。前記二次冷却システムの設定温度を制御することをさらに備える請求項86に記載の方法。熱源を制御して、二次冷媒に送出される熱を供給することをさらに備える請求項86に記載の方法。前記二次冷却システムの二次コンプレッサーのスピードを制御することをさらに備える請求項86に記載の方法。二次冷媒の流れを制御して、前記二次冷却システムの少なくとも一部を迂回させることをさらに備える請求項86に記載の方法。一次冷媒の少なくとも一部の流れを制御して、前記負荷の少なくとも一部を暖めることをさらに備える請求項86に記載の方法。二次冷媒の少なくとも一部の流れを制御して、前記負荷の少なくとも一部を暖めることをさらに備える請求項86に記載の方法。冷媒を低圧にて前記断熱容器の外の移送ライン経由で前記負荷に送出し、前記負荷からその移送ライン経由で前記断熱容器に返送することを備える請求項86に記載の方法。前記負荷が、前記断熱容器内にある請求項86に記載の方法。前記負荷が、半導体基板、深冷分離用の流体の流れ、液化されるガス、生体サンプル、化学プロセス、材料特性分析装置、水蒸気トラップ、製造プロセスにおける物品、撮像装置、亜原子粒子検出器、光子検出器、化学分析装置、超電導ケーブルおよび超電導装置の少なくとも一つを含む請求項86に記載の方法。冷却される物体または流体を、前記負荷の伝熱面から前記負荷の別の部分に移動させることをさらに備える請求項86に記載の方法。シリコンウェハの損傷を最小にするには、イオン注入中のウェハは極低温であるのが有利であると見出されている。加えて、その他多様な半導体プロセスおよび他の技術分野においても、極低温での冷却が必要とされ続けている。発明の一実施形態によると、負荷を冷却するシステムが提供される。そのシステムは、閉ループ一次冷却システムを備え、それは、低圧の一次冷媒を取り込み、その一次冷媒を高圧で送出する一次コンプレッサーと、前記一次コンプレッサーから高圧の一次冷媒を受け取る入口およびその一次冷媒を低圧で前記一次コンプレッサーに返送する出口を備える断熱容器と、高圧の一次冷媒を受け取り、その一次冷媒を二次冷却システムからの二次冷媒を用いて冷却する前記断熱容器内の少なくとも一つの熱交換器であって、その二次冷媒は、当該少なくとも一つの熱交換器において一次冷媒と熱を交換する関係にある少なくとも一つの熱交換器と、前記少なくとも一つの熱交換器から高圧の一次冷媒を受け取り、その一次冷媒を低圧で送出する断熱容器内の膨張ユニットと、低圧の一次冷媒を前記負荷に送出する供給ラインと、一次冷媒を前記負荷から前記一次冷却システムに返送する返送ラインとを備える。前記システムは、さらに二次冷却システムを備え、それは、少なくとも一つの二次極低温冷却器を備える。システム制御ユニットは、前記一次冷却システムおよび前記二次冷却システムの少なくとも一方の動作を制御し、前記負荷に送出される一次冷媒の圧力と前記負荷の少なくとも一つの温度との少なくとも一方に基づいて、前記負荷に対する可変の冷却能力を供給する。さらに関連する実施形態において、前記負荷の前記少なくとも一つの温度は、約-80Cから約-250Cの温度を含んでもよい。前記二次冷却システムは、冷却coolingを前記負荷の少なくとも一つの伝熱面に送出する第一のチャンネルと、二次冷媒を前記少なくとも一つの熱交換器に送出する第二のチャンネルを備えてもよい。前記少なくとも一つの伝熱面は、熱を伝達して前記負荷の少なくとも一部を約-40Cから約-100Cの範囲の温度に冷却してもよい。前記少なくとも一つの伝熱面は、前記負荷のシステムによって加工される半導体基板を受け取るチャンバーの少なくとも一部を含んでもよい。前記二次冷却システムは、混合ガス冷却システムを含んでもよい。前記混合ガス冷却システムは、二つ以上の熱交換器と少なくとも一つの相分離器を備えてもよい。前記二次冷却システムは、逆ブレイトン冷却システムを含んでもよい。前記負荷は、予冷極低温インターフェースモジュール、予冷チャンバー、冷パッド極低温インターフェースモジュール、プラテン、静電チャックおよび二つの別個の負荷のうち、少なくとも一つを備えてもよい。他の関連する実施形態において、前記システムは、前記負荷との電子通信における電子インターフェース制御ユニットをさらに備えてもよい。前記電子インターフェース制御ユニットは、前記負荷の少なくとも一つの温度を指示する電気信号および/または前記負荷の少なくとも一つの設定温度を指示する電気信号を受け取るものでもよい。前記電子インターフェース制御ユニットは、電気信号を出力し、前記二次冷却システムの動作を制御して前記負荷の少なくとも一つの温度を制御してもよい。前記電子インターフェース制御ユニットによって制御される前記負荷の少なくとも一つの温度は、前記負荷の少なくとも一つの伝熱面の温度を含んでもよい。さらに関連する実施形態において、前記システム制御ユニットは、少なくとも前記負荷に送出される一次冷媒の圧力に基づいて、前記負荷に対する可変の冷却能力の供給を制御する制御ユニット、前記一次コンプレッサーの送出速度を制御する制御ユニット、前記一次コンプレッサーの高圧、低圧および差圧の少なくとも一つを制御する制御ユニット、一次冷媒に送出される熱を供給する熱源を制御する制御ユニット、調節可能なスロットルの動作を制御する制御ユニット、前記少なくとも一つの熱交換器の少なくとも一部を迂回するように一次冷媒の流れを制御する制御ユニット、前記一次冷却システムの少なくとも一部を迂回するように一次冷媒の流れを制御する制御ユニット、一次冷媒の流量を制御する制御ユニット、二次冷媒の流量を制御する制御ユニット、前記二次冷却システムの設定温度を制御する制御ユニット、二次冷媒に送出される熱を供給する熱源を制御する制御ユニット、前記二次冷却システムの二次コンプレッサーのスピードを制御する制御ユニット、前記二次冷却システムの少なくとも一部を迂回するように二次冷媒の流れを制御する制御ユニット、一次冷媒の少なくとも一部の流れを制御して前記負荷の少なくとも一部を暖める制御ユニット、および/または、二次冷媒の少なくとも一部の流れを制御して前記負荷の少なくとも一部を暖める制御ユニットを備えてもよい。さらに関連する実施形態において、前記断熱容器は、前記二次冷却システムの少なくとも一部に一体化されていてもよい。前記少なくとも一つの熱交換器は凝縮器を含んでもよい。前記システム制御ユニットは、前記少なくとも一つの二次極低温冷却器のスピードを調節する制御ユニットを備えてもよい。前記システム制御ユニットは、前記少なくとも一つの二次極低温冷却器の少なくとも一つの二次コンプレッサーのスピードを調節する制御ユニットをさらに備えてもよい。前記システム制御ユニットは、前記少なくとも一つの二次極低温冷却器の少なくとも一つを停止させる制御ユニットを備えてもよい。前記システム制御ユニットは、前記一次冷却システムおよび前記二次冷却システムの少なくとも一方の動作を制御して、前記負荷に流れる一次冷媒の液相対気相の割合を変えてもよい。前記システムは、二次極低温冷却器を二つ以上備え、前記システム制御ユニットが、その二つ以上の二次極低温冷却器の動作を制御して相異なるスピードまたは同じスピードで作動させる制御ユニットを備えてもよい。前記システム制御ユニットは、前記一次冷却システムおよび前記二次冷却システムの少なくとも一方の動作を制御して、前記負荷の前記少なくとも一つの温度を実質的に一定に保ってもよい。前記システム制御ユニットは、一次冷媒の少なくとも一部を前記システムにおけるより暖かい面比較的暖かい面、awarmersurfaceに送って前記負荷に対する冷却を減らす制御ユニットを備えてもよい。前記システム制御ユニットは、前記一次コンプレッサーの可変スピード動作および前記一次コンプレッサーのパルス動作の少なくとも一つを可能にする制御ユニットを備えてもよい。さらに、関連する実施形態において、前記システム制御ユニットは、前記二次冷却システムの動作を制御して、前記負荷から返送される一次冷媒の測定された圧力に基づいて、前記負荷から返送される一次冷媒の計算された沸点を求め、前記負荷から返送される一次冷媒の測定された温度を、前記計算された沸点と比較し、前記測定された温度が、前記計算された沸点よりも所定の温度差を超えて高いと、前記二次冷却システムを制御して前記負荷に対して利用可能な冷却を増すことによって、前記負荷の冷却が不十分になることを避けてもよい。また別の実施形態においては、前記システム制御ユニットは、前記二次冷却システムの動作を制御して、前記負荷から返送される一次冷媒の温度を、前記負荷の下流にある第一の温度センサーでモニターし、前記第一の温度センサーによる温度が所定の想定飽和温度に到達していると、前記第一の温度センサーの下流にある小ヒーターが作動するように制御し、前記小ヒーターの下流にある第二の温度センサーで一次冷媒の温度をモニターし、前記小ヒーターが作動することで一次冷媒の温度が上昇すると、前記二次冷却システムを制御して前記負荷に利用可能な冷却を増すことによって、前記負荷の冷却が不十分になることを避けてもよい。また別の実施形態においては、前記システム制御ユニットが、前記二次冷却システムの動作を制御して、前記負荷から返送される一次冷媒の温度を、前記負荷の下流にある第一の温度センサーでモニターし、前記第一の温度センサーによる温度が所定の想定飽和温度に到達していると、前記第一の温度センサーの下流にある小ヒーターが作動するように制御し、前記小ヒーターの下流にある第二の温度センサーで一次冷媒の温度をモニターし、前記小ヒーターが作動することで一次冷媒の温度が上昇すると、前記小ヒーターが供給する熱の大きさを求め、その大きさに基づいて、前記二次冷却システムを制御して前記負荷に利用可能な冷却を減らすか否かを決定することによって、前記負荷の冷却が過剰になることを避けてもよい。前記システム制御ユニットは、前記少なくとも一つの二次極低温冷却器の可変ヒーターを調節する制御ユニットを備えてもよい。前記システム制御ユニットは、前記少なくとも一つの二次極低温冷却器の設定温度を制御する制御ユニットを備えてもよい。前記システム制御ユニットは、二つ以上の前記二次極低温冷却器を制御して、相異なる設定温度を有するものであってもよい。さらに関連する実施形態において、一次冷媒は、窒素、アルゴン、キセノン、クリプトン、ヘリウムおよび混合ガス冷媒の少なくとも一つを含んでいてもよい。一次冷媒は、前記二次冷却システムにおいて用いられる冷媒の沸点よりも高い沸点を有する少なくとも一つの冷媒成分を含んでいるのがよく、例えば、一次冷媒は、アルゴン、窒素、キセノンおよびクリプトンの少なくとも一つを含み、二次冷媒は、ヘリウムおよびネオンの少なくとも一方を含んでいてもよい。一次冷媒は、前記二次冷却システムにおいて用いられる少なくとも一つの冷媒の沸点よりも低い沸点を有する冷媒を含んでいてもよい。一次冷媒は、アルゴン、窒素、キセノン、クリプトンおよびヘリウムの少なくとも一つを含み、二次冷媒は、混合ガス冷媒を含んでいてもよい。前記システムが、前記断熱容器内にあって、前記断熱容器の入口から流れる前記高圧の一次冷媒と前記負荷から返送される一次冷媒との間で熱を交換する伝熱式熱交換器をさらに備え、その伝熱式熱交換器は、前記高圧の一次冷媒をコンデンサーに送出するものでもよい。前記システムは、前記負荷から返送される一次冷媒と熱を交換しないように、前記断熱容器の入口から流れる前記高圧の一次冷媒が前記伝熱式熱交換器を迂回することを可能にするバイパス弁をさらに備えてもよい。前記システム制御ユニットが前記二次冷却システムの動作を制御して、前記伝熱式熱交換器の中間点および前記伝熱式熱交換器の端点の少なくとも一方における温度をモニターし、そのモニターした温度が所定の温度を下回ると、前記二次冷却システムを制御して、前記負荷に対して利用可能な冷却を減らすことによって、前記負荷の冷却が不十分になることを避けるものでもよい。さらに関連する実施形態において、前記負荷は静電チャックを含んでもよく、それは、半導体デバイスを製造するイオン注入システムの一部であってもよい。前記システムは、前記静電チャックでの取り扱いに先立って前記半導体デバイスを受け取る予冷チャンバーをさらに備えてもよい。前記負荷は、半導体ウェハを冷却するシステムの少なくとも一部、イオン注入システムの少なくとも一部および物理蒸着システムの少なくとも一部のうち、少なくとも一つを含んでもよい。前記少なくとも一つの二次極低温冷却器は、ギフォードマクマホンサイクル冷却器を含んでもよく、それは、ヘリウム冷却器を含んでもよい。前記少なくとも一つの二次極低温冷却器は、パルス管冷却器を含んでもよい。前記少なくとも一つの二次極低温冷却器は、逆ブレイトンサイクル冷却器、スターリングサイクル冷却器およびジュールトムソンサイクル冷却器のうち少なくとも一つを含んでもよく、また、単一の冷媒を用いる冷却器または混合ガス冷媒を用いる冷却器を含んでもよい。前記少なくとも一つの二次極低温冷却器は、一次冷媒を冷却するように接続される二つ以上の二次極低温冷却器を含み、その二つ以上の二次極低温冷却器と熱を交換する関係になるように一次冷媒が並流でまたは直流でinaparallelorseriesflowあってもよい。さらに関連する実施形態において、前記一次冷却システムの前記一次コンプレッサーは、可変スピードコンプレッサーを含んでもよい。前記システムは、前記断熱容器内を真空にするクライオポンプ用の面をさらに備えてもよい。前記クライオポンプ用の面は、前記少なくとも一つの二次極低温冷却器の第二段階の冷却を含んでもよい。前記システムは、前記第一の冷媒が、第一の冷媒を前記負荷に送出する供給ラインおよび第一の冷媒を前記負荷から返送する返送ラインを迂回することを可能にするバイパス弁をさらに備えてもよい。前記膨張ユニットは、毛管、可変流域をもつ弁、スプリングバイアスの弁、ピストン膨張器およびタービン膨張器の少なくとも一つを含んでもよい。前記システムは、一次冷媒源と、前記一次コンプレッサーによって取り込まれる低圧の一次冷媒との間の一次冷媒の流れを調整する圧力調整器と、前記圧力調整器を制御して一次冷媒の前記システムへの流入を調整する圧力制御ユニットとをさらに備えてもよい。前記システムは、前記断熱容器の圧力計に接続される遮断弁をさらに備え、その遮断弁は、前記断熱容器の圧力計が所定の最大安全圧を超える圧力を検出すると、前記断熱容器の入口に一次冷媒が流入することを防止するものでもよい。前記システムが、前記断熱容器から前記一次コンプレッサーに返送される一次冷媒の温度をモニターするように接続される熱センサーと、前記断熱容器から返送される一次冷媒の温度が所定の接触危険最低温度に満たないと、前記二次冷却システムの動作を停止するように接続される安全制御ユニットとをさらに備えてもよい。前記システムは、一次冷媒が前記システムに入り込むのに先立って、一次冷媒の供給源から誘導されるガスから不純物を取り除く清浄器、および/または、前記一次コンプレッサー内の一次冷媒から油を取り除く油分離器をさらに備えてもよい。前記供給ラインおよび前記返送ラインの各々の少なくとも一部は、真空断熱移送ライン内に延びていてもよい。前記少なくとも一つの熱交換器は、一次冷媒の少なくとも相当の部分を液相に変えるものでもよく、または、前記少なくとも一つの熱交換器は、一次冷媒を実質的には液相に変えないものでもよい。前記膨張ユニットは、一次冷媒の少なくとも相当の部分を液相に変えるものでもよい。さらに関連する実施形態において、前記供給ラインが、前記断熱容器の外の移送ライン経由で、低圧の冷媒を前記負荷に送出し、前記返送ラインが、その移送ライン経由で、冷媒を前記負荷から前記断熱容器に返送するものであってもよい。前記負荷は、前記断熱容器内にあってもよい。前記負荷は、半導体基板、深冷分離用の流体の流れ、液化されるガス、生体サンプル、化学プロセス、材料特性分析装置、水蒸気トラップ、製造プロセスにおける物品、撮像装置、亜原子粒子検出器、光子検出器、化学分析装置、超電導ケーブルおよび超電導装置の少なくとも一つを含んでもよい。本発明による別の実施形態において、冷媒を負荷に供給するシステムが提供される。そのシステムは、低圧の冷媒を取り込み、その冷媒を高圧で送出するコンプレッサーと、前記コンプレッサーから高圧で冷媒を受け取り、低圧の冷媒を断熱容器に送出する膨張弁と、前記膨張弁から冷媒を受け取る入口と、その低圧の冷媒を前記コンプレッサーに返送する出口を備える前記断熱容器と、低圧の冷媒を受け取り、その冷媒を、冷媒と熱を交換する関係にある二次冷却システムを用いて冷却する前記断熱容器内の少なくとも一つの熱交換器と、低圧の冷媒を前記負荷に送出する供給ラインおよび冷媒を前記負荷から前記一次冷却システムに返送する返送ラインとを備える、閉ループ一次冷却システムを備える。前記システムはさらに、少なくとも一つの二次極低温冷却器を備える二次冷却システムを備える。システム制御ユニットは、前記一次冷却システムおよび前記二次冷却システムの少なくとも一方の動作を制御し、前記負荷に送出される一次冷媒の圧力および前記負荷の少なくとも一つの温度のうち少なくとも一方に基づいて、前記負荷に対する可変の冷却能力を供給する。本発明による別の実施形態において、負荷を冷却する方法が提供される。その方法では、閉ループ一次冷却システムの一次コンプレッサーにおいて一次冷媒を圧縮し、その一次コンプレッサーは、低圧の一次冷媒を取り込み、高圧の一次冷媒を送出するものであり、高圧の一次冷媒を前記一次コンプレッサーから断熱容器の入口に移送し、低圧の一次冷媒を前記断熱容器から前記一次コンプレッサーに返送し、高圧の一次冷媒を前記断熱容器内の少なくとも一つの熱交換器に移送し、前記少なくとも一つの熱交換器内の一次冷媒を二次冷却システムからの二次冷媒との熱交換を用いて冷却し、その二次冷却システムは、少なくとも一つの二次極低温冷却器を備えるものであり、一次冷媒を断熱容器内の膨張ユニットを用いて膨張させ、その膨張ユニットは、高圧の一次冷媒を前記少なくとも一つの熱交換器から受け取り、低圧の一次冷媒を送出するものであり、低圧の一次冷媒を前記負荷に送出し、その一次冷媒を前記負荷から前記一次冷却システムに返送し、前記一次冷却システムおよび前記二次冷却システムの少なくとも一方の動作を制御して、前記負荷に送出される一次冷媒の圧力および前記負荷の少なくとも一つの温度のうち少なくとも一方に基づいて、前記負荷に対する可変の冷却能力を供給する。さらに関連する実施形態において、前記方法は、冷却coolingを、前記二次冷却システムから、前記二次冷却システムの第一のチャンネル経由で前記負荷の少なくとも一つの伝熱面に送出し、二次冷媒を、前記二次冷却システムの第二のチャンネル経由で前記少なくとも一つの熱交換器に送出することステップ、工程をさらに備えてもよい。前記方法は、前記負荷に送出される一次冷媒の少なくとも圧力に基づいて、前記負荷に対する可変の冷却能力の供給を制御することをさらに備えてもよい。前記方法は、前記一次コンプレッサーの高圧、低圧および差圧の少なくとも一つを制御すること、熱源を制御して一次冷媒に送られる熱を供給すること、調節可能なスロットルの動作を制御すること、一次冷媒の流れを制御して、前記少なくとも一つの熱交換器の少なくとも一部を迂回させること、一次冷媒の流れを制御して、前記一次冷却システムの少なくとも一部を迂回させること、一次冷媒の流量を制御すること、二次冷媒の流量を制御すること、前記二次冷却システムの設定温度を制御すること、熱源を制御して、二次冷媒に送られる熱を供給すること、前記二次冷却システムの二次コンプレッサーのスピードを制御すること、二次冷媒の流れを制御して、前記二次冷却システムの少なくとも一部を迂回させること、一次冷媒の少なくとも一部の流れを制御して、前記負荷の少なくとも一部を暖めること、および/または、二次冷媒の少なくとも一部の流れを制御して、前記負荷の少なくとも一部を暖めることをさらに備えてもよい。さらに関連する実施形態において、前記方法は、冷媒を低圧にて前記断熱容器の外の移送ライン経由で前記負荷に送出し、その冷媒を前記負荷からその移送ライン経由で前記断熱容器に返送することを備えてもよい。前記負荷は、前記断熱容器の中にあってもよい。前記負荷は、半導体基板、深冷分離用の流体の流れ、液化されるガス、生体サンプル、化学プロセス、材料特性分析装置、水蒸気トラップ、製造プロセスにおける物品、撮像装置、亜原子粒子検出器、光子検出器、化学分析装置、超電導ケーブルおよび超電導装置の少なくとも一つを含んでもよい。前記方法は、冷却される物体または流体を、前記負荷の伝熱面から前記負荷の別の部分に移動させることをさらに備えてもよい。本発明の代表的な実施形態を以下に記述する。本発明の実施形態によると、単一ウェハ高スループットイオン注入器において用いられる低温イオン注入用の閉サイクル極低温冷却源が提供される。加えて、本発明による実施形態は、その他可能な多様なアプリケーションにおいて冷却を行い、例えば、深冷分離用の流体の流れを冷却し、ガスを液化し、生物冷凍庫を冷却し、化学プロセスの反応速度を制御し、材料特性分析装置を冷却し、真空プロセスにおいて低蒸気圧を作り出すために水蒸気をトラップし、半導体ウェハの処理および検査のような製造プロセスにおいて物品を冷却し、撮像装置およびその他の機器、亜原子粒子および光子検出器を冷却し、化学分析装置を冷却し、ならびに超電導ケーブルおよび装置を冷却するのに用いられる。このシステムを、その他の冷却アプリケーションにおいて用いてもよいということも理解される。図1は、本発明の一実施形態による冷却システム100の概略図である。図1の実施形態において、システム100は、窒素流104のような再循環する冷媒を冷却する極低温冷却器101/102/103を使用している。図1の構成要素に対するのと同様に符号が付けられている図2の熱サイクル図を参照すると、窒素が、伝熱式熱交換器105の第一および第二の部分105a/bにおいて予冷され205a/bそれは、二つの別個の熱交換器で交互に行われ、極低温冷却器101/102/103を用いて凝縮され206、膨張ユニット107を用いて膨張され207冷媒の少なくとも一部が、極低温冷却器101/102/103および/または膨張ユニット107によって気体状態から液体状態に変えられ、負荷108に提供され208、そこでは、窒素が沸騰して熱を奪って負荷108を冷却し、そしてガスの形でシステムに返送される。返送された窒素は、伝熱式熱交換器105a/b経由で返送されること205a/bにより暖められ、一方、伝熱式熱交換器105a/b内の、返送される流れと到来する流れとの間の熱交換によって、到来する流れを予冷する205a/b。そして窒素は返送されて、コンプレッサーパッケージ109で再圧縮される209。システム100は、半導体製造プロセスにおけるイオン注入で用いられるウェハチャックの冷却や、その他前述のアプリケーションに用いられる。図1の実施形態において、システムには、極低温冷却システム101/102/103、窒素コンプレッサー109、断熱容器110熱が冷却器101/102/103から再循環窒素流104に伝達される、弁による調節、流れ制御、圧力制御、安全制御、システム制御および浄化すべて以下でさらに記述が含まれる。再循環する窒素流104の代わりに、アルゴン、キセノン、クリプトン、その他純粋な冷媒、混合冷媒または冷却器101/102/103で用いられている冷媒の沸点よりも暖かい温度で沸騰する冷媒成分を含む窒素および/またはアルゴンのような冷媒の流れをシステムで用いてもよい。冷媒は、気相および液相の混合であり、気体の液体に対する割合は冷却サイクルの過程で変わってもよく、ここでもそのように用いられていることが理解される。極低温冷却システム101/102/103は、ギフォードマクマホンGM冷却サイクルで作動する一つ以上の冷却器101/102/103を通る冷媒としてヘリウムを用いる。代わりに、単一のまたは混合した冷媒による逆ブレイトンサイクル、スターリングサイクルまたはジュールトムソン膨張サイクルを用いて冷却101/102/103を行ってもよい。ヘリウムに代えて、極低温冷却システム101/102/103は、ネオンのような別の低沸点冷媒成分を含む冷媒を用いてもよい。冷却器を単一とすることも可能であるが、一実施形態では複数の冷却器101/102/103を用いており、それらは直列であっても並列であってもよい。図1の実施形態において、窒素コンプレッサー109は、乾燥したガスを圧縮するように改良された気密な回転羽根型ポンプを用いているが、渦巻型またはその他の型のポンプを用いることもできる。ポンプは様々なスピードで動作する。代わりに、一定スピードのポンプを用いてもよい。圧縮の熱を管理するために、コンプレッサー109による圧縮前または圧縮中に、窒素流に油を注入してもよい。そして、この油は、高密度なファイバーグラスの束と、活性炭を含む室温吸着器とからなる油分離器135によって、窒素流から取り除かれる。図1の実施形態において、室温よりも温度が低くなる構成要素の周りに低圧または真空の覆いを作り出すことで、断熱容器110が得られる。断熱用の真空は、ターボ分子ポンプ111によって得られ、ダイヤフラム粗引ポンプ112でバッキングされるが、クライオポンプによっても作り出すことができる。例えば、第二ステージの極低温冷却器313図3参照または別の極低温冷却器をクライオポンプとして用いて、容器110内に真空を作り出すことができる。冷却される負荷108に液体窒素を運ぶ、断熱された移送ライン114に沿っても、断熱用の真空を用いるが、これは、断熱容器110の真空空間を通っている固定移送ラインと、真空保温ジャケットの差し込み具とを用いることによるもの、または、ポンプを動かし続けるか最初に低圧にして密封するかした移送ライン114に沿って別個に密封されている真空空間によるものである。冷たい構成要素を囲う発泡体のような他の断熱システムによっても断熱は達成される。図1の実施形態において、冷却器101/102/103から、周りに管状の熱交換器が巻かれた銅の塊への直接の熱伝導によって、窒素から極低温冷却器101/102/103へ熱が伝達される。その銅塊は冷却器の一部であってもよいし、熱伝導が可能なように冷却器に接合されていてもよい。銅塊には、螺旋状に溝が掘られていて管を支持するが、熱伝達が最大になるように、管は、その位置にロウ付けされている。代わりに、一つの側面が平坦であるD形の管を用いることもできる。管は、滑らかな内径を有するが、内部のフィン、溝または荒い仕上げを用いて内側表面積を増大し、熱伝達を向上することもできる。図1の実施形態において、弁での調節に含まれるのは、二つの遮断弁115/116、すなわち、液体窒素を負荷に供給するライン上の弁115と沸きこぼれた窒素を返送するライン上の弁116、および液体窒素が負荷108に送られることなく巡回することを可能とするバイパス弁117である。弁調節115/116/117によって、負荷108に対し冷却が行われる前にシステムが動作温度に予冷され、また負荷108で冷却が必要でない期間、システムが低温を維持できる動作モードが可能となる。弁は、手動か、空気圧動作か、電動かの断熱作動装置を有し得るが、それによって弁から外部環境への熱の漏れを最小とする。断熱が得られるのは、壁の薄い管によってであるが、切り抜きcutoutsがあってもなくてもよく、切り抜きがあると、弁本体と作動装置との間の断面積がさらに低減する。断熱はまた、熱伝導の低い材料を用いることによっても得られる。図1の実施形態において、温度、圧力、液体飽和の割合およびシステムの所望の流れについて、明白に寸法が決められた毛管107を用いることによって流れが制御される。毛管107は、冷却器101/102/103と、負荷に液体窒素を供給するライン114との間に置かれるが、その位置はシステムにおいて異なり得る。流れ制御の代わりの方法には、コンプレッサー109と暖かい熱交換器105との間で開口部において切り替わる暖かいスロットル弁またはその他の膨張弁と、様々な流域をもつ弁と、スプリングでバイアスがかかる弁またはコンプレッサー109のスピードを変えるという手段とが含まれる。図1の実施形態において、製造されつつある半導体デバイスを予冷して、電磁チャックで必要とされる冷媒を減らしてもよい。例えば、流れライン図示されていないは、窒素を、窒素ループ104におけるある位置から予冷チャンバー図示されていないに迂回させるものでもよい。図1の実施形態において、窒素源と窒素コンプレッサーの返送側との間の圧力調整器118、高圧側制御弁119、迂回調整器120およびコンプレッサー109のスピードによって、圧力が制御される。圧力調整器118によって、ガスが窒素源から引き出されて、気体窒素と液体窒素の間の容量差を補償し、窒素を圧縮しながら圧力を維持することが可能となり、そうして窒素コンプレッサーの返送側の最小圧力を制御する。窒素源は、高圧シリンダーを源とするものか、半導体製造工場の設備の窒素源か、その地域の窒素生成器かであり得る。圧力調整器118は、一定の弁に設定されるが、圧力制御ユニット136によって能動的に制御されてシステムへのガス流を変更し、それによって負荷108を冷却する温度がダイナミックに変わるようにすることも可能である。高圧側制御弁119は、負荷が増大するという状況下、またはシステムが停止されつつあるときに、システムにおいて窒素が沸きこぼれているときの供給側圧力を制限する。迂回調整器120は、窒素コンプレッサー109の高圧側と低圧側との間に配置され、コンプレッサー109に必要とされる電力を制御し、かつ高圧側制御弁119と共同してコンプレッサー109の返送側の最大圧力を制御する。コンプレッサーのスピードと圧力調整器の設定によって、コンプレッサー109の供給側の最小圧力が決められる。コンプレッサー109のスピードは可変である。代わりに、コンプレッサー109のスピードは一定であってもよい。図1の実施形態において、窒素ラインおよび断熱容器110の安全弁119/121/122/123/124およびコンプレッサー119の安全弁、窒素流の遮断弁125/126ならびに熱センサー137によって安全制御が行われる。窒素ラインの安全弁119/121/122/124は、弁の動作によって、または窒素をコンプレッサー109から断熱容器110に運搬するラインの切断によって、潜在的に分離され得るあらゆる容量に対して設置される。真空空間110の安全弁123は、窒素ラインの破損およびそれに続く容器110内での沸きこぼれの場合に、容器110が過剰に加圧されることを防ぐように寸法が定められている。窒素流の遮断弁125は、断熱容器110の圧力計127によって制御されている。圧力計127が1ミクロンを超えるような高圧を検知すると、圧力計127のリレーが切れて、通常は閉じた構成である遮断弁125への電力を遮断し、閉じる。これによって、窒素ラインの液体窒素を気化させてしまう窒素ラインの破損または真空の漏れが生じた場合でも、供給源からの窒素が、容器110に入り続けることはない。熱センサー137は、断熱容器110から送出されてコンプレッサー109に返送される窒素の温度をモニターし、その温度が接触危険となるほど十分に低いと、冷却器101/102/103の動作を停止させるまたはそれらによる冷却を減らす。図1の実施形態において、システム制御ユニット139には、システムが過剰に冷却されるか、不十分にしか冷却されないことを避けるように、利用可能な冷却能力の量を調整するように構成される一つ以上の制御ユニットが含まれており、それによって、システムは、危険な状況を作り出すことなく負荷108を適切に冷却することができる。システム制御ユニット139によって実施される、制御ユニットのさらなる動作を以下に説明する。システム制御ユニット139は、ここに記述される種々のセンサーおよび装置に電気的に接続されるが、それには、センサー130、131、133、137、小ヒーター132、コンプレッサー109および128ならびにここに記述されるようなシステムの制御動作に必要なその他のセンサーおよび装置が含まれていることが理解される。システム制御ユニット139には、特別にプログラムされたマイクロプロセッサーやここに記述される制御技法を実施するその他の特別にプログラムされた電子機器を含む適切な電子ハードウェアが含まれる。さらに、ここで制御ユニットを説明するときには、それは、システム制御ユニット139のサブユニットとして、例えば、システム制御ユニット139のマイクロプロセッサーまたはその他の電子ハードウェアのサブルーチンもしくはサブコンポーネントによって、実施されるということが理解される。過剰な冷却または不十分な冷却を防ぐために、システム制御ユニット139は、極低温冷却器101/102/103および/またはヘリウムコンプレッサー128のスピードを調節し、および/または冷却器ユニット101/102/103を一つ以上停止させる。この結果、負荷108への流れにおいて気相に対しての液相の割合に変化が生じる。通常の動作、すなわち、冷却が過剰でもなく不十分でもない場合において、冷却器101/102/103は、異なるスピードで作動することが可能であるが、ただし、それらは、すべての冷却器の間で冷却負荷を釣り合わすために、すべて同じスピードで作動するようにも制限され得る。極低温冷却器101/102/103の一つ以上が、異なるサイズであるか、冷却タイプが異なっていてもよく、または、すべての極低温冷却器のサイズと冷却タイプが同じであってもよいということも理解される。加えて、制御ユニットは、極低温冷却器101/102/103に、その範囲内で極低温冷却器が作動しなければならない最大または最小の冷却器スピードのような制御パラメーターを提供してもよく、極低温冷却器では、最大および最小パラメーター内で搭載された局部プロセッサーを一つ以上用いて局部制御を行うことが可能である。さらに、制御ユニットは、冷却器のスピードを直接制御するよりもむしろ冷却器101/102/103の設定温度を直接制御してもよい。冷却器101/102/103は、異なる設定温度を有するように制御されてもよい。図1の実施形態において、利用可能な冷却を調節するための他のオプションが存在する。例えば、可変ヒーター140を用いれば、一定のまたは可変のスピードで作動する極低温冷却器101/102/103による冷却量を低減できる。別の方法は、返送側の熱交換器105bの周りの窒素流を経路付けする弁を用いて、到来する窒素が極低温冷却器101/102/103に到達する前にそれが予冷されることを防いだり、そうすることを可能にしたりするというものである。また、流れの一部は、負荷108の冷却を減らすシステムのより暖かい面に経路付けることもできる。可変スピードのコンプレッサー109で窒素流の流れを変更するか、または一定スピードのコンプレッサーを付けたり消したりして流れをパルスにすることによって、利用可能な冷却を調節することもできる。図1の実施形態において、システム制御が有効であるので、システムは、冷却が不十分である状態と過剰に冷却された状態の双方を検出可能である。冷却が不十分であることは、圧力変換器130を用いて窒素回路の返送ラインの圧力を測定することで検出されるが、その圧力から液体窒素の沸点を求めるべく計算される。そして、返送ラインの温度センサー131からのデータが、その計算された値と比較される。測定された温度が予め設定された温度差以上に計算された温度よりも高いと、それは、システムが負荷から液体または液体に近い窒素を返送しておらず、さらなる冷却を利用できるということを指示するものである。そして、冷却器101/102/103が指令を受けて、例えば、それらのスピードを上げるというような手段で、それらの利用可能な冷却を強める。熱力学システムの完全なモデルや、入口と取出口の温度、入口と取出口の圧力および流れといったシステムのパラメーターを比較するというような他の手段で、冷却が不十分である状態を検出することもできる。また別の方法は、温度センサー131を用いて返送温度をモニターし、それが想定した飽和温度に到達すると、温度センサー131の下流にある小ヒーター132を作動させることである。そして、その小ヒーター132の下流にある第二の温度センサー133をモニターして、少量の熱を加えたことで窒素の温度が上がったかどうかを見る。温度が上がったならば窒素流は設定された過熱のレベルを超えており、さらなる冷却が必要である。図1の実施形態において、安全および潜在的なエネルギー効率のためには、過度の冷却を検出することが重要である。伝熱式熱交換器105a/bの中間点の温度を見るか、または双方の端点の温度を交互に見ることによって、過度の冷却がモニターされる。二次制御熱センサー137は、熱交換器105a/bから放出され、コンプレッサー109に返送される窒素の温度をモニターする。この値が接触危険と考えられる温度未満であると、すべての冷却器101/102/103が、安全制御ユニット138によって作動不可とされ、かつシステム動作に入れなくなる。また別の方法は、温度センサー131を用いて返送温度をモニターし、それが想定した飽和温度に到達するとき、温度センサー131の地点116の下流にある小ヒーター132を作動する。そして、小ヒーター132の下流にある第二の温度センサー133をモニターして、少量の熱を加えることで窒素の温度が上がったかどうかを見る。温度を上げるのに必要な熱量によって、過度の冷却があるかどうかが指示される。加えて、例えば負荷といった特定の場所の温度が、負荷に対する冷却を増やすか減らすかのフィードバック制御のために用いられる。冷却器101/102/103による冷却を減らすかおよび/またはバイパス弁117で負荷から流れを迂回させることによって負荷に対する冷却は低減できる。加えて、冷媒に二相の流れがあるすなわち、冷媒に液相および気相が含まれる発明による実施形態において、システム制御ユニット139は、負荷に入る冷媒の圧力すなわち、冷媒の負荷への入口の圧力に関する情報を用いて負荷の温度を調整し、温度のフィードバックを受ける必要もない。これが可能であるのは、二相の混合物の圧力/温度関係のためである。一つの実施形態においては、入口の圧力と負荷の下流の温度の双方を用いて、システム制御ユニット139が、負荷の温度を調整することが可能となるが、別の実施形態においては、入口の圧力のみが用いられる。ここで、制御技法が一つ以上の温度に基づいていると記述されているが、同様の技法が圧力と温度または圧力のみに基づいて用いられ得る。図1の実施形態において、再循環する窒素の純度は、システムにおけるいくつかの方法で確認される。第一に、システム外の窒素の供給源からのガスは、加熱されているか加熱されていない捕獲材を用いる清浄器134を通されて不純物が取り除かれる。窒素コンプレッサー109内で、窒素流に入り込んだ油が油分離器135で取り除かれるが、それは、ファイバーグラスの高密度の束と活性炭を含む室温吸着材からなっており、また、水分その他の気体の汚染物質も取り除く。最後に、窒素流は、断熱容器110内の冷吸着剤129を通される。システムの使用に際しても汚染物質の入り込みを減らすように注意が払われる。遮断弁126によって、室温または加熱された窒素がシステムに導入されて負荷を暖めることができるようになり、また、圧力調整器118を用いて、窒素流内で圧力が常に正に保持されていることを確認する。図4は、本発明の実施形態による高スループット冷却システム400の概略図である。図4の実施形態において、システム400は、二重チャンネル混合ガス冷媒システム441を用いて、冷却対象の基板を予冷することを可能とし、加えて、窒素流404のような再循環冷媒を冷却することも可能とする。冷却システム400には、混合ガス冷媒システム441、窒素再循環コンプレッサー409、断熱容器410および電子インターフェース制御ボックス442が含まれる。電子インターフェース制御ボックス442は、混合ガス冷却システム441を制御する電子機器から分離されていてもそれと一体であってもよい。断熱容器410においては、混合ガス冷却システム441から再循環窒素流404への熱伝導が生じる。図4の実施形態における断熱容器410は、発泡断熱体を収容しているが、図1の実施形態におけるような真空断熱体をその代わりに用いてもよい。断熱容器410には、以下に記述される冷温cold構成要素が含まれていて、それらは断熱されており、一方、窒素コンプレッサー409は、断熱容器410の外に配置されていて、より高い温度、例えば室温である。図4の実施形態において、混合ガス冷却システム441の第一チャンネル443は、混合ガス冷媒を予冷装置に循環させ、例えば、製造されつつある半導体デバイスを予冷して静電チャックで必要とされる冷媒を減らす。図4において、第一チャンネル443には、混合ガス冷媒を予冷装置に運搬する第一チャンネル混合ガス冷媒供給ライン444と、混合ガス冷媒を予冷装置から返送する第一チャンネル混合ガス冷媒返送ライン445とが含まれる。予冷装置には、例えば、一つ以上の予冷チャンバー447、448の伝熱面を冷却する予冷極低温インターフェースモジュール446が含まれるか、または混合ガス冷媒が予冷チャンバー447、448の伝熱面に直接循環される。加えて、混合ガス冷媒は、負荷のいずれの伝熱面にも循環され、それは予冷装置であってもなくてもよく、また予冷装置が用いられるかどうかにも関わらない。さらに、本発明による実施形態を用いて、二つの異なる温度の二つの異なる負荷を冷却してもよく、それには負荷の一方が他方の負荷のための予冷チャンバーでない場合も含まれる。ここに記述されている半導体基板のような負荷に加えて、本発明による実施形態によって他のいかなる負荷も冷却される。例えば、負荷には、深冷分離用の流体の流れ、液化されるガス、生物学用冷凍器またはそのほかの生体サンプル、化学プロセス、材料特性分析装置、真空プロセス用水蒸気トラップ、製造プロセスにおける物品、撮像装置その他の機器、亜原子粒子もしくは光子検出器、化学分析装置または超電導ケーブルもしくは装置が含まれる。その他の負荷も冷却される。発明の実施形態によると、予冷チャンバー447、448を用いて、例えば、半導体基板を約-40Cから約-100Cの範囲の温度に冷却し、その後、基板を静電チャック449に移送し、その静電チャック上で基板に対してイオン注入またはその他のプロセスを行う。本発明の実施形態によって、例えば、断熱容器例えば、110および410から導き出される窒素を用いて、約-80Cから約-250C、例えば、約-150Cから約-190C、という目標温度が達成されるが、それは、冷パッド極低温インターフェースモジュール465、プラテン466、静電チャック499、または負荷におけるその他の位置での温度である。予冷チャンバー447、448において半導体基板を予冷することにより、本発明による実施形態では、半導体製造装置について処理量を高めることが可能となり、それは、予冷チャンバー447、448で半導体基板がすでに予冷されていると、その基板を静電チャックで所望の低温に冷却するのに必要な時間がより短くてすむからである。図4の実施形態において、混合ガス冷却システム441の第二チャンネル450は、断熱容器410内に収容される熱交換器を経由して混合ガス冷媒を循環させ、同じ熱交換器の別々のチャンネルを通る別々の窒素ガスループ404から熱を取り除く。図4の実施形態において、窒素ループ404は、閉ループ404全体を通して気体状態にある窒素を実質的にすべて循環させるが、図1の実施形態についての上の記述の通り、液体と気体の混合物が循環される。窒素ループ404において、窒素は、窒素コンプレッサー409によって圧縮され、窒素供給ライン451を介して、第一の熱交換器452の一方の側に送出され、そこから、その窒素は、第二の熱交換器453の一方の側に流れる。第一および第二の熱交換器452、453において、窒素は、負荷から返送される窒素によって冷却される。第二の熱交換器453の後、窒素は、任意のヒーター454を通って第三の熱交換器455の一方の側に流れ、そこから、その窒素は、第四の熱交換器456の一方の側に流れる。第三および第四の熱交換器455、456において、窒素は、第三および第四の熱交換器445、446の他方の側を流れる混合ガス冷却システム441からの混合ガス冷媒によって冷却される。窒素は、第四の熱交換器456を出て、吸着剤457に流入して不純物が取り除かれ、毛管458またはスロットル弁のような膨張ユニットによって膨張される。膨張ユニットは、窒素の流れを調整し、かつ気体膨脹効果によってさらなる冷却を行うために用いられる。膨張に続いて、窒素は、窒素ライン459を通って、断熱容器410を出て負荷を冷却し、返送ライン460を通って負荷から断熱容器410に返送される。返送される窒素は、第二の熱交換器453の他方の側に供給され、そこから、第一の熱交換器452の他方の側に供給されて暖められ、かつ第一および第二の熱交換器452および453に到来する窒素流を冷却する。第一の熱交換器452から、窒素は、返送ライン461を介してコンプレッサー409に返送され圧縮される。このように、図4の実施形態においては、負荷から返送される冷たい窒素ガス460と、窒素コンプレッサー409から断熱容器412に入る供給ガス451との間の伝熱式熱交換に、最初の二つの熱交換器452、453を用いる。第三および第四の熱交換器455、456を用いて、混合ガス冷却システム441の第二チャンネル450からの混合ガス冷媒と、二つの第一の熱交換器から出た窒素ガスとの間で熱を伝達する。混合ガス冷媒は、混合ガス冷却システム441の第二チャンネル450の混合ガス供給ライン462によって第四の熱交換器456に供給され、第四および第三の熱交換器456、455の各々の一方の側を通って流れ、そこから、第二チャンネル450の混合ガス返送ライン463によって混合ガス冷却システム441に返送される。ヒーター454を用いて、混合ガス冷媒が、熱交換器455、456において凍結することを防止する。図4の実施形態において、窒素コンプレッサー409の供給側と返送側との間の圧力差例えば、窒素供給ライン451と窒素返送ライン461との間の圧力差を制御して、窒素が毛管458を通るときの、望ましい窒素流量と膨張レベルを達成する。加えて、電子インバーター464を用いて、コンプレッサー409を出る窒素の流量を減らすために、コンプレッサー409のスピードを減らす。図4の実施形態において、弁415/416/417は、図1の弁115/116/117についての上の記述と類似する態様で用いられる。とりわけ、弁操作には、二つの弁415/416、すなわち、窒素を負荷に供給するラインの弁415と負荷から窒素を返送するラインの弁416、および窒素が負荷に送られることなく循環することを可能とするバイパス弁417が含まれる。弁操作415/416/417によって、負荷が冷却される前にシステムを動作温度に予冷でき、かつ負荷で冷却が必要とされない期間、システムを低温で維持できる動作モードが可能となる。弁415/416/417は、断熱容器410が真空で断熱されない場合には真空弁である必要はないが、真空断熱が用いられるときは真空弁であってもよい。図4の実施形態400は、半導体の製造またはその他のアプリケーションのエンドユーザーが操作する装置とのインターフェースのために用いられる。例えば、顧客の設備には、冷パッド極低温インターフェースモジュール465、プラテン466、静電チャック449、予冷極低温インターフェースモジュール446および一つ以上の予冷チャンバー447、448の一つまたはすべてが含まれる。断熱容器415を出てそこに返送される窒素ライン459および460が、そのような顧客の設備と接続され、混合ガス冷媒供給ラインおよび返送ライン444および445のようになる。顧客の設備には、例えば、図4の部分467において示される設備が含まれる。図4の実施形態において、電子インターフェース制御ボックス442によって、顧客の設備467、混合ガス冷却システム441および断熱容器410内のシステムとの間に電子インターフェースが成り立つ。電子インターフェース制御ボックス442は、例えば、入力または出力として、以下の一つ以上の電気信号または以下に出てくる構成要素の状態に関わるその他の電気信号をもつ。予冷チャンバー446、448のような遠隔地で温度を指示する入力電気信号、静電チャック449またはプラテン466のような遠隔地についての温度制御設定値を指示する入力電気信号、冷媒が混合ガス冷却システム441の第一チャンネル443から流れるか否かを指示する入力電気信号、冷媒が混合ガス冷却システム441の第二チャンネル450から流れるか否かを指示する入力電気信号、混合ガス冷却システム441の第一チャンネル443で冷温が準備されていることを指示する出力電気信号、混合ガス冷却システム441の第二チャンネル450で冷温が準備されていることを指示する出力電気信号、ライン459および460における供給および返送窒素の温度を指示する出力電気信号、混合ガス冷却供給および返送ライン462および463の温度を指示する出力電気信号、混合ガス冷却システム441について、フィードバックを指示する出力電気信号、一つ以上の窒素ループ404または混合ガス冷却システム441のいずれかのチャンネルにおける障害を指示する出力電気信号、冷温源の作動を指示する出力電気信号。電子インターフェース制御ボックス442を用いて、一つ以上のシステムまたはサブシステムの電子制御を行い、例えば、混合ガス冷却システム441の第一チャンネル443の動作を制御して、予冷チャンバー447および448の一つ以上といった遠隔点で特定の温度を維持する。例えば、電子インターフェース制御ボックス442は、混合ガス冷却システム441の第一チャンネル443の動作をパルスにしたりしなかったりして、そのような遠隔位置での温度を制御する。電子インターフェース制御ボックス442に加えて、図4の実施形態には、電子インターフェース制御ボックス442と接続される別個のユニットであるかまたはそれと一体化されているさらなるシステム制御ユニット439が含まれる。システム制御ユニット439には、システムが過度に冷却されたり冷却が不十分だったりすることを避けるために利用可能な冷却能力を調整し、それによって、システムが危険な状況を作り出すことなく、負荷に対して適切に冷却を行うことが可能となるように構成される一つ以上の制御ユニットが含まれる例えば、予冷装置446/447/448と冷パッド極低温インターフェースモジュール465の双方が含まれる。システム制御ユニット439によって実施される制御ユニットのさらなる動作が以下に記述される。システム制御ユニット439は、ヒーター454、コンプレッサー409、弁415/416/417およびその他のセンサーやデバイスを含む、ここに記述される種々のセンサーやデバイスに、ここに記述されるシステムの制御動作にとって必要なものとして電気的に接続されることが理解される。システム制御ユニット439には、ここに記述される制御技法を実行するように特にプログラムされたマイクロプロセッサーまたはその他の特別にプログラムされた電子機器を含む適切な電子ハードウェアが含まれる。さらに、ここに制御ユニットが記述されるとき、それは、システム制御ユニット439のサブユニットとして、例えば、システム制御ユニット439のマイクロプロセッサーまたはその他の電子ハードウェアのサブルーチンもしくはサブコンポーネントによって実施されるということが理解される。図4の実施形態において、システム制御ユニット439は、例えば、予冷装置446/447/448、冷パッド極低温インターフェースモジュール465、プラテン466および静電チャック449のいずれかまたはすべてを含む負荷への送出温度を制御する。そのような送出温度を制御する窒素ループ404の動作を制御するために、考えられる技術がいくつかあって、単独にまたは異なるものを組み合わせて用いる。各場合において、システム制御ユニット439は、一つ以上の温度センサー図示されていないから電気信号を受け取ることによって、一つ以上の温度の読みを負荷において離れた場所で受け取って、それに応答して、そのような目的で用いられる一つ以上の制御ユニットからの、これらのデバイスへの電気信号を介して、一つ以上のデバイスの動作を制御する。それゆえ、システム制御ユニット439は、負荷への送出温度を制御するフィードバックループを実施する。制御は連続的で閉ループであるか、またはその代わりに、制御は開ループであってもよく、連続的である必要はない。加えて、冷媒の二相の流れがあるすなわち、冷媒には液相および気相が含まれる本発明による実施形態においては、システム制御ユニット439は、負荷に入る冷媒の圧力すなわち、冷媒の負荷への入口の圧力に関する情報を用いて、負荷の温度を調整するが、温度フィードバックを受け取る必要はない。これが可能であるのは、二相の混合体の圧力/温度関係のためである。一つの実施形態において、入口圧力および負荷の下流温度の双方を用いて、システム制御ユニット439が負荷の温度を調整することが可能となり、別の実施形態においては、入口圧力のみが用いられる。ここで、制御技法が一つ以上の温度に基づくと記述されるとき、同様の技法が、圧力と温度または圧力のみに基づいて用いられ得る。図4の実施形態において、システム制御ユニット439による制御の一例では、窒素コンプレッサー409からの放出速度は、負荷における一つ以上の離れた場所での一つ以上の温度に応答して、システム制御ユニット439により制御される。窒素コンプレッサー409のスピードが可変であるか、窒素コンプレッサー409がシステム制御ユニット439によって作動されたり停止されたりする。システム制御ユニット439は、窒素コンプレサー409の高圧供給圧、例えば、窒素供給ライン451の圧力を制御する。さらに、システム制御ユニット439は、窒素コンプレッサー409の低圧返送圧、例えば、窒素返送ライン461の圧力を制御する。さらに、システム制御ユニット439は、窒素コンプレッサー409の高圧と低圧の圧力差を制御し、または窒素コンプレッサー409の圧力差、高圧および低圧のうち二つ以上を制御する。システム制御ユニット439は、例えば、ヒーター454、別のヒーターまたは別の熱源への電気信号を用いて、流れている窒素ループ404に供給される熱を制御する。システム制御ユニット439は、毛管458の代わりに用いられる調節可能なスロットルを制御する電気信号を用いる。システム制御ユニット439は、窒素ループ404における熱ガス迂回路図示されていないを通る流れを切り替える電気信号を用い例えば、一つ以上の弁に電気信号を供給することによって、例えば、一つ以上の熱交換器452、453、355、456のいくつかの部分またはすべてを迂回するように窒素流を導いて、その結果、窒素について冷却ループが短絡するようにする。システム制御ユニット439は、迂回路図示されていないによって、窒素ループ404におけるいかなる場所からの例えば、コンプレッサー409からの、窒素ループ404の室温部分からのまたはその他の暖かい部分からの流れでも切り替える電気信号を用いて例えば、一つ以上の弁に電気信号を供給することによって、暖かいガスを、プラテン466および/または静電チャック449のような負荷におけるある場所に供給し、そのような場所を迅速に暖めて、作動可能とする。システム制御ユニット439は、窒素ループ404のいかなる場所の迂回路図示されていないによっても流れを切り替える電気信号を用い例えば、一つ以上の弁に電気信号を供給することによって、それによって、窒素ループ404の暖かい部分例えば、窒素ループ404の室温部分からの熱ガスが、窒素ループ404の下流のより冷たい部分と混合される。流れを迂回する場合には、システム制御ユニット439は、電気信号を用いてオン/オフ、比例proportional、絞り動作を行うように弁図示されていないを制御する。図4の実施形態において、システム制御ユニット439によって実施される制御技法の一部または全体は、負荷への送出温度の読みの連続的なフィードバックに基づいて、その温度を連続して望ましいものに調整するというよりもむしろ、あるいはそれに加えて、その温度を望ましいものとするのに必要な迂回混合またはオン/オフ時間の計算を行うことである。さらに、システム制御ユニット439は、他の種類の制御を行うよりもむしろ、あるいはそれに加えて、圧力および弁位置に基づいて、どれだけの混合またはオン/オフ時間が必要であるのかの計算を行い得る。図4の実施形態において、予冷装置446/447/448、冷パッド極低温インターフェースモジュール465、プラテン466および/または静電チャック449のような負荷への送出温度を制御すべく、窒素ループ404の動作を制御するためおよび/または混合ガス冷却システム441の動作を制御するために、さらにいくつかの技法を単独でまたは異なるものを組み合わせて用いることが可能である。システム制御ユニット439は、比例のproportionalまたはオン/オフ弁である一つ以上の弁に電気信号を送ることによって、混合ガス冷却システム441と窒素ループ404の一方または双方の冷却速度を制御する。例えば、それらの弁は、混合ガス冷却システム441の第一および第二のチャンネル443、450の一方または双方の供給出力444、462、または、窒素供給ライン451または459に配置される。システム制御ユニット439は、混合ガス冷却システム441の設定温度を変更する。システム制御ユニット439は、一つ以上のヒーターを制御して、混合ガス冷媒または窒素ループの一つ以上を加熱する。システム制御ユニット439は、混合ガス冷却システム441のコンプレッサーのスピードを調整する。システム制御ユニット439は、カスケード方式のより暖かい熱交換器、または混合ガス冷却システム441の室温部分のような混合ガス冷却システム441のより暖かい部分から、システム400のより冷たい部分への例えば、一つ以上の弁を用いる迂回ラインを通る流れを制御する。システム制御ユニット439は、電気信号を用いて例えば、一つ以上の弁に電気信号を供給することによって、システム441の解凍ループ図示されていないのような混合ガス冷却システム441におけるある位置からの迂回路図示されていないによって流れを切り替え、予冷装置446/447/448のような、負荷におけるある場所に暖かいガスを供給し、そのような場所を迅速に暖めて、作動可能とする。図4のものに類似する別の実施形態において、混合ガス冷却システム441の第一チャンネル443と窒素供給および返送ライン459、460の双方を用いて、冷パッド極低温インターフェースモジュール465、プラテン466および/または静電チャック449の冷却時間を増やす。これは、例えば、第一チャンネル443の混合ガス冷媒供給および返送ライン444および445から冷パッド極低温インターフェースモジュール465への別個の迂回ライン図示されていないを有することで成し遂げられる。図4の実施形態には、図1について上で記述されているものに類似の方法で、冷却が不十分である状態と過度に冷却されている状態の双方を検出する装置が含まれる。再循環する窒素流404の代わりに、システムでは、アルゴン、キセノン、クリプトン、ヘリウム、その他の純粋な冷媒または混合冷媒を用いる。図1について上で記述されているのと同様の型のコンプレッサーを用いる。混合ガス冷媒ライン462/463から熱交換器455、456への熱伝導は、図1について上で記述されているのと同様の熱伝導の技法を用いることで成し遂げられる。図1について上で記述されているのと同様の流れ制御の方法が用いられる。図1の窒素コンプレッサー109について、上で記述されているのと同様の圧力制御の方法が用いられる。図1について上で記述されているのと同様の安全制御が用いられるが、断熱容器410の真空断熱が用いられていない場合には、それらのいくつかは不要である。図1について上で記述されているのと同様の冷媒の純度を制御する技法が用いられる。逆ブレイトンのような代替の冷却を用いて、本発明の実施形態によるシステムの双方のチャンネルに冷却された冷媒を供給してもよい。加えて、必要とされる熱交換器の数は、冷却の要件や熱交換器の設計によって異なる。図5は、本発明の実施形態による高スループット冷却システム500の概略図であり、それは、断熱容器510が混合ガス冷却システム541に一体化されていることを除けば、図4の実施形態に類似する。熱交換器552、553、555および556、毛管558、ヒーター554、吸収剤557、弁515/516/517はすべて、混合ガス冷却システム541の容器510内に配置される。窒素供給および返送ライン551および561は、混合ガス冷却システム541内の容器410に流れ込み、負荷へのおよび負荷からの窒素ライン559/560は、混合ガス冷却システム541から負荷に流入する。混合ガスが562で供給され、混合ガス冷却システム541内の混合ガス供給ラインからの窒素ループを冷却し、かつ混合ガスが窒素ループを冷却して563で返送される。混合ガス冷媒を、顧客の予冷装置546および/または547/548に供給し、および/またはそこから返送する混合ガスライン544および545を用いて、第一チャンネル543は、図4のそれと同様に動作する。混合ガス冷却システム541において図4の第二チャンネルのように第二チャンネルが混合ガス冷却システム542に存在する必要はないが、それは、混合ガスライン562および563が、混合ガス冷却システム541内の窒素ループに導かれているからである。電子制御ボックス542、窒素コンプレッサー509およびインバーター564が、混合ガス冷却システム541の外に配置される。顧客の設備567には、予冷極低温インターフェースモジュール546、冷パッド極低温インターフェースモジュール565、一つ以上の予冷チャンバー547および548、静電チャック549およびプラテン566が含まれる。そうでなければ動作が図4の実施形態のものと同様になる。発明の実施形態によっては、混合ガス冷却システムは、例えば、自動冷却カスケードシステムであり、複数の熱交換器および一つ以上の相分離器が混合ガス冷却プロセスに含まれてもよい。さらに、混合ガス冷却システムには、枝分かれした供給ラインが含まれていて、混合冷媒供給ライン444および462の各々に混合冷媒を供給し図4を参照、また枝分かれした返送ラインが含まれていて、混合冷媒返送ライン445および463の各々から混合冷媒を返送してもよい図4を参照。さらに、図4および図5の実施形態において、混合ガス冷却システムの代わりに他の種類の冷却システムが用いられてもよい。例えば、逆ブレイトンサイクルまたはその他の冷却システムが用いられ、かつ枝分かれした供給および返送ラインが含まれていて、図4の供給ライン444、462および返送ライン445、463と同様に機能してもよい。さらに、その代わりに、混合ガス冷却システム441の二つのチャンネル443および450が、二つの別個の混合ガス冷却システムまたは他の種類の二つの別個の冷却システムによって実施されてもよい。ここに熱交換器が記述されている発明の実施形態によっては、そのような熱交換器の数は、必要とされるシステムの効率によって異なっていてもよい。発明の実施形態による冷却システムは、種々のモードで動作し得る。例えば、動作モードには、安定状態動作、待機または迂回動作、起動室温からの最初の冷却および停止保持またはその他の理由で動作温度から室温に暖める時間が含まれていてもよい。そのような動作モードは、例えば、システム制御ユニット139または439によって制御されるものでもよい。発明の実施形態によっては、移送ラインを用いて断熱容器の外から冷媒を伝達するよりもむしろシステムを用いて断熱容器410のような断熱容器内の負荷を冷却するものでもよい。例えば、そのような実施形態が有用であるのは、生体サンプルが冷却または冷凍される場合だが、他の負荷に用いてもよい。加えて、発明による実施形態は、冷却される基板またはその他の物体または流体を、予冷チャンバーまたは負荷のその他の伝熱面から、プロセスチャンバーのような負荷の別の部分に移動させるステップを備えていてもよい。ここで用いられているように極低温のcryogenicという語は、233Kから23K-40Cから-250Cの温度範囲についていう。ここに引用されるすべての特許、出版物および参考文献の教示は、援用することによって、それらの全体が本明細書に組み入れられる。この発明は、特に例示の実施形態を参照して示され、記述されているが、その形状や細部に、添付の特許請求の範囲に包含される発明の範囲から逸脱することなく、種々の変更を加えてもよいことが当業者には理解される。