Kryogeniikka

Kryogeniikka eli kylmäfysiikka on fysiikan alue, joka tutkii matalien lämpötilojen (alle –150 °C eli 123 K) tuottamista ja materiaalien käyttäytymistä matalissa lämpötiloissa. Kryotekniikka on yhdistävä termi kaikille niille tekniikan sovelluksille, joissa toimitaan kryoalueen lämpötiloissa. Kryo-sanaa voidaan käyttää etuliitteenä, kun halutaan tuoda esille, että kyseisessä sovelluksessa käytetään alhaisia lämpötiloja.

Sana kryo tai kryos (κρύο) on peräisin kreikan kielestä ja tarkoittaa jääkylmää.

Kryoalueen lämpötiloihin päästään kompressori-lauhdutintekniikalla. Nestemäinen typpi, happi ja argon valmistetaan tislaamalla ilmasta, joka on puristettu ja jäähdytetty –194 °C:n lämpötilaan. Tislauskolonnissa nestemäisestä ilmasta kaasuuntuu ensin typpi –196 °C asteessa, sitten argon –186 °C asteessa ja happi viimeisenä –183 °C lämmössä. Ilmasta tislaamalla saadaan myös jonkin verran muita jalokaasuja, kuten neonia. Heliumia syntyy jatkuvasti maaperässä radioaktiivisten materiaalien alfahajoamisessa ja se rikastuu maakaasuun. Helium tuotetaankin pääasiassa maakaasusta suodattamalla. Useissa kryotekniikan sovelluksissa haluttu kylmälämpötila saavutetaan käyttämällä nestemäistä typpeä.

Kryopumppu on tyhjiötekniikassa käytetty pumppu. Ennen kuin kryopumppua voidaan käyttää vakuumiastia pumpataan mekaanisella pumpulla 1 mbar tai alempiin paineisiin. Tämän jälkeen käynnistetään kryopumppu, jonka atomeja jäädyttämällä keräävä pinta jäähtyy –230 °C:n lämpötilaan. Kryopumpulla päästään hyvin alhaisiin paineisiin.

Katso myös
Kryoniikka
Kylmäkuivaus
Kryogeeninen ajoaine
Nestevety
Suprajohde
Supraneste
Huippukylmähoito

Lähteet

Aiheesta muualla 

Kylmätekniikka
Sovellettu fysiikka
Termodynamiikka