磁冷冻机

【日本《朝日新闻》一月二十三日报道】日立制作所机械研究所最近研制出世界上最大冷冻容量的磁冷冻机。让在零下二百六十九度（绝对温度四点二Ｋ）变成液态的氦（氦Ⅰ）进一步冷却，制造出在二点二Ｋ以下超流动氦（氦Ⅰ）。冷冻能力为五瓦特。在极低温领域每小时消耗四千三百卡的热量。
核聚变约束等离子体的磁场和研究基本粒子用加速器的超导磁铁，现在是用氦Ⅰ冷却。如果用温度再低的氦Ⅰ冷却，磁铁的性能会大幅度提高。过去氦Ⅰ的生产只局限在实验室规模。如果用氦Ⅰ冷却，物体的分子的振动减少，用电子显微镜观察物体时的分辨能力也有所提高。
磁冷冻是使用在低温条件下磁特性良好的钆、镓、柘榴石的单结晶。把钆、镓和柘榴石加到强磁场中，在将结晶原子的磁排列调整整齐的时候，钆、镓、柘榴石释放出热。然后让氦Ⅰ（四点二Ｋ）吸收热。如果把钆、镓和柘榴石移到磁场弱的地方，磁化的状态发生变化，变成低温（一点八Ｋ）。如果让氦去接触钆、镓和柘榴石吸热，钆、镓和柘榴石的磁排列顺序发生紊乱。重新移到高磁场后发热。磁冷冻机的原理就是连续进行这种冷冻循环。