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Adiabatic Demagnetisation Refrigeration Extension for SQUID Magnetometer

2014
Student Projects

Résumé

A method for decreasing the minimum temperature achievable by a SQUID magnetometer is presented, based on adiabatic demagnetisation refrigeration. The method is found to successfully provide cooling to below 0.26 K for more than an hour. However, performing magnetisation measurements strongly influences the temperature and shortens the duration to a few minutes in the original setup. The cause is most probably re-evaporation of condensed helium, and possible improvements to prevent this effect are suggested.

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Concepts associés (20)

Température

La température est une grandeur physique mesurée à l’aide d’un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid et de chaud, provenant du transfert thermique entre le corps humain et son environnement. En physique, elle se définit de plusieurs manières : comme fonction croissante du degré d’agitation thermique des particules (en théorie cinétique des gaz), par l’équilibre des transferts thermiques entre plusieurs systèmes ou à partir de l’entropie (en thermodynamique et en physique statistique).

Chronologie de la cryogénie

La cryogénie est l'ensemble des techniques de production du froid. Les grandes dates de l'histoire de la cryogénie sont : 1789 : Martin van Marum liquéfie l’ammoniac par simple compression en voulant vérifier la loi de Boyle-Mariotte : 1823 : Michael Faraday liquéfie le chlore de la même façon mais échoue avec les gaz de l’air qu’il considère donc comme des « gaz permanents ». En 1845 : Michael Faraday était capable de liquéfier les gaz les plus connus alors.

Refroidisseur par évaporation

Un refroidisseur par évaporation est un dispositif qui refroidit l'air par évaporation de l'eau. Le refroidissement par évaporation diffère des systèmes typiques de climatisation, qui utilisent des cycles de réfrigération compression de vapeur ou absorption. Le refroidissement par évaporation utilise le fait que l'eau absorbe une quantité relativement importante de chaleur pour s'évaporer (c'est-à-dire qu'elle a une grande enthalpie de vaporisation). La température de l'air sec peut être considérablement abaissée par l'évaporation de l'eau.

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