1956年H.伦敦最先提出稀释致冷机的原理,1965年第一台稀释致冷机诞生,它是利用3He-4He混合液的性质设计的致冷机。3He和4He的混合液在0.87K以上温度时是完全互溶的溶液,在0.87K以下时发生相分离,即分成含3He较多的浓相和含3He较少的稀相两部分,两者间构成一界面,浓相浮于稀相之上。当3He原子从浓相通过界面进入稀相时,类似于普通液体通过液面蒸发成气体,要吸热致冷。进入稀相的3He原子通过循环系统重新回到浓相。稀释致冷机结构简单可靠,致冷能力强,可长时间连续工作,可得稳定的可调节的超低温,这是传统的顺磁盐绝热去磁法所无法比拟的,现已获广泛应用。用此法得到的最低温度为1.5mK。
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