Аматорский клуб криофизиков ЭФФЕКТ Плюс

Как же работает система магнитного охлаждения? На рис. 7.4 такая система схематически показана в том несколько усовершенствованном виде, который она приобрела уже после первых опытов Джиока.

Магнитная соль помещается в средней части сосуда Дьюара, В верхней, более широкой части сосуда находится ванна с жидким гелием, температура которого (например, 1 К) поддерживается откачкой пара при соответствующем давлении. В нижней части сосуда расположена камера, в которой находится охлаждаемый объект.

Трубка с магнитной солью (например, сульфатом гадолиния) соединена наверху с гелиевой ванной полоской 5 сверхпроводящего металла и снизу другой полоской 6 С охлаждаемой камерой. Эти полоски называются "тепловыми ключами". Их действие основано на двух замечательных свойствах сверхпроводников, обнаруженных вскоре после их открытия.

Первое Из них состоит в том, что металл, находящийся при температуре ниже критической, теряет сверхпроводящие свойства, если на него наложить достаточно сильное внешнее магнитное поле; однако, если поле снять, сверхпроводимость восстанавливается. Вслед за этим проявилось связанное с первым и Второе Свойство: металл в сверхпроводящем состоянии резко уменьшает теплопроводность, по сравнению с той, которая характерна для него, когда сверхпроводимость нарушена. Например, свинец в сверхпроводящем состоянии имеет в десятки раз меньшую теплопроводность (при тех же прочих условиях), чем в случае, когда она разрушена магнитным полем.