低温物理学

在物理学中，低温学是指材料在极低温度下的生产和行为。

第 13 届 IIR 国际制冷大会（1971 年在华盛顿特区举行）通过接受 120 K（或 –153 °C）的阈值以将这些术语与传统制冷区分开来，认可了“低温学”和“低温”的通用定义。 这是一个逻辑分界线，因为所谓的xxx性气体（如氦气、氢气、氖气、氮气、氧气和普通空气）的正常沸点低于 120K，而氟利昂制冷剂、碳氢化合物和其他常见制冷剂 沸点高于 120K。 美国国家标准与技术研究院认为低温学领域涉及低于 -153 摄氏度（120K；-243.4 华氏度）的温度

临界温度显着高于氮气沸点的超导材料的发现使人们对生产高温低温制冷的可靠、低成本方法产生了新的兴趣。 高温低温一词描述的温度范围从高于液氮的沸点 −195.79 °C（77.36 °C；−320.42 °F）到 −50 °C（223 °C；−58 °F）。

低温学家使用开尔文或朗肯温标，这两者都是从xxx零开始测量的，而不是更常用的温标，例如从海平面水的冰点测量的摄氏度或从特定盐水溶液的冰点测量的华氏温度 海平面。

低温物理学涉及研究极低温（超低温，即低于 123 开尔文）、如何生产它们以及材料在这些温度下的行为的工程学分支。低温生物学涉及低温影响研究的生物学分支 生物体的温度（最常见的目的是实现冷冻保存）。动物遗传资源的冷冻保存以保护品种为目的的遗传物质保存。冷冻手术应用低温破坏和杀死组织的手术分支，例如。 癌细胞。低温电子学研究低温下的电子现象。 示例包括超导性和可变范围跳跃。人体冷冻技术以未来复兴为目的对人类和动物进行低温保存。 低温物理学有时被错误地用于流行文化和媒体中的人体冷冻法。

低温学一词源于希腊语 κρύος (cryos) – 冷 + γενής (genis) – 生成。

沸点以开尔文和摄氏度为单位的低温流体。

液化气体，例如液氮和液氦，用于许多低温应用。 液氮是低温学中最常用的元素，在世界各地都可以合法购买。 液氦也很常用，可以达到最低可达到的温度。

这些液体可以储存在杜瓦瓶中，杜瓦瓶是双壁容器，壁之间具有高真空度以减少向液体的热传递。 典型的实验室杜瓦瓶是球形的，由玻璃制成，并保护在金属外容器中。 用于极冷液体（如液氦）的杜瓦瓶有另一个装满液氮的双壁容器。 杜瓦瓶以其发明者詹姆斯杜瓦命名，他是xxx个液化氢的人。 保温瓶是安装在保护壳中的较小的保温瓶。

低温条形码标签用于标记装有这些液体的杜瓦瓶，并且不会在低至 −195 摄氏度时结霜。

低温输送泵是LNG码头上用于将液化天然气从LNG运输船输送到LNG储罐的泵，低温阀门也是如此。

低温学领域在第二次世界大战期间取得了进步，当时科学家发现冷冻至低温的金属表现出更强的耐磨性。 基于这种低温硬化理论，商业低温加工工业于 1966 年由 Ed Busch 创立。

凭借热处理行业的背景，Busch 于 1966 年在底特律创立了一家名为 CryoTech 的公司，该公司于 1999 年与 300 Below 合并，成为世界上xxx、历史最悠久的商业低温加工公司。 Busch 最初尝试使用低温回火代替热处理，将金属工具的寿命提高到原始预期寿命的 200% 到 400% 之间。 这在 1990 年代后期演变为对其他部位的处理。

液氮等致冷剂进一步用于专业冷藏和冷冻应用。 一些化学反应，例如用于生产流行的他汀类药物活性成分的化学反应，必须在大约 -100°C（-148°F）的低温下发生。