Ciogenia

CRIOGENIA AL FINAL DE LA 19 ª Y LA
primera mitad del siglo 20 (1880-1940)

R de Bruyn Ouboter
Kamerlingh Onnes Laboratory, Universidad de Leiden, Países Bajos
Recibido 22 de enero 2009
Publicado 31 de marzo 2009
En línea en stacks.iop.org/JPhysCM/21/164221

Resumen

En el 10 de julio 1908 Heike Kamerlingh Onnes consiguió licuar el primero de helio. Un una preparación muy larga eranecesario antes de Onnes éxito. La base tecnológica marco de sus predecesores se formó principalmente por los escubrimientos ingeniosos de Dewar.
Onnes comenzó con su proceso en cascada de aire de licuefacción en 1892. En 1898 Dewar licuado de hidrógeno por primera vez y en 1906 la licuación de hidrógeno de gran Onnes estaba listo para su uso.
La parte principal de esta revisión se refiere a laprimera licuefacción del helio, por lo que la preparación
de gas helio de la arena monacita era necesario, la construcción de la licuación y el mercurio compresor de Cailletet, finalmente recompensado con el éxito de la primera de licuefacción.
Posteriormente, los desarrollos posteriores serán revisados, es decir, aparatos de expansión de Simon (1932), la licuación de helio de Kapitza (1934), yfinalmente la licuación Collins (1940-1947). Esta concluye la primera mitad de la historia de la física a bajas temperaturas, después de lo cual se inicia una nueva área.
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El 10 de julio, hace 100 años, Kamerlingh Onnes logrado en la primera licuefacción del helio [1], un acontecimiento que recordar hoy. Tres años más tarde tuvo la primera visión del mundo nuevo y extraño de la superfluidez,cuando descubrió superconductividad en mercury1, uno de los aspectos más destacados de la física a baja temperatura. En ese primer día se encontró con que la ebullición el punto fue de 4,3 K, la temperatura crítica no mucho más de 5 K y, cuando la presión se redujo de baño, una temperatura de 1,7 K se alcanzó. Con ello se abrió un campo totalmente nuevo de investigación. En la figura 1 que lovemos con orgullo posando delante de sulicuación.

Aquí tengo la intención de revisar la criogenia al final de el 19 y la primera mitad del siglo 20. Kamerlingh Onnes fue guiado continuamente por la teoría en su trabajo en criogenia. Hacia 1870 conoció Onnes con el trabajo de van der Waals. Se hicieron amigos. van der Waals formuló en 1873 su ecuación de estado, tomando en cuenta el espacio realocupado por las moléculas de gas, a lo largo de con las fuerzas de atracción que ejercen unas sobre otras y en 1880
que formuló la ley de los estados correspondientes. Mediante el estudio de esta ley en todos los puntos posibles, esta teoría sirve como una guía para Onnes durante sus experimentos y la construcción de su liquefactors. La única manera de poner a prueba sus ideas fue medir elcomportamiento en estado gaseoso a condiciones extremas, a bajas temperaturas.
La necesidad de condiciones de frío extremo Onnes llevó a establecer instalaciones criogénicas en una, para la época, a gran escala para crear nuevos ambientes a prueba las teorías y abrir un nuevo campo de investigación:
la física a bajas temperaturas.Una preparación muy larga era necesario antes de Onneséxito. El marcotecnológica necesarios para heredadade sus predecesores se formó principalmente por el ingeniosodescubrimientos de Dewar (1842-1923): el uso del vacío plateadogafas (1892), la licuefacción del hidrógeno (1898), y ella absorción de gases en el carbón a baja temperatura utilizada parapurificar el helio (1905).
En 1877 el físico francés LP Cailletet y la Confederación SuizaRP científico independientePictet consiguió licuar oxígeno y nitrógeno, las cantidades de líquido que puede producen son sumamente pequeñas. Onnes, sin embargo, necesitan grandescantidades para llevar a cabo su investigación. Comenzó en 1882 cuando fue nombrado en la Universidad de Leiden y diez años más tarde conseguido desarrollar un aparato para producir los grandes cantidades: el aparato en cascada que podría producir 14...