希釈冷凍（読み）キシャクレイトウ

デジタル大辞泉

きしゃく‐れいとう【希釈冷凍】

ヘリウム3とヘリウム4の混合液が示す量子力学的な効果により、1ケルビンから10^－3ケルビン程度の極低温を得る冷却法。

出典　小学館

化学辞典 第2版

希釈冷凍
キシャクレイトウ
dilution refrigeration

低温における ³He と ⁴He の混合液の特殊な性質を利用した冷凍技術．原理は1962年にFritz London(ロンドン)の弟であるHeinz Londonらによって提案された．現在では，この技術による超低温発生装置が市販されている．0.87 K 以下の低温では³He-⁴Heの混合液は常流動状態の ³He濃厚相と超流動状態の希薄相とに相分離し，濃厚相が希薄相の上に浮いたような形になる．0.1 K 以下では濃厚相はほぼ100％ ³He になるが，希薄相ではT ＝ 0 K でも6.4％ の ³He が ⁴He のなかに溶けている．³He だけに注目すると，濃厚相の ³He が液体で，希薄相の ³He が気体であるかのように見える．それゆえ，もし希薄相の ³He の濃度をなんらかの方法で減らせば，液体の ³He が気体の ³He へと蒸発し，この系のエントロピーは増大する．その結果，断熱状態ならば温度低下が起こる．ところが都合がよいことに，³He と ⁴He の蒸気圧は，この付近の温度では ³He のほうがはるかに高い．そこで，希薄相を図のように ³He に圧をかけて取り出し，ポンプで循環させることができる．このような ³He の循環だけで温度低下が起こる．市販の装置でも，循環開始3 h ほどで35 mK が得られるという．

出典　森北出版「化学辞典（第2版）」