A kriogenika (a görög κρύος " hideg, fagy" + γένος "nemzetség, eredet" szavakból) az alacsony hőmérsékletű fizika egyik ága , amely a különböző anyagok tulajdonságainak változásait vizsgálja rendkívül alacsony ("kriogén") hőmérsékleti körülmények között. . Ezenkívül ez a kifejezés az alacsony hőmérsékleten végzett munka technológiáit, hardvert és módszertani eszközeit jelöli. A kriogén technológia kutatását, fejlesztését és alkalmazását lefedő tudományterületként is meghatározott.
1971-ben az International Institute of Refrigeration ajánlást fogadott el, amely szerint a kriogén hőmérsékletnek 120 Kelvin ( a földgáz kondenzációs hőmérséklete ) alatti hőmérsékletekre kell vonatkoznia, egészen 0,7 K-ig (a folyékony hélium vákuum alatti előállításának hőmérséklete ). Minden 0,3 K alatti hőmérséklet rendkívül alacsony hőmérséklet , amelyhez speciális hűtési módszereket alkalmaznak.
A ciklus a fojtószelepen való áthaladás során az izentalpiás hűtésen alapul.
A fojtás a nyomás csökkenése annak következtében, hogy egy anyag szűk áramlási területen átnyomódik. Nem hidegforrás, hanem csak a hőmérséklet csökkentését valósítja meg. A hidegforrás olyan eszköz, amelyben az entalpia megváltozik. A fojtás egy izentalpikus folyamat.
Az expanzió egy anyagáramlás adiabatikus kiterjesztése külső munka (francia eredetű) fogadásával. A tágítók különböznek: dugattyús, turbós, forgó és más típusú. Az expander a „hideg” egyik fő forrása (a kompresszorral együtt a kriogén ciklusban). A dugattyús expanderek adiabatikus hatásfoka elérheti a 90% -ot vagy többet, a turbóexpanderek esetében magas hőmérsékleten ez a paraméter nem haladja meg a 70% -ot (az üzemi hőmérséklet-tartomány csökkenésével a hatásfok csökken).
Az adiabatikus lemágnesezés egy módszer 0,7 K alatti hőmérséklet elérésére. A módszer a paramágneses sók felmágnesezése során felszabaduló hőhatásán, majd a lemágnesezésük során bekövetkező hőelnyelésen alapul.
Létezik nukleáris adiabatikus lemágnesezés is. A mai napig ezzel a módszerrel érték el a legalacsonyabb hőmérsékletet.