Słowo kriogenika pochodzi od słów greckich „kruos” co oznacza „zimno” i „genos” - „pochodzenie” lub „tworzenie”, a pojęcie to zostało zaproponowane przez Heike Kamerlingh-Onnesa, który po raz pierwszy skroplił hel w roku 1908, a następnie odkrył zjawisko nadprzewodnictwa w roku 1911.

Obecnie pojęcie kriogenika stosujesię na określenie metod uzyskiwania i wykorzystywania temperatur niŜszych od 120 K, a dokładnie 111,1 K, tj. temperatury wrzenia metanu pod ciśnieniem normalnym. Temperatura wrzenia ciekłego metanu jest umowną granicą wyodrębniająca kriogenikę z chłodnictwa ustanowionąw 1971 roku przez XIII Międzynarodowy Kongres Chłodnictwa.

Przedmiotem kriogeniki są więc zjawiska zachodzące w temperaturach bardzo niskich w porównaniu z temperaturą otoczenia, wynoszącą około 300 K.

Książka „Kriogenika – podstawy i zastosowania” autorstwa Macieja Chorowskiego stanowi przystępnie napisane wprowadzenie w dziedzinę uzyskiwania i wykorzystywania niskich i bardzo niskich temperatur.

W zwięzły przedstawione zostały w niej podstawy termodynamiczne uzyskiwania temperatur kriogenicznych, ze szczególnym zwróceniem uwagi na trzecią zasadę termodynamiki, wskazującą zarówno na nieosiągalność temperatury zera bezwzględnego, jak i dążenie do zera w bardzo niskich temperaturach takich wielkości fizycznych jak ciepło właściwe czy moduł sprężystości.

Omówiono w niej również termodynamiczne metody optymalizacji urządzeń i systemów kriogenicznych wynikające z drugiej zasady termodynamiki i oparte o zasadę minimalizacji produkcji entropii.

Rozważono wszystkie wykorzystywane w praktyce procesy prowadzące do uzyskania niskich temperatur, zarówno stosowane do skraplania gazów takich jak hel, wodór, neon, składniki powietrza i metan, jak i umoŜliwiające uzyskiwanie temperatur poniŜej 1 K, np. poprzez adiabatyczne rozmagnesowanie soli paramagnetycznych, rozcieńczanie 3He w nadciekłym 4He czy adiabatyczne zestalanie 3He.

Opracownie zawiera przystępnie podane schematy i opisane zasady działania skraplarek i chłodziarek kriogenicznych z uwzględnieniem nowoczesnych konstrukcji wykorzystujących regeneratory wykonane z materiałów magnetycznych w chłodziarkach Gifforda-McMahona oraz mieszaniny azotu i węglowodorów w chłodziarkach Joule-Thomsona.

Omówiono w nim również podstawy niskotemperaturowych metod rozdziału mieszanin gazowych, w tym destylacji powietrza stanowiącego podstawowe źródło pochodzenia tlenu, azotu i argonu. Podane są sposoby uzyskiwania helu z gazu ziemnego oraz metody skraplania gazu ziemnego, którego uzyskiwanie, transport i magazynowanie stanowią bardzo dynamicznie rozwijającą się dziedzinę wykorzystywania technologii kriogenicznych.

W obszerny sposób przedstawiono izolacje wykorzystywane w kriogenice, których efektywność często decyduje o opłacalności stosowania technologii kriogenicznych. Książka przedstawia niektóre z problemów związanych z kriostatowanie urządzeń nadprzewodzących, w tym magnesów stosowanych np. w tomografach wykorzystujących zjawisko rezonansu magnetycznego.

 Ponieważ w przeważającej większości instalacji kriogenicznych stosuje się skroplone gazy, które po uwolnieniu do atmosfery kilkusetkrotnie zwiększają swoją objętość, w otoczeniu urządzeń kriogenicznych mogą zaistnieć zagrożenia dla ludzi wynikające z niskich temperatur lub wyparcia tlenu przez odparowujące czynniki kriogeniczne.

W opracowaniu podano istotne dla bezpieczeństwa własności ciekłych gazów w niskich temperaturach oraz zasady posługiwania się takimi gazami, jak również reagowania na przypadki awaryjne. Książka adresowana jest zarówno dla czytelników pragnących uzyskać podstawową wiedzą na temat kriogeniki, jak i dla inżynierów praktyków stosujących technologie kriogeniczne i posługujących się gazami skroplonymi w laboratoriach, przemyśle, rolnictwie, przetwórstwie żywności oraz innych dziedzinach.

Wydawca:

I.P.P.U. MASTA Sp. z o.o., 80-298 Gdańsk ul. Budowlanych 27

tel.: 058-522-64-70; fax.: 058-347-51-74

email: [email protected] ;      [email protected]

www: www.masta.com.pl ;     www.tchik.com.pl