Хронология низкотемпературных технологий - Timeline of low-temperature technology

Ниже приводится Лента новостей из низкая температура технологии и криогенный технологии (охлаждение до –273,15 ° C, –459,67 ° F или 0 K).^[1]. В нем также перечислены важные вехи в термометрия, термодинамика, статистическая физика и калориметрия, которые сыграли решающую роль в разработке низкотемпературных систем.

До 19 века

• c. 1700 г. до н.э. – Зимри-Лим, правитель Мари в Сирии приказал построить одну из первых ледяные дома рядом с Евфрат.^[2]
• c. 500 г. до н.э. - The яхчал (что означает «ледяная яма» на персидском языке) - это холодильник древнеперсидского типа. Конструкция выполнена из устойчивого к теплопередаче раствора в форме купола. Снег и лед хранились под землей, что позволяло получить доступ ко льду даже в жаркие месяцы и позволяло работать надолго. консервирование продуктов питания. Часто бадгир был связан с яхчал чтобы замедлить потерю тепла. Современные холодильники по-персидски еще называют яхчал.
• c. 60 г. н.э. - Герой Александрии знал принцип, согласно которому определенные вещества, особенно воздух, расширяются и сжимаются, и описал демонстрацию, в которой закрытая трубка, частично заполненная воздухом, имела свой конец в емкости с водой.^[3] Расширение и сжатие воздуха заставляло поверхность раздела вода / воздух перемещаться вдоль трубы. Это был первый установленный принцип зависимости поведения газа от температуры, а позже принцип первых термометров. Идея могла предшествовать ему даже больше (Эмпедокл из Агригента в 460 г. до н. э. книга О природе).
• 1396 г. н.э. - склады для хранения льда под названием «Донг-бинг-го-танго» (что означает «восточный склад для хранения льда» на корейском языке) и Сео-бинг-го («западный склад для хранения льда») были построены в Хан-Яне (ныне Сеул. , Корея). В зданиях находился лед, собранный из замерзшей реки Хан в январе (по лунному календарю). Склад был хорошо изолирован, обеспечивая королевские семьи льдом в летние месяцы.^{[нужна цитата ]} Эти склады были закрыты в 1898 году нашей эры, но здания в Сеуле остались нетронутыми.
• 1593 – Галилео Галилей строит первый современный термоскоп. Но возможно, что изобретение было сделано Санторио Санторио или независимо примерно в то же время Корнелис Дреббель. Принцип действия был известен в Древняя Греция.
• c. 1611-1613 – Франческо Сагредо или Санторио Санторио, нанесите на термоскоп числовую шкалу.
• 1617 – Джузеппе Бьянкани публикует первую четкую схему термоскопа
• 1638 – Роберт Фладд описывает термометр со шкалой, используя принцип воздушного термометра со столбом воздуха и жидкой воды.
• 1650 – Отто фон Герике спроектировал и построил первый в мире вакуумный насос и создал первый в мире вакуум известный как Магдебургские полушария опровергнуть Аристотель давнее предположение, что 'Природа не терпит пустоты '.
• 1656 – Роберт Бойл и Роберт Гук построил воздушный насос на этом дизайне.
• 1662 – Закон Бойля (газовый закон, связывающий давление и объем) демонстрируется с помощью вакуумный насос
• 1665 - Бойль теоретизирует минимальную температуру в Новые эксперименты и наблюдения, касающиеся холода.
• 1679 – Денис Папин – предохранительный клапан
• 1702 – Гийом Амонтон сначала вычисляет полный ноль до -240 ° C, используя воздушный термометр его собственного изобретения (1702), теоретически в этот момент газ достигнет нулевого объема и нулевого давления.
• 1714 – Даниэль Габриэль Фаренгейт изобрел первый надежный термометр, используя ртуть вместо смеси спирта и воды
• 1724 – Даниэль Габриэль Фаренгейт предлагает шкалу Фаренгейта, которая имела более тонкий масштаб и большую воспроизводимость, чем у конкурентов.
• 1730 – Рене Антуан Фершо де Реомюр изобрел спиртовой термометр, и температурная шкала в конечном итоге оказалась менее надежной, чем ртутный термометр Фаренгейта.
• 1742 – Андерс Цельсий предложил шкалу с нулем при температуре кипения и 100 градусами при температуре замерзания воды. Позже это было изменено на обратное по просьбе Шведской академии наук.
• 1756 г. - первая задокументированная публичная демонстрация искусственного охлаждение от Уильям Каллен^[4]
• 1782 – Антуан Лавуазье и Пьер-Симон Лаплас изобрести ледяной калориметр
• 1784 – Гаспар Монж сжиженный первый газ, производящий жидкость диоксид серы.
• 1787 – Закон Чарльза (Газовый закон, относящийся к объему и температуре)

19 век

• 1802 – Джон Далтон писал: «Сводимость всех упругих жидкостей любого вида в жидкости»
• 1802 – Закон Гей-Люссака (Газовый закон, относящийся к температуре и давлению).
• 1803 - Внутренний коробка для льда
• 1803 - Томас Мур из Балтимора, штат Мэриленд, получил патент на охлаждение.^[5]
• 1805 – Оливер Эванс спроектирована первая холодильная машина замкнутого цикла на основе парокомпрессионное охлаждение цикл.
• 1809 – Джейкоб Перкинс запатентовал первую холодильную машину
• 1810 – Джон Лесли замерзает воды заморозить с помощью воздушный насос.
• 1811 – Закон Авогадро газовый закон
• 1823 – Майкл Фарадей сжиженный аммиак для охлаждения
• 1824 – Сади Карно - в Цикл Карно
• 1834 – Закон идеального газа от Эмиль Клапейрон
• 1834 – Эмиль Клапейрон характеризует фазовые переходы между двумя фазами в виде Соотношение Клаузиуса – Клапейрона.
• 1834 – Джейкоб Перкинс получил первый патент на парокомпрессионное охлаждение система.
• 1834 – Жан-Шарль Пельтье обнаруживает Эффект Пельтье
• 1844 – Чарльз Пиацци Смит предлагает комфортное охлаждение^[6]
• ок. 1850 - Майкл Фарадей высказывает гипотезу, что замораживание веществ увеличивает их диэлектрическую проницаемость.
• 1851 – Джон Горри запатентовал свою механическую холодильную машину в США, чтобы делать лед для охлаждения воздуха^[7][8]
• 1852 – Джеймс Прескотт Джоуль и Уильям Томсон, первый барон Кельвин обнаружить Эффект Джоуля – Томсона
• 1856 – Джеймс Харрисон запатентовал эфирную жидкостно-паровую компрессионную холодильную систему и разработал первую практическую камеру для производства льда и охлаждения для использования в пивоваренной и мясоперерабатывающей промышленности Джилонг, Виктория, Австралия.
• 1856 – Август Крёниг упрощенный фундамент кинетическая теория газов.
• 1857 – Рудольф Клаузиус создает сложную теорию газов, включающую все степени свободы, а также выводит Соотношение Клаузиуса – Клапейрона из основных принципов.
• 1857 – Карл Вильгельм Сименс, то Цикл Сименса
• 1858 – Юлиус Плюкер впервые наблюдали эффект накачки за счет электрического разряда.
• 1859 – Джеймс Клерк Максвелл определяет распределение скоростей и кинетических энергий в газе, объясняет эмерджентные свойства температуры и тепла и создает первый закон статистической механики.
• 1859 – Фердинанд Карре - Первый абсорбция газа система охлаждения, использующая газообразный аммиак, растворенный в воде (также называемый «водный аммиак»)
• 1862 – Александр Карнеги Кирк изобретает Машина воздушного цикла
• 1864 – Шарль Телье запатентовал систему охлаждения с использованием диметиловый эфир
• 1867 - Таддеус С. К. Лоу запатентовал систему охлаждения с использованием углекислый газ, а в 1869 году сделал машину для производства льда с использованием сухого углекислого газа. В том же году Лоу купил пароход и поставил на него компрессорную холодильную установку для перевозки замороженного мяса.
• 1869 – Шарль Телье установил холодильный склад во Франции.
• 1869 – Томас Эндрюс обнаруживает существование критическая точка в жидкостях.
• 1871 – Карл фон Линде построил свой первый аммиак компрессионная машина.
• c.a. 1873 г. - Ван дер Ваальс издает и предлагает настоящий газ модель, названная позже Уравнение Ван-дер-Ваальса.
• 1875 - Рауль Пикте разрабатывает холодильную машину с использованием Диоксид серы для борьбы с проблемами высокого давления аммиака при использовании в тропическом климате (в основном, для перевозки мяса).
• 1876 – Карл фон Линде запатентованное оборудование для сжижения воздуха с использованием Процесс расширения Джоуля Томсона и регенеративное охлаждение^[9]
• 1877 – Рауль Пикте и Луи Поль Кайлете, работая отдельно, разработайте два метода разжижения кислород.
• 1879 – Машина Белла-Коулмана
• 1882 – Уильям Солтау Дэвидсон установил компрессорно-холодильный агрегат на новозеландское судно Данидин
• 1883 – Зигмунт Врублевски конденсирует экспериментально полезные количества жидкий кислород
• 1885 – Зигмунт Врублевски опубликовала критическую температуру водорода 33 К; критическое давление 13,3 атмосферы; и температура кипения 23 К.
• 1888 – Лофтус Перкинс развивает "Арктос «холодильная камера для хранения продуктов с использованием системы раннего поглощения аммиака.
• 1892 – Джеймс Дьюар изобретает посеребренное стекло с вакуумной изоляцией Сосуд Дьюара
• 1895 – Карл фон Линде файлы для патент защита Цикл Хэмпсона – Линде для сжижения атмосферного воздуха или других газов (утвержден в 1903 г.).
• 1898 - Джеймс Дьюар конденсирует жидкий водород используя регенеративное охлаждение и его изобретение, термос.

20 век

• 1905 – Карл фон Линде получает чистую жидкость кислород и азот.
• 1906 – Уиллис Кэрриер патенты - основа современных кондиционирование воздуха.
• 1908 – Хайке Камерлинг-Оннес разжижает гелий.
• 1911 - Хайке Камерлинг-Оннес раскрывает свое исследование металлического низкотемпературного явления, характеризующегося отсутствием электрического сопротивления, называя его сверхпроводимость.
• 1915 – Вольфганг Геде - в Диффузионный насос
• 1920 - Эдмунд Коупленд и Гарри Эдвардс используют изобутан в небольших холодильниках.
• 1922 – Бальцар фон Платен и Карл Мунтерс изобрести чиллер с абсорбцией 3 жидкостей, работающий исключительно от тепла.
• 1924 – Фернан Холвек - в Насос Holweck
• 1926 – Альберт Эйнштейн и Лео Сцилард изобрести Эйнштейн холодильник.
• 1926 – Виллем Хендрик Кисом затвердевает гелий.
• 1926 – Компания General Electric представил первый герметичный компрессорный холодильник
• 1929 - Дэвид Форбс Кейт из Торонто, Онтарио, Канада получил патент на Ледяной шар который помог сотням тысяч семей пережить Грязные тридцатые.
• 1933 – Уильям Джиуке и другие - Холодильное оборудование с адиабатическим размагничиванием
• 1937 – Петр Леонидович Капица, Джон Ф. Аллен, и Дон Мизенер обнаружить сверхтекучесть с использованием гелия-4 при 2,2 K
• 1937 – Франс Мишель Пеннинг изобретает тип холодный катод вакуумметр, известный как Датчик Пеннинга
• 1944 – Манн Зигбан, то Насос Siegbahn
• 1949 - С.Г. Сидоряк, Э.Р. Грилли, Э.Ф. Хаммель, первые измерения чистого 3He в диапазоне 1 К.
• 1951 – Хайнц Лондон изобретает принцип холодильник для разбавления
• 1955 - Вилли Беккер турбомолекулярный насос концепция^[10]
• 1956 - Г.К. Уолтерс, В. Fairbank, открытие разделения фаз в смесях 3He-4He
• 1957 - Льюис Д. Холл, Роберт Л. Джепсен и Джон К. Хелмер ионный насос на основе разряда Пеннинга
• 1959 – Клименко цикл
• 1965 - Д.О. Эдвардс и другие, открытие конечной растворимости 3He в 4He при 0K
• 1965 - П. Дас, Р. де Брюн Уботер, К. Taconis, холодильник для однократного разведения
• 1966 - Е. Холл, П.Дж. Форд, К. Томсон, холодильник непрерывного разбавления
• 1972 – Дэвид Ли, Роберт Коулман Ричардсон и Дуглас Ошерофф обнаруживают сверхтекучесть в гелии-3 при 0,002 К.
• 1973 – Линейный компрессор
• 1978 – Лазерное охлаждение продемонстрировали в группах Wineland и Dehmelt.
• 1983 - Дефлекторный холодильник с импульсной трубкой изобретен Микулиным, Тарасовым и Шкребенцом
• 1986 – Карл Александр Мюллер и Й. Георг Беднорц обнаружить высокотемпературная сверхпроводимость
• 1995 – Эрик Корнелл и Карл Виман создать первый^[11] Конденсат Бозе – Эйнштейна, используя разбавленный газ Рубидий-87 охлаждение до 170 нК. В 2001 году они получили Нобелевскую премию по физике за BEC.
• 1999 - Д.Дж. Казинс и другие, рефрижератор разбавления достигает 1,75 мК
• 1999 - Текущий мировой рекорд самой низкой температуры был установлен на уровне 100 пикокельвинов (pK), или 0,000 000 000 1 градуса Кельвина, путем охлаждения ядерных спинов в куске родий металл.^[12]

21-го века

• 2000 - Ядерный спин температуры ниже 100 пК были зарегистрированы для эксперимента на Хельсинкский технологический университет Лаборатория низких температур в Эспоо, Финляндия. Однако это была температура одного конкретного степень свободы - а квант свойство, называемое ядерным спином, а не общее среднее термодинамическая температура для всех возможных степеней свободы.^[13][14]
• 2014 - Ученые в CUORE сотрудничество в Laboratori Nazionali del Gran Sasso в Италии охладил медный сосуд объемом один кубический метр до 0,006 кельвина (-273,144 ° C; -459,659 ° F) в течение 15 дней, установив рекорд самой низкой температуры в известной вселенной в таком большом непрерывном объеме.^[15]
• 2015 - Физики-экспериментаторы на Массачусетский Институт Технологий (MIT) успешно охладил молекулы в газе натрия-калия до температуры 500 нанокельвинов, и ожидается, что он покажет экзотический состояние дела охлаждая эти молекулы еще немного.^[16]
• 2017 - Лаборатория холодного атома (CAL), экспериментальный прибор, разрабатываемый для запуска в Международная космическая станция (ISS) в 2018 году.^[17] Инструмент создаст очень холодные условия в микрогравитация среды МКС, приводящей к формированию Конденсаты Бозе-Эйнштейна которые на порядок холоднее тех, что создаются в лабораториях на Земле. В космической лаборатории время взаимодействия до 20 секунд и всего 1 пикокельвин (${\displaystyle 10^{-12}}$ K) температуры достижимы, и это может привести к исследованию неизвестных квантово-механический явления и проверить некоторые из самых фундаментальных законов физики. ^[18][19]

Смотрите также

• Список графиков
• Сжижение газов
• История сверхпроводимости
• История термодинамики
• Хронология технологий измерения температуры и давления
• Хронология термодинамики, статистической механики и случайных процессов
• Промышленный газ

использованная литература

1. Мартынов, А. В. (1976). «Терминология низкотемпературной техники (обсуждение)». Химическая и нефтяная инженерия. 12 (5): 470–472. Дои:10.1007 / BF01146769.
2. Стефани Далли (1 января 2002 г.). Мари и Карана: два старых вавилонских города. ООО «Горгиас Пресс». п. 91. ISBN  978-1-931956-02-4.
3. Т.Д. МакГи (1988) Принципы и методы измерения температуры ISBN  0-471-62767-4
4. Уильям Каллен, О холода, производимом испаряющимися жидкостями, и некоторых других средствах производства холода, в Очерки и наблюдения, физические и литературные, прочитанные обществом в Эдинбурге и опубликованные им, II (Эдинбург, 1756 г.)
5. 1803 - Томас Мур
6. 1844 - Чарльз Пиацци Смит В архиве 2012-02-10 в Wayback Machine
7. 1851 Джон Горри
8. «Патентные изображения». Получено 15 марта 2015.
9. "приложение-A1". Получено 15 марта 2015.
10. Хронология вакуумной науки и технологий
11. «Новое состояние материи, близкое к абсолютному нулю». NIST. Архивировано из оригинал на 01.06.2010.
12. «Мировой рекорд по низким температурам». В архиве из оригинала 18.06.2009. Получено 2009-05-05.
13. Кнууттила, Тауно (2000). Ядерный магнетизм и сверхпроводимость в родии. Эспоо, Финляндия: Хельсинкский технологический университет. ISBN  978-951-22-5208-4. Архивировано из оригинал на 2001-04-28. Получено 2008-02-11.
14. «Мировой рекорд низких температур» (Пресс-релиз). Лаборатория низких температур, Текниллинен Коркеакулу. 8 декабря 2000 г. В архиве из оригинала 18.02.2008. Получено 2008-02-11.
15. "CUORE: Самое холодное сердце в известной вселенной". Пресс-релиз INFN. Получено 21 октября 2014.
16. «Команда MIT создает ультрахолодные молекулы». Массачусетский технологический институт, Массачусетс, Кембридж.
17. "Самая крутая наука когда-либо направлялась на космическую станцию". Наука | AAAS. 2017-09-05. Получено 2017-09-24.
18. «Миссия лаборатории холодного атома». Лаборатория реактивного движения. НАСА. 2017 г.. Получено 2016-12-22.
19. «Лаборатория холодного атома создает атомный танец». НАСА Новости. 26 сентября 2014 г.. Получено 2015-05-21.

внешние ссылки

• История охлаждения