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Alexander Fufaev

Mischkryostat - prinzipieller Aufbau

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Mischkryostat - prinzipieller Aufbau
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Prinzipieller Aufbau eines Mischkryostaten, mit dessen Hilfe Temperaturen im mK-Bereich erreicht werden können. Die tiefe Temperatur kann beispielsweise zur Untersuchung des fraktionalen Quanten-Hall-Effekts genutzt werden. Dazu wird die zu untersuchende Probe - an einem Probenstab befestigt - in die Mischkammer hineingeschoben.

Durch die Mischung von den Isotopen \(^3\text{He}\) und \(^4\text{He}\) bei einer Temperatur von ungefähr \(1\,\text{K} \) entstehen zwei Phasen: Die verdünnte Phase, wo hauptsächlich \(^4\text{He}\) ist und die konzentrierte Phase, wo hauptsächlich \(^3\text{He}\) ist. Durch das Wegpumpen von \(^3\text{He}\) aus der verdünnten Phase, wandern \(^3\text{He}\) Isotope aus der konzentrierten in die verdünnte Phase. Für diesen Vorgang entziehen sie der Mischkammerumgebung die Energie in Form von Wärme. Auf diese Weise kühlt sich die Substanz in der Mischkammer ab.

IVC - Innere Vakuumkammer. OVC - äußere Vakuumkammer.

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