希釈冷凍機

Dilution Refrigerator

ヘリウム3とヘリウム4の混合液が低温で相分離する性質を利用し、ミリケルビン領域の極低温を連続的に得る冷凍機である。オックスフォード・インストゥルメンツの技術解説によれば、軽いヘリウム3に富む相が重いヘリウム4に富む相の上に浮かび、希薄相には絶対零度に至るまで6.4パーセントのヘリウム3が溶け込む。この有限の溶解度が希釈冷凍の鍵であり、混合室で濃厚相からヘリウム3が相境界を越えて希薄相へ移る際に吸熱が生じる。外部の液体ヘリウムを用いずに4 mK以下へ到達できる装置もある。