تبريد عميق

في الفيزياء، تعني فيزياء الحرارة المنخفضة أو التبريد العميق إنتاج المواد وسلوكها عند درجات حرارة منخفضة للغاية. ليست محددةً بدقة درجة حرارة التي ينتهي عندها التثليج ويبدأ التبريد الشديد، لكن يعتبر العلماء غازًا ما شديد البرودة إذا أمكن تسييله عند درجة حرارة - °150 مئوية (°123 كلفن؛ °238 فهرنهايت) أو دونها. يعتبر المعهد الوطني الأميركي للمعايير والتقنية أن مجال التبريد الشديد ينطوي على درجات حرارة أدنى من – °180 مئوية (°93 كلفن؛ °292 فهرنهايت). هذا خط فاصل منطقي، بما أن نقاط الغليان الطبيعية لما يُدعى بالغازات الدائمة (مثل الهليوم، والهيدروجين، والنيون، والنتروجين، والأكسجين، والهواء الطبيعي) أدنى من– °180 مئوية بينما لغازات تبريد الفريون، والهيدروكربون، وغيرها من غازات التبريد الشائعة نقاط غليان أعلى من – °180 مئوية. أعطى اكتشاف المواد فائقة الموصلية ذات درجات حرارة حرجة مرتفعة بصورة ملحوظة أعلى من نقطة غليان النيتروجين السائل اهتمامًا جديدًا بالوسائل الموثوقة ومنخفضة التكلفة لإنتاج التبريد الشديد مرتفع الحرارة. يصف مصطلح «تبريد شديد مرتفع الحرارة» درجات الحرارة التي تترواح من ما يزيد عن نقطة غليان النيتروجين السائل، - °195.79 مئوية (°77.36 كلفن؛ °320.42 فهرنهايت)، وصولًا إلى -°50 مئوية (223 كلفن؛ - °58 فهرنهايت). يستخدم أخصائيو التبريد الشديد مقياسي كلفن ورانكين للحرارة، ويقيس كلاهما انطلاقًا من الصفر المطلق، بدلًا من مقاييس أكثر شيوعًا مثل المئوية (السلسية) الذي يقيس بدءًا من نقطة تجمد المياه عند مستوى سطح البحر أو الفهرنهايت الذي يقع صفره عند درجة حرارة اعتباطية.