Kryogenní technologie

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra fyzikální elektroniky

Anotace:

Kryogenní technologie zaujímají v dnešním světě své neoddělitelné místo. Uplatňují se v celé škále odvětví, ať už od průmyslových aplikacích, vědy, transportu, kosmu, tak po biologické aplikace a uchovávání potravin a živočišných druhů. Je tedy na snadě se s nimi blíže seznámit, a ujasnit si i ne příliš povědomá rizika spojená s přechováváním

kryogenních kapalin. V přednášce se zaměříme na termodynamické cykly používané ve fyzice nízkých teplot, aplikace kryogenních technologií, měření nízkých teplot, základy supravodivosti, chování kryogenních kapalin ve stavu beztíže, kryobiologii, a další.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Historický přehled vývoje kryogenního výzkumu, základní aplikace kryogenních technologií

2. Vytváření nízkých teplot, termodynamické cykly

3. Mrazení při teplotách pod 1 K, vlastnosti pevných a kapalných látek

4. Vlastnosti kryogenních kapalin

5. Fázová rovnováha a přenos tepla

6. Měření nízkých teplot

7. Izolační technologie a přeprava a uchovávání kryogenních kapalin

8. Základy supravodivosti

9. Aplikace supravodivosti a optické masery

10. Kryogenní čerpání a simulace kosmu, jaderný pohon, a explozivní rizika propelantů

11. Kryogenní problémy ve vesmíru

12. Kryogenní aspekty sond do hlubokého vesmíru a skladování paliv na povrchu kosmických těles

13. Kryobiologie

Osnova cvičení:

N/A

Cíle studia:

Znalosti:

Fyzikální základ, technologická realizace a použití kryogenních postupů.

Schopnosti:

Návrh experimentů s kryogenní technikou.

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1] R.V. Vance: Cryogenic Technology, University of California, Engineering and Physical Sciences Extension Series, 1963.

[2] B. Zohuri: Physics of Cryogenics An Ultralow Temperature Phenomenon, Elsevier Inc. Amsterdam, 2018.

[3] G. Ventura, L. Risegari: The Art of Cryogenics Low-Temperature Experimental Techniques: Elsevier Ltd. Oxford, 2008.

Doporučená literatura:

[4] R.F. Barron, G.F. Nellis: Cryogenic Heat Transfer, CRC Press Taylor & Francis Group, LLC, 2016.

[5] K.D. Timmerhaus, T.M. Flyn: Cryogenic Process Engineering, Springer Science + Business Media NY, 1989.

[6] K. Fossheim, A. Sudbo: Superconductivity Physics and Applications, John Wiley & Sons Ltd., 2004.

[7] R. Kleiner, W. Buckel: Superconductivity An Introduction, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGsA, 2016.

[8] P. Seidel: Applied Superconductivity Handbook on Devices and Applications, Vol. 1, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGsA, 2015.

[9] T. Matsushita: Electricity and Magnetism New Formulation by Introduction of Superconductivity, Springer Japan, 2014.

[10] R.G. Scurlock: Stratification, Rollover and Handling of LNG, LPG and Other Cryogenic Liquid Mixtures, Springer, University of Southampton, 2016.

[11] D.L. Denlinger, R.E. Lee, Jr.: Low Temperature Biology of Insects, Cambridge University Press, 2010.

Poznámka:

v 23/24 nenabízet pro zápis

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Fyzikální inženýrství - Laserová technika a fotonika (volitelný předmět)