Külmhoidmisprotsessid

Külmhoidmisprotsessid tähistavad tehnikaid, mille abil saavutatakse ja hoitakse väga madalaid temperatuure, tavaliselt alla -150 °C (123 K). Need protsessid on olulised nii tööstuses kui ka teaduses ning hõlmavad gaaside vedeldamist, materjalide jahutamist ning temperatuuri pidevat hoidmist krüogeensetes tingimustes.

Tööpõhimõtted keskenduvad soojuse eemaldamisele süsteemist. Latentsed soojusvahetused ja aine olekumuutused (gaas, vedelik) võimaldavad suurt energiakaotust vähese energiakuluga. Krüogeensetes süsteemides kasutatakse vedelaid gaase, nagu lämmastik (LN2) ja heelium (LHe), ning spetsiaalseid jahutus- ja eraldussüsteeme, mis võimaldavad väga madalatel temperatuuridel toimimist.

Peamised seadmed ja komponendid hõlmavad vedela gaaside hoiustamiseks mõeldud mahuteid (Dewarid), krüostaatasid ja cryocoolereid, vakuumisolatsiooni ning gaasijuhtmete ja temperatuuri-rõhu kontrollsüsteeme. Oluline on ka ohutusseadmete komplekt ja hooldus, et vältida lekked, rõhu jaotuse ebaõnnestumist ning tagada ohutu kasutus.

Rakendused hõlmavad nii tööstuslikke kui teaduslikke valdkondi: metallurgia ja materjaliteadus, kriitilised uuringud ja eksperimentaalsed seadmed, superjuhtivus ja elektroonika, kosmose- ja lennundustehnika, meditsiiniline krüopreservatsioon bioloogiliste materjalide säilitamiseks ning toiduainete ja gaaside eraldamine ning vedeldamine.

Ohutus on kriitiline: väga madalad temperatuurid võivad põhjustada külmavigastusi ning hapniku puuduse tõttu lämmatust. Töötajad kasutavad kaitsevarustust, tagatakse hästi ventileeritud ruumid ja õiged koolitus- ning hooldustingimused. Ravimata lekked ja rõhuprobleemid võivad põhjustada ohtlikke olukordi, seetõttu järgitakse ranget standardeid ja protokolle.