Читать онлайн «Большая Советская Энциклопедия (НИ)». Страница 49

  Охлаждение до сверхнизких температур применяется в ядерной физике для создания мишеней и источников с поляризованными ядрами при изучении анизотропии рассеяния элементарных частиц. Такие источники позволили, в частности, поставить решающие эксперименты по проблеме несохранения чётности. Н. т. применяются при изучении полупроводников, оптических свойств молекулярных кристаллов и во многих др. случаях.

  Технические приложения низких температур. Одна из главных областей применения Н. т. в технике — разделение газов. Производство кислорода и азота в больших количествах основано на сжижении воздуха с последующим разделением его в ректификационных колоннах на азот и кислород. Применение жидких кислорода и азота многообразно, в частности кислород служит окислителем в ракетном топливе. Н. т. используют для получения высокого вакуума методом адсорбции на активированном угле или цеолите (адсорбционный насос) или непосредственной конденсации на металлических стенках сосуда с хладоагентом (крионасос; рис. 2а, б). Высокий вакуум и охлаждение до Н. т. позволяют имитировать условия, характерные для космического пространства, и проводить испытания материалов и приборов в этих условиях. Охлаждение до температур жидкого воздуха или азота начало находить важные применения в медицине. Используя приборы, способные производить локальное замораживание тканей до Н. т., осуществляют оперативное лечение мозговых опухолей, урологических и др. заболеваний. Имеется также возможность длительного хранения живых тканей при Н. т.

  Др. направление технических применений Н. т. связано с приложениями сверхпроводимости. Здесь наиболее важную роль играет создание сильных магнитных полей (~ 103 кэ), необходимых для ускорителей заряженных частиц, трековых приборов (пузырьковых камер и др.), магнитогидродинамических генераторов и многообразных лабораторных исследований (см. Магнит сверхпроводящий). На основе явления сверхпроводящего туннелирования разработаны сверхпроводящие квантовые интерференционные устройства, способные измерять чрезвычайно слабые электрические напряжения (~ 10-14 в), а также регистрировать очень малые изменения магнитного поля (~ 10-11 э). Н. т. играют также большую роль в квантовой электронике.

  Лит.: Физика низких температур, пер. с англ. под общ. ред. А. И. Шальникова, М., 1959; Уайт Г. К., Экспериментальная техника в физике низких температур, пер. с англ., М., 1961; Земанский М., Температуры очень низкие и очень высокие, пер. с англ., М., 1968; Роуз-Инс А., Техника низкотемпературного эксперимента, пер. с англ., М., 1966; Мендельсон К., На пути к абсолютному нулю, пер. с англ., М., 1971; Линтон Э., Сверхпроводимость, пер. с англ., 2 изд., М., 1971; Пегаков В. П., Свойства He3 и его растворов в He4, «Успехи физических наук», 1968, т. 94, в. 4, с. 607; Справочник по физикотехническим основам криогеники, под общ. ред. М. П. Малкова, 2 изд., М;, 1973; Progress in low temperature physics, ed. by C. J. Gorter, v. 6, Amst., 1970.

  И. П. Крылов.

Рис. 2а — внешний вид крионасоса и откачиваемого рабочего объёма: 1 — корпус крионасоса; 2 — рабочий объём; 3 — электронная система управления и регулировки; 4 — сосуд с жидким азотом и 5 — с жидким гелием.

Рис. 1. а — схема, объясняющая действие рефрижератора растворения 3He в 4He: пары 3He откачиваются диффузионным насосом 1 и подаются затем ротационным насосом 2 к камере растворения 8, предварительно они охлаждаются в ванне с жидким азотом 3 и в ванне с жидким гелием 4. Перед капилляром 5 пары 3He конденсируются. Жидкий гелий 3He, дополнительно охлажденный в теплообменнике 7, поступает в камеру 8. Отсюда атомы диффундируют сквозь раствор 3He в 4He в камеру испарения 6, и цикл повторяется. Обозначения: Т — температура, р — давление, n — концентрация 3He, J — производительность системы откачки. б — основная низкотемпературная часть рефрижератора растворения: 1 и 2 — трубы откачки 3He и 4He; 3 — камера испарения; 4 — камера растворения; 5 — блоки теплообменников.

Рис. 2б — схема, объясняющая действие крионасоса: в корпусе 1 расположены тепловые экраны 2 и 3, имеющие температуру жидкого азота (77 К), они защищают от внешнего теплового воздействия резервуар 4 с жидким гелием. Пары гелия откачиваются через систему регулировки давления 5 насосом 6. За счёт этого температура в резервуаре 4 понижается и молекулы газов в рабочем объёме вымораживаются; 7 — насос, осуществляющий предварительное вакуумирование; 8 и 9 — датчики уровней жидких азота и гелия; 10 — электронная система автоматической регулировки и управления; 11 — внешняя оболочка, которая подогревается, чтобы прибор не покрывался инеем при работе.

Ни'зкий Та'уэрн (Niedere Tauern), горный хребет в Альпах, в Австрии. Длина около 100 км. Высота до 2863 м (гора Хохголлинг). Сложен гранитами, гнейсами, сланцами, известняками. Альпийский рельеф (кары, троговые долины, горные озёра). До высоты 2000 м — леса из пихты, лиственницы. В нижних частях склонов — посевы ржи, овса. Зимний спорт.

Низково'льтная дуга', дуговой разряд с искусственным подогревом катода, устойчиво горящий при малых напряжениях между электродами (например, в парах калия и натрия — до 0,5 в). См. Дуговой разряд, раздел Несамостоятельный дуговой разряд.

Низкого'рный тип релье'фа, тип рельефа низких гор с относительной высотой порядка 1000 м. Характерен главным образом для периферических частей горных сооружений. Вследствие малой высоты гор поясная дифференциация почти не имеет места; различия выражены лишь неодинаковой крутизной и экспозицией склонов, литологической неоднородностью.

Низколегиро'ванная сталь, легированная сталь, в которой суммарное содержание легирующих элементов не превышает 2,5% (кроме углерода).

Низкоство'льное лесно'е хозя'йство, хозяйство, в котором насаждения выращивают из поросли (пнёвой и корневой). В Н. л. х. используют только лиственные породы с хорошей способностью давать поросль (берёза, дуб и др.). Н. л. х. даёт поделочную и дровяную древесину, хворост, опоры для виноградников, прутья для плетения корзин, дубильное корьё и пр. Хозяйственная спелость (пригодность к использованию) низкоствольников наступает в возрасте от 2—3 лет (например, в ивняках), но редко старше 40—50 лет.

Низкотемперату'рная сепара'ция (НТС), процесс промысловой подготовки природного газа с целью извлечения конденсата газового и удаления из него влаги до точки росы, исключающей гидратообразование при транспортировке потребителю. НТС заключается в конденсации паров влаги и растворённых в газе тяжёлых углеводородов при температурах от 0 до —15 °С. Для охлаждения газа используют Джоуля — Томсона эффект (дросселирование газа).

  В простейшей схеме установки НТС газ из скважин с давлением значительно выше рабочего давления в газопроводе поступает в сепаратор-каплеотбойник, где из газового потока удаляется часть жидкости, после чего газ охлаждается до температуры 5—15 °С в рекуперативном теплообменнике и дросселируется до рабочего давления в магистральном газопроводе. При дросселировании температура газа снижается обычно до минус 5—10 °С. В поток газа перед его охлаждением вводится ингибитор (обычно спирты) для предотвращения гидратообразования. Затем газ поступает в сепаратор, где из него удаляется конденсат и водный раствор ингибитора, а осушенный газ, проходя через теплообменник, охлаждает поток сырого газа и направляется в газопровод.

  По мере отбора газа пластовое давление снижается и оказывается недостаточным для достижения заданной точки росы; процесс обработки газа ухудшается. Это основной недостаток промысловой подготовки газа с использованием НТС, т.к. к этому времени обычно свыше 50% запасов газа ещё остаётся неизвлечённым. Для продления работы установки НТС используют предварительное охлаждение газа в водяных и воздушных теплообменниках или холодильных машинах. Для совершенствования НТС ведутся работы по созданию малогабаритных скоростных турбохолодильных агрегатов. На Шебелинском месторождении газа (УССР) внедрена технологическая схема обработки газа с вводом и регенерацией сорбента, поглощающего влагу.