低温工学とは

極低温工学は、さまざまな国内、商業、科学、医療、および防衛用途に極低温を利用する工学の分野です。 低温学は、非常に低い温度の生成と、さまざまな物質や材料に対するこれらの温度の影響に関係する物理学の分野です。 極低温で研究される温度は、華氏-243.67度(120ケルビン)以下です。 このような低温は自然界では発生しません。

これらの低温は、酸素、水素、窒素、メタン、アルゴン、ヘリウム、ネオンなどの大気ガスの液化に使用されてきました。 ガスは凝縮、収集、蒸留、分離されます。 メタンは液体天然ガス(LNG)で使用され、酸素、水素、窒素はロケット燃料、冶金、さまざまな化学プロセスで使用されます。 ヘリウムは潜水減圧室で使用され、超伝導マグネットの適切な低温を維持するために使用され、ネオンは照明で使用されます。

極低温工学は、ガスを液化する方法を見つけることに加えて、冷蔵庫、エアコン、真空フラスコなどの世界的な機器を提供しています。 フラスコは、液体の形で気体を無期限に保管する手段として開発されました。 エアコンと冷蔵は1848年にアメリカのジョンゴリーによって発明され、後年、ドイツのカールフォンリンデなどによってさらに発展しました。 リンデは、現代の家庭用冷蔵庫の先駆者であるリンデ・アイマシンを製造しました。

冷蔵により、生鮮食品を長距離にわたって保管および出荷することが可能になり、食生活とライフスタイルが至る所で変化しました。 極低温工学科学は、V-2ロケット兵器と液体燃料を生産することにより、戦争の展開方法にも影響を与えています。 この分野は、宇宙技術産業と超伝導理論の研究につながっています。 アメリカの企業であるIndependentence Cryogenic Engineeringは、磁気共鳴イメージング(MRI)および核磁気共鳴(NMR)システム用の極低温冷却システムを製造しています。 低温工学の進歩は、少なからず現代の生活に影響を与えています。

しかし、いくつかの非常に悪い事故が極低温の前向きな発展を相殺していたため、道はスムーズではありませんでした。 その一例は、1944年にオハイオ州クリーブランドでLNGタンクが爆発したことです。1944年に131人が死亡しました。 保護メガネと衣服を着用することが不可欠です。

この分野で働くには、極低温工学の学士号、修士号、またはより高度な学位を取得する必要があります。 これらのプログラムで扱われるトピックには、通常、超伝導、極低温食品加工、真空技術、天然液体ガスの生産、ガス分離、ガス液化、極低温プロセス工学が含まれます。 低温学者の仕事の見通しは優れており、十分に支払われています。

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