FYSS6325 Kryogeniikka (5 op)

Avaa opintojakson esite Sisussa

Opinnon taso:

Syventävät opinnot

Arviointiasteikko:

0-5

Suorituskieli:

englanti, suomi

Vastuuorganisaatio:

Fysiikan laitos

Opetussuunnitelmakaudet:

2017-2018, 2018-2019, 2019-2020

Kuvaus

Sisältö

Kryonesteiden ominaisuudet; kiinteä aine matalissa lämpötiloissa; lämmönjohtavuus ja eristys; Helium-4 ja suljetun kierron kryostaatit; Helium-3 kryostaatit; He3-He4 laimennusjäähdytys; Pomeranchuck jäähdytys; adiabaattinen demagnetisaatio; adiabaattinen ydindemagnetisaatio; lämpötilaskaalat ja kiinnitetyt pisteet; matalan lämpötilan lämpötilamittaus; kryogeeniset laitteet

Suoritustavat

Harjoitustehtävät, osallistujat opettavat (esim. esitelmä), projektityö, tentti

Arviointiperusteet

Opintojakson suorittamiseen vaaditaan, että opiskelija saa vähintään opettajan määräämän hyväksymispisterajan mukaisen kokonaispistemäärän arvioinninkohteista (esim. harjoitustehtävät, projektityö, osallistuminen, tentti). Opettaja päättää arvioinninkohteiden osuudet opintojakson kokonaispisteistä (esim. 30 % laskuharjoitukset, 10 % osallistuminen, 10 % projektityö, 50 % tentti).

Osaamistavoitteet

Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa nimetä kryonesteiden tärkeimmät ominaisuuksista ja kertoa periaatteet kiinteän aineen ominaisuuksista matalissa lämpötiloissa sekä lämmönjohtumisen ominaisuudet matalassa lämpötilassa. Opiskelija osaa kuvata He4 ja He3 kryostaattien toimintaperiaatteet sekä He3-He4 laimennusjäähdyttimen toimintaperiaatteen. Hän osaa kertoa Pomeranchuck-jäähdytyksen periaatteen sekä adiabaattien elektronisen ja ydindemagnetisaation mekanismin. Hän osaa määritellä lämpötilaskaalat ja selostaa useiden lämpömittareiden toimintaperiaatteen. Hän osaa myös kuvata esimerkkejä kryogeenisten laitteiden toiminnasta, kirjoittaa lyhyen kuvauksen kryogeniikan osa-alueesta ja pitää esitelmän kryogeenisestä aiheesta.

Lisätietoja

Ajankohta kevätlukukauden 1. periodi (alustavasti), kolmen vuoden välein; toteutetaan lukuvuonna 2017–2018.

Esitietojen kuvaus

FYSA2001 Moderni fysiikka, osa A

Kirjallisuus

F. Pobell: Matter and Methods at Low Temperatures 3rd Ed., Springer 2007, ISBN-13 978-3-540-46356-6; ISBN: 978-3-540-46356-6

Suoritustavat

Tapa 1

Valitaan kaikki merkityt osat

Suoritustapojen osat

Julkaisematon arviointikohde