PENGERTIAN KRIOGENIKA (cryogenics)

PENGERTIAN KRIOGENIKA (cryogenics)  – Berasal dari kata Yuna­ni kryos yang artinya beku. Kriogenika merupakan sa­lah satu bagian dalam ilmu fisika yang mempelajari proses pencapaian suhu mendekati 0 K dan perilaku suatu zat yang berada pada suhu yang amat rendah itu. Selain itu, dalam cabang ilmu ini juga dipelajari sifat- sifat zat pada proses penurunan suhu dan pengaruh yang ditimbulkannya. Menurut kongres ke-13 Inter­national Institute of Refrigeration, kriogenika adalah studi tentang fenomena, teknik, serta konsep yang ter­jadi pada suhu di bawah 120 K ( – 153°C). Suhu se­rendah ini diperoleh dengan mencairkan gas-gas kriogen (oksigen, nitrogen, argon, dan helium) dengan teknik tertentu. Metode yang digunakan antara lain metode Linde, Hampson, Claude, Collins, dll.

Suhu terendah sebesar 0,0000002 K dicapai oleh D.A.Spohr dan E.L. Althouse dalam tahun 1967 de­ngan pendinginan nuklir tembaga.

Pelopor kriogenika adalah Sir James Dewar yang berhasil mencairkan hidrogen dalam tahun 1898, dan H. Kamerlingh Onnes yang mencairkan helium dalam tahun 1908. Sejak itu dijumpai banyak gejala yang penting, antara lain superkonduktivitas dan superflui- ditas helium, bila didinginkan ke bawah suhu 2,17 K.

Kriogenika diterapkan antara lain pada penga­wetan jaringan pada suhu rendah; perekaan peranti superkond’jktif; propelan yang dicairkan untuk pesa­wat angkasa “luar; maser, ia’ser, dan detektor inframe­rah berbisingan-rendah. Peranti yang telah direka an­tara lain kriotron, magnet yang superkonduktif dan kriostat untuk penelitian kriogenik.

Pencapaian Suhu Rendah. Dari suhu kamar sampai 4 K pendinginan dilakukan dengan menguapkan seca­ra adiabatik berbagai cairan, yang dimulai dengan ni­trogen cair (titik didih 77 K) dan berakhir dengan he­lium cair (titik didih 4,2 K). Kalor sistem digunakan untuk menguapkan cairan-cairan itu

Dari 4 K ke 0,3 K dilakukan penguapan helium cair dalam ruang hampa, dengan bantuan pompa vakum.

Dari 0,3 K ke 0,01 K digunakan salah satu proses berikut. Pertama, proses berdasarkan fakta bahwa he- lium-3 cair yang melarut ke dalam helium-4 akan menyerap kalor. Dengan cara ini dapat dicapai suhu se­rendah 0,005 K. Proses pendinginan kedua disebut de- ‘niag^fietisas7 adiabatik. Proses yang dikemukakan oleh P.W.J. Debye dan William F. Giauque ini dida­sarkan pada perilaku pemanasan atau pendinginan vang terjadi bila medan magnet luar dikenakan pada atau disingkirkan dari suatu bahan yang paramagne- tik. Contoh: mula-mula suatu garam logam tanah- langka atau logam transisi yang bersifat paramagnetik bersama-sama sistem yang akan didinginkan ditaruh dalam penangas helium cair (suhu 1 K) dan dikenai medan magnet sekuat 15.000 oersted. Kalor yang dibebaskan oleh magnetisasi ini diserap oleh helium cair. Kemudian garam bersama sistem dikeluarkan dari penangas dan disekat sehingga tak bisa bertukar kalor dengan sekitarnya, lalu medan magnet luar itu dimatikan. Garam itu akan turun suhunya dari 1 K nienjadi 0,001 K.

Untuk suhu yang lebih rendah lagi digunakan pro­ses demagnetisasi nuklir adiabatik. Prinsipnya serupa dengan proses di atas. Hanya saja, bila di atas paramagnetisme itu ditimbulkan oleh elektron tak- berpasangan yang berada dalam awan elektron, dalam demagnetisasi nuklir, paramagnetisme itu berkaitan dengan momen magnet inti; digunakan misalnya lo­gam tembaga.

Incoming search terms:

• cryogenic adalah
• apa itu cryogenic
• pengertian cryogenic
• kriogenika adalah