液氮是低溫流體的一個很好的例子

低溫被定義為對材料及其在極低溫度下的行為的科學(xué)研究。這個詞來自希臘的cryo（意為“冷”）和genic（意為基因），意為“生產(chǎn)”。該術(shù)語通常在物理，材料科學(xué)和醫(yī)學(xué)的背景下遇到。研究低溫的科學(xué)家稱為低溫學(xué)家。低溫材料可以稱為冷凍劑。盡管可以使用任何溫度標度報告冷溫度，但是開爾文和蘭金標度是常見的，因為它們是具有正數(shù)的標度。

必須將一種物質(zhì)究竟有多冷才被認為是“低溫的”，這是科學(xué)界爭論的問題。美國國家標準技術(shù)研究院（NIST）認為低溫包括低于-180°C（93.15 K; -292.00°F）的溫度，高于該溫度時，普通制冷劑（例如，硫化氫，氟利昂）為氣體，在此之下，“氣體”（例如，空氣，氮氣，氧氣，氖氣，氫氣，氦氣）為液體。還有研究的所謂“高溫低溫”的字段，其涉及的溫度的沸點以上液氮在常溫壓力（-195.79℃（77.36 K i）-320.42°F，至多-50℃（223.15 K； -58.00°F）。

測量冷凍劑的溫度需要特殊的傳感器。電阻溫度檢測器（RTD）用于進行低至30 K的溫度測量。低于30 K時，通常使用硅二極管。低溫粒子檢測器是工作在零值以上幾度的傳感器，用于檢測光子和基本粒子。

低溫液體通常存儲在稱為杜瓦瓶的設(shè)備中。這些是雙壁容器，其壁之間具有真空以進行絕緣。打算與極冷的液體（例如液氦）一起使用的杜瓦瓶有一個額外的裝有液氮的絕緣容器。杜瓦瓶的發(fā)明者是詹姆斯·杜瓦（James Dewar）。燒瓶允許氣體逸出容器，以防止壓力積聚而導(dǎo)致爆炸。

低溫流體

低溫用途

低溫技術(shù)有多種應(yīng)用。它用于生產(chǎn)火箭用的低溫燃料，包括液態(tài)氫和液態(tài)氧（LOX）。核磁共振（NMR）所需的強電磁場通常是由帶有制冷劑的過冷電磁體產(chǎn)生的。磁共振成像（MRI）是使用液氦的NMR的一種應(yīng)用。紅外攝像機經(jīng)常需要低溫冷卻。食品的低溫冷凍用于運輸或存儲大量食品。液氮用于產(chǎn)生霧氣以產(chǎn)生特殊效果甚至特色雞尾酒和食物。使用冷凍劑冷凍材料會使它們變脆，足以破碎成小塊以便回收。低溫用于存儲組織和血液樣本并保存實驗樣本。超導(dǎo)體的低溫冷卻可用于增加大城市的電力傳輸。低溫處理被用作某些合金處理的一部分，以促進低溫化學(xué)反應(yīng)（例如，制備他汀類藥物）。

低溫研磨用于研磨太軟或有彈性而無法在常溫下研磨的材料。分子的冷卻（低至數(shù)百個納米開爾文）可用于形成奇特的物質(zhì)狀態(tài)。冷原子實驗室（CAL）是一種設(shè)計用于微重力形成Bose Einstein冷凝物（約1皮開爾文溫度）的儀器，用于測試量子力學(xué)和其他物理原理。

低溫學(xué)科

低溫技術(shù)是一個涉及多個學(xué)科的廣闊領(lǐng)域，包括：

人體冷凍術(shù)-人體冷凍術(shù)是對動物和人類的冷凍保存，目的是在未來使它們恢復(fù)。

冷凍-這是外科手術(shù)，其中低溫是用于殺死不必要的或惡性的組織，如癌細胞或摩爾的一個分支。

低溫電子設(shè)備-這是對低溫下的超導(dǎo)性，變程跳變和其他電子現(xiàn)象的研究。冷凍電子學(xué)的實際應(yīng)用稱為冷凍電子學(xué)。

低溫生物學(xué)-這是研究低溫對生物的影響的研究，包括使用冷凍保存法保護生物，組織和遺傳物質(zhì)。美國MVE液氮罐XC47/11-10就是一款醫(yī)院用來保存凍精的液氮罐。

低溫趣味事實

盡管低溫通常涉及的溫度低于液氮的冰點，但仍高于零的溫度，但研究人員已達到低于零的溫度（所謂的負開氏溫度）。2013年，德國慕尼黑大學(xué)的Ulrich Schneider將氣體冷卻到零以下，據(jù)說這使它變得更熱而不是更冷！