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當3He原子從濃相通過界面進入稀相時，類似于普通液體通過液面蒸發成氣體，要吸熱致冷。進入稀相的3He原子通過循環系統重新回到濃相。稀釋致冷機結構簡單可靠，致冷能力強，可長時間連續工作，可得穩定的可調節的超1低溫，這是傳統的順磁鹽絕熱去磁法所無法比擬的，現已獲廣泛應用。用此法得到的最1低溫度為1.5mK。

1979年，芬蘭赫爾辛基技術大學低溫試驗采用兩級串聯的核磁矩絕熱去磁方法，使銅核自旋系統達到0.5×10-7K，以后又達到了3.3×10-8K。1989年，芬蘭人哈科寧和中國人殷實共同創造2×10-9K低溫記錄，它距零度只差5億分之一。1898年H.卡末林.昂內斯以液態空氣預冷氫，利用焦耳-湯姆孫效應使氫氣液化（氫的沸點為33.3K），獲得接近于對零度低溫的技術。C.von林德利用節流膨脹的焦耳-湯姆孫效應，制成空氣液化機（空氣中氮的沸點為126.2K，氧的沸點為154.8K），并于1895年創辦了大型液化空氣工廠，1908年昂內斯用液氫作預冷使最難液化的氦液化（氦的臨界溫度為5.3K）。1934年P.卡皮察制成了不需液氫只用液氮預冷的氦液化機。液氦在1個大氣壓下的沸點為4.2K，用減壓蒸發法可得0.5K以下的低溫。 [超低溫技術在許多領域的應用到今天已經有了較大進展，主要應用于能源（超導輸電、超導儲能、超導電機等），交通（磁懸浮列車、船舶磁推進器）衛生（成像、生物磁儀器等），電子技術（超導微波技術應用、各類超導傳感技術、半導體—超導體集成電路、超導計算元件等），重大科學工程、受控熱核裝置等）和國防技術（超導反潛、掃雷、飛船載入、電磁推進、通訊及制導等）等領域。 

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