Entwicklung einer kombinierten Salzpille zur Erzeugung sehr tiefer Temperaturen mittels Entmagnetisierungskuhlung

Bachelorarbeit aus dem Jahr 2014 im Fachbereich Physik - Kernphysik, Teilchenphysik, Molekularphysik, Festkoerperphysik, Note: 1,7, Technische Universitat Munchen (Fakultat fur Physik), Sprache: Deutsch, Abstract: Der Entwurf einer solchen Kombi-Pille fur den Einsatz im vorhandenen Entmagnetisierungskryostaten ist das Ziel dieser Bachelorarbeit. Auf diese Weise soll ahnlich zum Funktionsprinzip einer zweistugen Kuhlung, jedoch unter Verwendung nur eines Magneten, die erreichbare Endtemperatur auf bis zu 30 mK gesenkt werden. Die kombinierte Salzpille soll dabei die bisher verwendete, einzelne Salzpille, mit der etwa Tf
100 mK erreicht wurde, ersetzen. Die Erzeugung tiefer bis sehr tiefer Temperaturen spielt heute in vielen Bereichen der Forschung eine wichtige Rolle. So mussen etwa in der Astrophysik empfindliche Detektoren oft gekuhlt werden, um funktionsfahig zu sein, da sonst thermische Fluktuationen die Genauigkeit beeintrachtigen wurden. Beispielsweise werden die Detektoren zur Vermessung der Roentgenstrahlung im All der ASTRO-H-Mission der NASA bei etwa 50 mK betrieben. AEhnliches gilt fur die Instrumente der 2015 startenden Gerate PIPER (Primordial Inflation Polarization Explorer), die in der Polarisation der kosmischen Hintergrundstrahlung im Universum nach charakteristischen Spuren von Gravitationswellen suchen sollen, welche die inflationare Phase nach dem Urknall belegen koennten. Dabei werden die Instrumente bei 100 mK betrieben. In der Festkoerperphysik lassen sich Quantenphasenubergange nur fur T
0 beobachten und untersuchen, da diese im Gegensatz zu klassischen Phasenubergangen nicht durch thermische, sondern durch Quantenfluktuationen getrieben werden.