Criogenia (din cuvintele grecești κρύος „rece, îngheț” + γένος „gen, origine”) este o ramură a fizicii la temperaturi joase care studiază modelele modificărilor proprietăților diferitelor substanțe în condiții de temperaturi extrem de scăzute („criogenice”). . În plus, acest termen denotă tehnologii și hardware și mijloace metodologice de lucru la temperaturi scăzute. De asemenea, definit ca un domeniu al științei care acoperă cercetarea, dezvoltarea și aplicarea tehnologiei criogenice.
În 1971, Institutul Internațional de Refrigerare a adoptat o recomandare conform căreia temperaturile criogenice ar trebui să se refere la temperaturi sub 120 Kelvin (temperatura de condensare a gazului natural ) până la 0,7 K (temperatura producției de heliu lichid în vid ). Toate temperaturile sub 0,3 K sunt temperaturi ultra-scăzute , pentru care se folosesc metode speciale de răcire.
Ciclul se bazează pe răcirea isentalpie la trecerea prin accelerație.
Reglajul este o scădere a presiunii datorată împingerii unei substanțe printr-o zonă îngustă de curgere. Nu este o sursă de frig, ci doar implementează procesul de scădere a temperaturii. O sursă rece este un dispozitiv în care are loc o modificare a entalpiei. Reglajul este un proces isentalpic.
Expansiunea este o expansiune adiabatică a unui flux de materie cu primirea de muncă externă (derivată din franceză). Expansoarele diferă: piston, turbo, rotative și alte tipuri. Expansorul este una dintre principalele surse de „rece” (împreună cu compresorul în ciclul criogenic). Eficiența adiabatică a expansoarelor cu piston poate ajunge la 90% sau mai mult; pentru turboexpansoare la temperaturi ridicate, acest parametru nu depășește 70% (cu o scădere a intervalului de temperatură de funcționare, eficiența scade).
Demagnetizarea adiabatică este o metodă de obținere a temperaturilor sub 0,7 K. Metoda se bazează pe efectul degajării de căldură din sărurile paramagnetice în timpul magnetizării lor și pe absorbția ulterioară a căldurii în timpul demagnetizării lor.
Există și demagnetizare adiabatică nucleară. Până în prezent, cea mai scăzută temperatură a fost atinsă prin această metodă.