隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，低溫物理，地面探測(cè)等領(lǐng)域?qū)O低溫度（<1k）的需求日益增加。目前極低溫制冷技術(shù)主要包括稀釋致冷
（dilution refrigerator），吸附制冷（sorption cooler），絕熱去磁制冷（adiabatic demagnetization refrigerator，adr）。
稀釋制冷機(jī)（dr）是利用3he-4he溶液的特性進(jìn)行制冷，3he-4he混合液在極低溫下有相分離的現(xiàn)象，當(dāng)3he原子從濃相進(jìn)入稀相中
時(shí)，吸收熱量從而產(chǎn)生制冷效應(yīng)。
吸附制冷機(jī)原理是蒸發(fā)制冷，利用工質(zhì)4he或3he的飽和溫度與飽和蒸氣壓的對(duì)應(yīng)關(guān)系，不同溫度下吸附劑對(duì)吸附工質(zhì)的吸附率不同，
通過(guò)周期性的加熱冷卻吸附劑來(lái)實(shí)現(xiàn)制冷。
以上兩種制冷方式都需要制冷工質(zhì)氦，而氦作為一種稀缺資源，價(jià)格越來(lái)越高，成為極低溫技術(shù)規(guī)模應(yīng)用制約因素。而絕熱去磁作為一
種固態(tài)制冷方式，具有不依賴重力、不依賴稀缺工質(zhì)氦3、緊湊高效的突出優(yōu)點(diǎn)，已成為空間應(yīng)用的主流極低溫制冷技術(shù)，同時(shí)在地面
應(yīng)用中也漸受青睞。絕熱去磁制冷機(jī)（adr）是利用順磁鹽的磁熱效應(yīng)實(shí)現(xiàn)制冷，可獲得20-100mk的溫度。磁熱效應(yīng)，是指磁性材
料在磁場(chǎng)增強(qiáng)或減弱時(shí)，由于磁矩的熵發(fā)生變化，從而表現(xiàn)出的一種放熱或吸熱現(xiàn)象。
我們以德國(guó)kiutra的“mr” 系列無(wú)液氦絕熱去磁制冷機(jī)為例。它結(jié)合gm/pt閉環(huán)預(yù)冷和絕熱去磁制冷，可以擴(kuò)展多個(gè)adr單元。它
可以執(zhí)行兩種工作模式：
single-shot絕熱磁場(chǎng)制冷（adr）：
如下圖所示，single-shot磁制冷可以用來(lái)產(chǎn)生短期冷卻。在保持時(shí)間(流程6)內(nèi)磁控溫度提供了良好的精度和穩(wěn)定性。
1.絕熱去磁制冷機(jī)由pre-cooling（gm/pt制冷端），heat switch（熱開(kāi)關(guān)），cooling medium（順磁鹽），magnet（磁體），device under test（冷臺(tái)）。
2.熱開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，磁熱工質(zhì)與預(yù)制冷端耦合，勵(lì)磁磁場(chǎng)增加到，磁化熱釋放，冷臺(tái)被加熱至高于tbase
3.磁化熱被gm/pt制冷端不斷轉(zhuǎn)移出去，冷臺(tái)溫度低至tbase
4.熱開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，阻止熱量從預(yù)制冷端向磁熱工質(zhì)傳導(dǎo)，勵(lì)磁磁場(chǎng)繼續(xù)工作
5.勵(lì)磁磁場(chǎng)強(qiáng)度減弱，冷端溫度繼續(xù)下降
6.冷端溫度不再下降，勵(lì)磁磁場(chǎng)強(qiáng)度持續(xù)減弱
7.勵(lì)磁磁場(chǎng)強(qiáng)度歸零，制冷流程結(jié)束
8.冷端溫度上升，磁熱工質(zhì)返回初始狀態(tài)
連續(xù)絕熱去磁制冷（cadr）：
對(duì)于某些應(yīng)用，短期冷卻是不夠用的，kiutra提供了基于多級(jí)磁制冷的連續(xù)絕熱去磁制冷機(jī)，幾個(gè)磁制冷單元相互連接并保持平衡，第
n個(gè)冷卻單元釋放的磁化熱被第(n-1)個(gè)單元耗散，依此類推。這就保證了連接到冷端上的后一級(jí)磁制冷單元不會(huì)耗盡磁場(chǎng)，因此可
以持續(xù)提供開(kāi)爾文甚至亞開(kāi)爾文的溫度。
德國(guó)kiutra絕熱去磁制冷機(jī)：