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沸點(diǎn)4.2K的液氦，是目前低溫實(shí)驗(yàn)必不可少的一種物質(zhì)。但是要達(dá)到接近絕對零度的超低溫，需要一些特殊手段，稀釋制冷便是其中之一。
制冷用的液氦中存在兩種天然同位素氦-3和氦-4，當(dāng)溫度低于0.87K時(shí)，液氦會(huì)分離為兩相，類似于水油分層。上層是含氦-3較多的相（濃縮相），下層是含氦-3較少的相（稀釋相）。
若對下層液體抽氣，氦-3會(huì)比氦-4蒸發(fā)更快，讓稀釋相進(jìn)一步變稀，氦-3將從濃縮相向稀釋相擴(kuò)散，這一擴(kuò)散過程會(huì)吸熱，從而達(dá)到了制冷的目的。
但是要讓氦-3冷卻到極低的溫度（從室溫冷卻到液氦溫區(qū)），一般需要液氦對其進(jìn)行預(yù)冷，這種方法叫做“濕式”稀釋制冷。而“濕式”需要消耗大量液氦，液氦又是一種昂貴的耗材。
如果在預(yù)冷過程中不使用液氦，通過脈沖管制冷進(jìn)行降溫，這種方式就叫做“干式”稀釋制冷，也就是無液氦稀釋制冷。
當(dāng)然，兩種制冷方式在液氦溫區(qū)以下的制冷原理都是一樣的，但后者因?yàn)椴幌拇罅恳汉?，因此在?jīng)濟(jì)性和可維護(hù)性上更具優(yōu)勢，目前已成為市場主流。
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