Oblasti výzkumu a současné experimenty

Výzkum supratekutosti a dynamiky klasických i kvantových tekutin probíhající v naší laboratoři lze rozdělit do následujících skupin podle použitých experimentálních přístupů a technik.

Jako jediná laboratoř v Evropě používáme techniky Particle tracking velocimetry a Particle imaging velocimetry k vizualizaci prouddění normálního i supratekutého helia, které sledujeme pomocí mikroskopických částic povného vodíku/deuteria.

Vynikající techniku umožňující detekci kvantovaných vírů používáme ke studiu ustálené kvantové turbulence i jejího rozpadu ve speciálních typech proudění supratekutého helia, například ve společném proudu a v protiproudu obou jeho složek.

Pomocí ponořených oscilátorů studujeme přechod od laminárního proudění k turbulenci ve všech fázích kryogenního helia. Nejčastěji používáme křemenné ladičky či mikrodrátky umožňující přímo měřit závislost odporové síly na rychlosti.

Kvanovou turbulenci v čistě supratekutém 4He v limitě nulové teploty zkoumáme pomocí výkonného rozpouštěcího refrigerátoru, který dosahuje teplot nižších než 10 mK.

Ve spolupráci s Ústavem přístrojové techniky v Brně studujeme konvektivní přenos tepla v plynném heliu až do velmi vysokých hodnot Rayleighova čísla v konvekční komoře sestavené dle vlastního návrhu, chlazené lázní kapalného helia.

Přirozeně se také zabýváme teoretickým popisem našich měření a spolupracujeme se špičkovými zahraničními odborníky. Další naše aktivity se zaměřují na přesné měření nízkých teplot, jadernou orientaci, adiabatickou demagnetizaci a měření viskozit malých vzorků.