Book Review

G. K. White und P. J. Meeson: Experimental Techniques in Low-Temperature Physics
Oxford University Press 2002. 368 S., Geb.,
ISBN 0-19851428-X

G. K. White und P. J. Meeson haben diesen Klassiker für die 4. Auflage wieder auf den neuesten Stand gebracht. Das Buch bietet dem Leser eine ausgezeichnete und klar gegliederte Einführung in die grundlegenden Techniken des Experimentierens bei tiefen Temperaturen. Es beginnt mit einem kurzen Rückblick auf die Geschichte der Verflüssigung von Gasen. Die Diskussion der Verflüssigungsmaschinen geht dabei fließend in die Beschreibung von geschlossenen Kühlkreisläufen über und reicht bis hin zu den aktuellen Entwicklungen auf dem Gebiet der Pulsröhren-Kühler, mit denen sich heute Temperaturen von etwa 2 Kelvin erzeugen lassen.

Der zweite große Themenkomplex des Buches beschäftigt sich mit dem Problem der Realisierung einer Temperaturskala für tiefe Temperaturen und den unterschiedlichen Methoden der Temperaturmessung. Die Autoren gehen hierbei neben einer kurzen Beschreibung des jeweils zugrunde liegenden physikalischen Effektes vor allem auch auf die Anforderungen an die Instrumentierung und die typischen Probleme bzw. Messfehler ein, stets mit Hinweisen auf weiterführende Literatur und aktuelle Übersichtsartikel. Dieser Stil wird im gesamten Buch konsequent durchgehalten und ermöglicht dem Neuling auf diesem Gebiet einen schnellen Überblick über die gängigen Techniken. Diejenigen Leser, die schon etwas länger bei tiefen Temperaturen experimentieren, werden meiner Meinung nach das Buch als Gedächtnisstütze schätzen und sich über so manchen Literaturhinweis als Startpunkt einer tiefer gehenden Recherche freuen.

In den zentralen Kapiteln des Buches schöpfen die Autoren aus ihrem reichen Erfahrungsschatz und erörtern eine Reihe von praxisnahen Fragestellungen, mit denen der Experimentator im Laboralltag konfrontiert wird. Sie stellen Tipps und Tricks für das ­Design von Tieftemperatur-Apparaturen und -Experimenten vor, diskutieren Techniken zur Temperaturstabilisierung und den Aufbau supraleitender Magnete und geben Rechenbeispiele zu parasitären Wärmeeinträgen.

Bei der Beschreibung typischer Messaufbauten, wie z. B. zur Messung der magnetischen Suszeptibilität, ging die Überarbeitung der vorherigen Auflagen für meinen Geschmack nicht weit genug. Hier werden zwar neben 'historischen' Techniken stets auch moderne Messverfahren beschrieben, häufig jedoch weit weniger detailliert. So wird im genannten Beispiel die Messung der Magnetisierbarkeit über die Kraft, die auf eine Probe in einem magnetischen Feldgradienten wirkt, sehr anschaulich erklärt. Die heute gängigen und weitaus empfindlicheren SQUID-Magnetometer werden im Vergleich dazu nur erwähnt. Die Abbildung eines solchen Gerätes ist zwar vorhanden, sie bleibt im Text jedoch gänzlich unkommentiert. Um etwas über die erreichbare Empfindlichkeit oder den prinzipiellen Aufbau einer solchen Anordnung zu erfahren, muss der Leser schon einer der angegebenen Referenzen nachgehen.

Das Buch wird schließlich abgerundet durch ein kurzes Kapitel über Grundlagen der physikalischen Eigenschaften von Festkörpern bei tiefen Temperaturen, einem Anhang mit hilfreichen Tabellen und einem Anbieterverzeichnis, das hauptsächlich amerikanische, aber auch einige europäische Firmen enthält, die Zubehör für Tieftemperaturapparaturen vertreiben.

Summa summarum ein sehr gelungenes und gut lesbares Buch, das nicht zuletzt als Fundgrube guter Ideen und praktischer Tipps und Tricks für Experimente bei tiefen Temperaturen zu empfehlen ist.
Dipl.-Phys. Andreas Fleischmann, Kirchhoff-Institut für Physik, Universität Heidelberg

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