Pirmais komerciālais skābekļa ģenerators parādījās 1903. gadā; 1908. gadā Nīderlandes Camerin Onnes iepriekš atdzesētu hēlija ar šķidro ūdeņradi un paplašināja to adiabātiskos apstākļos, samazinot temperatūru zem 4,2 K. Iegūt šķidro hēliju; 1965. gadā Padomju Savienības Neganovs un citi izgudroja atšķaidīšanas ledusskapi, lai temperatūra sasniegtu 0,025K; kopš 20. gadsimta 70. gadiem cilvēki ir pielietojuši demagnetizācijas saldēšanas tehnoloģiju, lai vēl vairāk samazinātu iekārtas saldēšanas temperatūru.
Gāzes sašķidrināšana Gāzes sašķidrināšana tiek realizēta ar audu sašķidrināšanas iekārtām, kuru pamatā ir sašķidrināšanas cikls. Galvenie sašķidrināšanas cikli ir Linde sašķidrināšanas cikls un Kloda sašķidrināšanas cikls.
Linde sašķidrināšanas cikls: cikls, kurā izmanto droseļvārsta ietekmi, lai sašķidrinātu izejvielu gāzi (1. attēls). Normālā spiediena p1 un normālas temperatūras T1 izejvielu gāzi kompresorā saspiež no 1. stāvokļa līdz 2. stāvoklim, un attiecīgais spiediens ir p2. Siltummainis samazina temperatūru līdz stāvoklim 3, un tad spiedienu samazina droseļvārsts, un izoenthalpijas izplešanās tiek veikta līdz valstij. 4. Šajā laikā daļa gāzes tiek pārvērsta šķidrumā un izvadīta no šķidruma rezervuāra; daļa no gāzes, kas nav sašķidrināta, tiek atkārtoti uzsildēta, lai siltummainī norādītu 1, tādējādi veidojot termisko ciklu.
(2) Kloda sašķidrināšanas cikls: cikls, kurā izmanto izentropisku izplešanos un isentālisku izplešanos apvienojumā ar saldēšanu, lai sašķidrinātu izejvielu gāzi (2. attēls). Normālā spiediena p1 un normālas temperatūras T1 izejvielu gāzi saspiež no 1. stāvokļa līdz 2. stāvoklim kompresora starpslimmē, atbilstošais spiediens ir p2, un siltummainis E1 temperatūru samazina līdz stāvoklim 3. Pēc tam gāze ir sadalīta divās daļās, daļa gāzes turpina iet caur siltummaini E2 un E3, un tiek atdzesēta līdz 4. un 5. stāvoklim, un pēc tam caur droseles vārstu tiek paplašināta līdz 6. stāvoklim. Šajā laikā daļa gāzes pārvēršas šķidrumā un tiek izvadīta no šķidruma rezervuāra; gāzes nesašķidrēto daļu uzkarsē līdz stāvoklim 8 siltummainī E3 un pēc tam saplūst ar citu gāzes daļu, kas paplašinātājā ar vidēju entropiju tiek paplašināta līdz stāvoklim 8, un visbeidzot tiek apmainīta Sildītāji E2 un E1 tiek atkārtoti uzsildīts līdz stāvoklim 1, tādējādi veidojot termodinamisko ciklu. Citi uz šā pamata izstrādāti sašķidrināšanas cikli, piemēram, sašķidrināšanas cikli ar papildu saldēšanas cikliem (piemēram, pirmsdzesēšanas cikli ar amonjaku vai šķidro slāpekli vai citiem aukstuma avotiem) vai izsentropiski izplešanās sašķidrināšanas cikli ar ārējiem saldēšanas cikliem (piemēram, ārējā slāpekļa saldēšanas cikls) izsentropiskās izplešanās sašķidrināšanas ciklu, reģeneratīvo gāzu saldēšanas ciklu (sk. ledusskapja ciklu) un daudzpakāpju izplešanās sašķidrināšanas ciklu.
Iepriekš minētie dažādie cikli ir ideāli cikli. Tomēr praktiskos pielietojumos kompresora kompresijas process nav izotermisks process, siltummainim ir nepietiekama uzsildīšana un aukstās jaudas zudumi ārējās siltuma ielaušanās dēļ, un paplašinātājam ir adiabātiskie zudumi un mehāniskie zudumi, tāpēc kompensācija ir jāveic faktiskajā saldēšanas procesā. Pasākumi, lai sasniegtu procesa siltuma līdzsvaru.
Gāzu atdalīšana Parasti izmantotie neapstrādāto gāzu atdalīšanas principi ietver dziļo kriogēno rektifikāciju, dziļo kriogēno frakcionēto kondensāciju un dziļo kriogēno adsorbciju. (1)Destilācija dziļā un zemā temperatūrā: vispirms sašķidļ izejmateriālu gāzi un pēc tam atdala sastāvdaļas atbilstoši katras sastāvdaļas atšķirīgajai kondensācijas (iztvaikošanas) temperatūrai, izmantojot rektifikācijas principu. Atdalīšanas process tiek realizēts dziļā kriogēnā rektifikācijas tornī. Šī metode ir piemērota neapstrādātai gāzei ar līdzīgu atdalīto komponentu kondensācijas temperatūru, piemēram, skābekļa un slāpekļa atdalīšanai no gaisa. (2)Dziļa zemas temperatūras nošķiršana: izmanto katras izejvielas sastāvdaļas kondensācijas temperatūras starpību, lai samazinātu neapstrādātās gāzes temperatūru siltummainī, sašķidļ sastāvdaļas pa vienai no augsta līdz zemai un atdala šķidrumu separatorā. Šī metode ir piemērota neapstrādātas gāzes, piemēram, koksa krāšņu gāzes, atdalīšanai, ja atdalīto komponentu kondensācijas temperatūra ir tālu. (3)Adsorbcija dziļā un zemā temperatūrā: porainiem cietiem adsorbentiem ir selektīvas adsorbcijas īpašības, lai dziļās un zemās temperatūrās adsorbē noteiktus piemaisījumu komponentus, lai iegūtu tīrus produktus. Piemēram, molekulārā sieta adsorbētājs tiek izmantots, lai adsorbē skābekli un slāpekli no neapstrādāta argona šķidrā gaisa temperatūrā, lai iegūtu rafinētu argonu.
Saskaņā ar procesa vajadzībām dažreiz viens princips tiek izmantots viens pats, un dažreiz vienlaikus tiek izmantoti vairāki principi.