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稀有氣體

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液氦|核磁共振液氦|超導液氦加裝

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液氦性質
氦在通常情況下為無色、無味的氣體;熔點-272.2℃(25個大氣壓),沸點-268.785℃;密度0.1785克/升,臨界溫度-267.8℃,臨界壓力2.26大氣壓;水中溶解度8.61厘米3/千克水。氦是不能在標準大氣壓下固化的物質。液態氦在溫度下降至2.18K時(HeⅡ),性質發生突變,成為一種超流體,能沿容器壁向上流動,熱傳導性為銅的800倍,并變成超導體;其比熱容、表面張力、壓縮性都是反常的。液氦在一個大氣壓下密度為0.125 g/mL。氦有兩種天然同位素:氦3、氦4,自然中存在的氦基本上全是氦4。普通液氦是一種很易流動的無色液體,其表面張力極小,折射率和氣體差不多,因而不易看到它。液態4He包括性質不同的兩個相,分別稱為HeⅠ和HeⅡ,在兩個相之間的轉變溫度處,液氦的密度、電容率和比熱容均呈現反常的增大。兩個液相HeⅠ和HeⅡ間的轉變溫度稱為λ點,飽和蒸氣壓下的λ點為2.172K,壓強增加時,λ點移向較低的溫度,兩個液相的相變曲線為一直線,稱為λ線。
液氦技術指標
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 組分/雜質   純度
 氦氣含量  99.9999%
 氖Ne  ≤0.5ppm
 氫H2  ≤0.5ppm
 氧 o2  ≤0.2ppm
 氬 Ar  ≤0.1ppm
 氮N2  ≤0.1ppm
 一氧化碳 CO  ≤0.1ppm
 二氧化碳 CO2   ≤0.1ppm
 總碳 (甲烷THC)  ≤0.1ppm
 水分H2O  ≤0.2ppm
液氦包裝標準:
 包裝物  液體體積
 杜瓦罐  500L
 杜瓦罐  250L
 杜瓦罐  100L
液氦用途
液氦用途
氦是最不活潑的元素,而且難液化。
主要是作為保護氣體,氣冷式核反應堆的工作流體和超低溫冷凍劑
氦氣在衛星飛船發射
用于導彈武器工業
用于低溫超導研究
用于半導體生產等方面
加裝液氦注意事項

要說缺乏氦氣嚴重的后果,也無非是嚴重阻礙低溫技術的應用,其中受到最大影響的就是低溫超導技術了?,F在已知所有的超導材料都要在-130℃以下的低溫中才能表現出超導特性,其中應用廣泛的那幾種(比如Nb3Sn)更是需要比液氫的沸點還低的轉變溫度,這時候只有液氦能比較簡便地實現這樣的極低溫。雖然我們完全可以用別的辦法實現同樣的低溫,但都不如液氦實惠。顯然,假如我們沒有氦,低溫超導技術的普及就會受到嚴重的阻礙;低溫超導技術如果不能普及,醫院就會用不起核磁共振成像儀(它需要超導材料制造強磁場)。

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