Chemnitz technologijos universitete atidaroma nauja helio skystinimo gamykla

Chemnitz technologijos universitete atidaroma nauja helio skystinimo gamykla

2025 m. liepos 15 d. Chemnitzo technologijos universitete pradėjo veikti nauja helio suskystinimo gamykla. Šis modernus įrenginys pakeičia daugiau nei 30 metų senumo įrenginį ir žymi didelę pažangą mokslinių tyrimų bendruomenėje. Skystas helis, kurio temperatūra siekia net 4,15 kelvino (minus 269 laipsniai Celsijaus), yra būtinas aušinimo skystis daugeliui mokslinių eksperimentų.

Naująją sistemą įdiegė Vorbuchner įmonė, joje naudojama pažangi turbokompresoriaus technologija. Jis veikia uždaroje grandinėje ir gali pagaminti iki 20 litrų skysto helio per valandą. Skystinimo procesas susideda iš kelių etapų: pirmiausia helis suspaudžiamas, po to atšaldomas ir galiausiai išplečiamas paskutinėje fazėje. Tai leidžia išvengti trikdančių poveikių atliekant eksperimentus itin žemoje temperatūroje.

Helio suskystinimo taikymas ir svarba

Skystas helis yra būtinas daugeliui fizikos ir chemijos programų. Jis, be kita ko, naudojamas skenuojančio zondo mikroskopijoje ir branduolinio magnetinio rezonanso spektroskopijoje. Chemnitz technologijos universitete daugiausia dėmesio skiriama kvantinių kompiuterių tyrimams, kuriems reikalinga vos kelių milikelvinų temperatūra, kad galėtų optimaliai atlikti savo funkcijas. Šios kriogeninės sąlygos būtinos norint visiškai išnaudoti kvantinės mechanikos poveikį.

Helio suskystinimo procesas yra techniškai sudėtingas. Helis turi būti atvėsintas iki žemesnės nei -268,9 °C (4,2 K) temperatūros, o Joule-Thomson vožtuvas atlieka pagrindinį vaidmenį atpalaiduojant ir aušinant helio dujas. Šie procesai yra imlūs energijai, o skystinimo kaina svyruoja nuo 3 iki 5 eurų už litrą, priklausomai nuo gamyklos dydžio ir efektyvumo.

Helio suskystinimo iššūkiai ir ateitis

Helio suskystinimas susiduria su įvairiais iššūkiais. Tai apima didelį energijos poreikį ir sudėtingą helio tvarkymą bei saugojimą. Ateityje pagrindinis dėmesys bus skiriamas patobulintų perdirbimo sistemų ir pažangių izoliavimo metodų kūrimui, siekiant sumažinti helio praradimą.

Chemnico technologijos universiteto naujoji helio skystinimo gamykla bus naudojama ne tik mokslinių tyrimų, bet ir mokymo tikslais. Tai suteikia studentams galimybę atlikti eksperimentus ekstremaliomis sąlygomis, o tai praturtina jų mokymąsi šaldymo inžinerijos ir kriofizikos srityse.

Apibendrinant galima teigti, kad pradėjus eksploatuoti šią modernią helio skystinimo gamyklą, pagerėjo ne tik Chemnitz technologijos universiteto tyrimų sąlygos, bet ir gerokai išplėtė susijusių technologijų, tokių kaip kvantinė kompiuterija, potencialą. Investicijos į pažangiausias technologijas rodo universiteto ir jo partnerių įsipareigojimą tolesnei mokslo ir tyrimų kraštovaizdžio plėtrai.

Daugiau informacijos apie helio suskystinimą ir jo pritaikymą žr studysmarter.de ir itep.kit.edu.