Kemnicas Tehnoloģiju universitāte sāk jaunu hēlija sašķidrināšanas rūpnīcu

Kemnicas Tehnoloģiju universitāte sāk jaunu hēlija sašķidrināšanas rūpnīcu

2025. gada 15. jūlijā Kemnicas Tehnoloģiju universitātē tika nodota ekspluatācijā jauna hēlija sašķidrināšanas rūpnīca. Šī modernā iekārta aizstāj iekārtu, kas ir vairāk nekā 30 gadus veca, un ir ievērojams progress pētniecības aprindās. Šķidrais hēlijs, kas pastāv tik zemā temperatūrā kā 4,15 kelvini (mīnus 269 grādi pēc Celsija), ir būtisks dzesēšanas šķidrums daudziem zinātniskiem eksperimentiem.

Jauno sistēmu uzstādīja uzņēmums Vorbuchner, un tajā tiek izmantota progresīva turbokompresora tehnoloģija. Tas darbojas slēgtā ķēdē un var saražot līdz 20 litriem šķidrā hēlija stundā. Sašķidrināšanas process ietver vairākus posmus: vispirms hēlijs tiek saspiests, pēc tam atdzesēts un visbeidzot izpleš pēdējā fāzē. Tas ļauj izslēgt traucējošo ietekmi, veicot eksperimentus ārkārtīgi zemās temperatūrās.

Hēlija sašķidrināšanas pielietojumi un nozīme

Šķidrais hēlijs ir būtisks daudziem lietojumiem fizikā un ķīmijā. To cita starpā izmanto skenējošās zondes mikroskopijā un kodolmagnētiskās rezonanses spektroskopijā. Kemnicas Tehnoloģiju universitātē galvenā uzmanība tiek pievērsta kvantu datoru izpētei, kam nepieciešama tikai dažu milikelvinu temperatūra, lai optimāli veiktu savas funkcijas. Šie kriogēnie apstākļi ir nepieciešami, lai pilnībā izmantotu kvantu mehānikas ietekmi.

Hēlija sašķidrināšanas process ir tehniski sarežģīts. Hēlijs ir jāatdzesē līdz temperatūrai, kas zemāka par -268,9 °C (4,2 K), un Džoula-Tomsona vārstam ir galvenā loma hēlija gāzes atslābināšanā un dzesēšanā. Šie procesi ir energoietilpīgi un sašķidrināšanas izmaksas ir robežās no 3 līdz 5 eiro litrā atkarībā no ražotnes izmēra un efektivitātes.

Hēlija sašķidrināšanas izaicinājumi un nākotne

Hēlija sašķidrināšana saskaras ar dažādām problēmām. Tie ietver lielo enerģijas patēriņu un grūtības apstrādāt un uzglabāt hēliju. Galvenais nākotnes fokuss ir uzlabotas pārstrādes sistēmas un uzlabotas izolācijas metodes, lai samazinātu hēlija zudumus.

Jaunā hēlija sašķidrināšanas rūpnīca Hemnicas Tehnoloģiju universitātē tiks izmantota ne tikai pētniecības, bet arī mācību nolūkos. Tas dod studentiem iespēju veikt eksperimentus ekstremālos apstākļos, kas bagātina viņu apmācību saldēšanas inženierijā un kriofizikā.

Rezumējot, šīs modernās hēlija sašķidrināšanas rūpnīcas nodošana ekspluatācijā ir ne tikai uzlabojusi pētniecības apstākļus Hemnicas Tehnoloģiju universitātē, bet arī ievērojami paplašinājusi saistīto tehnoloģiju, piemēram, kvantu skaitļošanas, potenciālu. Investīcijas jaunākajās tehnoloģijās apliecina universitātes un tās partneru apņemšanos zinātnes un pētniecības ainavas tālākā attīstībā.

Papildinformāciju par hēlija sašķidrināšanu un tās pielietojumiem skatiet studysmarter.de un itep.kit.edu.