Chemnitz University of Technology starter nytt helium flytende anlegg

Chemnitz University of Technology starter nytt helium flytende anlegg

15. juli 2025 ble et nytt helium flytende anlegg satt i drift ved Chemnitz teknologiske universitet. Dette moderne anlegget erstatter et anlegg som er over 30 år gammelt og markerer et betydelig fremskritt i forskningsmiljøet. Flytende helium, som eksisterer ved temperaturer så lave som 4,15 Kelvin (minus 269 grader Celsius), er et essensielt kjølemiddel for mange vitenskapelige eksperimenter.

Det nye systemet ble installert av Vorbuchner-selskapet og bruker avansert turbokompressorteknologi. Den fungerer i et lukket kretsløp og kan produsere opptil 20 liter flytende helium i timen. Flytendegjøringsprosessen involverer flere stadier: først blir heliumet komprimert, deretter avkjølt og til slutt utvidet i sluttfasen. Dette gjør det mulig å utelukke forstyrrende påvirkninger når man utfører eksperimenter ved ekstremt lave temperaturer.

Anvendelser og betydningen av helium flytendegjøring

Flytende helium er avgjørende for mange bruksområder innen fysikk og kjemi. Den brukes blant annet i skanningsprobemikroskopi og kjernemagnetisk resonansspektroskopi. Et fokus ved Chemnitz University of Technology er å forske på kvantedatamaskiner, som krever temperaturer på bare noen få millikelvin for å utføre sine funksjoner optimalt. Disse kryogene forholdene er nødvendige for å fullt ut utnytte effekten av kvantemekanikk.

Prosessen med helium flytendegjøring er teknisk utfordrende. Helium må avkjøles til temperaturer under -268,9 °C (4,2 K), med en Joule-Thomson-ventil som spiller en nøkkelrolle for å slappe av og kjøle ned heliumgassen. Disse prosessene er energikrevende og kostnadene for flytendegjøring er i området 3 til 5 euro per liter, avhengig av anleggets størrelse og effektivitet.

Utfordringer og fremtid for flytende helium

Helium flytendegjøring står overfor ulike utfordringer. Disse inkluderer det høye energibehovet og vanskeligheten med å håndtere og lagre helium. Et viktig fremtidig fokus er å utvikle forbedrede resirkuleringssystemer og avanserte isolasjonsteknikker for å minimere tap av helium.

Det nye heliumvæskeanlegget ved Chemnitz teknologiske universitet skal ikke bare brukes til forskningsformål, men også til undervisningsformål. Dette gir studentene mulighet til å utføre eksperimenter under ekstreme forhold, noe som beriker deres opplæring i kjøleteknikk og kryofysikk.

Oppsummert har idriftsettelse av dette moderne helium flytende anlegget ikke bare forbedret forskningsforholdene ved Chemnitz University of Technology, men også betydelig utvidet potensialet til tilknyttede teknologier som kvantedatabehandling. Investeringen i state-of-the-art teknologier viser universitetets og partnernes engasjement for videreutvikling av vitenskaps- og forskningslandskapet.

For mer informasjon om helium flytendegjøring og dens anvendelser, se studysmarter.de og itep.kit.edu.