NEWS.
新闻资讯
液氦应用领域广泛，市场需求不断增加
发布时间：
2023-10-27
由于氦气具有不易液化稳定性好、扩散性强、溶解度低等特殊性质，也被广泛应用于科研、军工、半导体、尖端科技领域。
1986年一个平凡的下午，对美国克利夫兰人来说是一个从惊喜到惊吓的特殊日子，旨在为贫困家庭和贫困儿童募款，慈善组织决定以气球节的形式募款，同时向天空释放140万只氦气球，高达三层楼，百万只五彩斑斓的氦气球瞬间腾空而起，遮天蔽日，无数人被吸引驻足观看，但气球却没如预想般的飘向高空爆炸解体而是坠落，几小时内机场、船舶、公路等交通濒临瘫痪，甚至间接导致了两位渔民失踪丧生，这次氦气球灾难带来了总计超数百万美元的经济损失。
此次事件之后，世界各国便纷纷发布禁令，禁止氦气球的大规模模释放，作为当今的气体资源黄金和工业血液，在这起事件中被浪费掉的巨量氦气放在今天也是极为夸张的，放在咱们国家更是不敢想象。
作为质量占整个宇宙23%的物质氦，从宇宙大爆炸中大量产生是其它原子质量总和的12倍以上，但实际上地球上的氦气尽管广泛存在于空气中，它却只占空气体积的0.0005%，且因其易挥发的特性而极难提取。一千克铀矿物在经过至少一年的衰变后，才仅能产生大概0.1立方毫米的氦，且其不可再生性也让它日趋珍贵。我们人类当今的发展阶段已然在不断探索和开发有关氦气的应用。
由于氦气具有不易液化稳定性好、扩散性强、溶解度低等特殊性质，也被广泛应用于科研、军工、半导体、尖端科技领域，甚至被用在了人类黑科技结晶大型强子对撞击中。而氦气的液化体液氦也具有非常多的实用特性，液氦不仅可以获得mK级的超低温，更是最主要的低温源，它具有超流体特性，爬行膜现象和超导热性，粘滞系数接近于0。在沸点以下支持绝对零度液，液氦是唯一仍保持液态的物质，在常压下永远不会凝成固体。
当前已知的所有超导材料都需要在极低的温度中才能表现出超导特性，比如应用很广泛的超导材料铌三锡，就需要比液氢沸点还低的转变温度，因而液氦也被广泛应用在军工、科技、食品、医疗和冷却设施等很多方面。站在宏观层面氦气是人类重要的气体资源，而当地图拉近在一条条纵横交错的国界线之下，氦气就是国家间科技军事等竞争的重要战略储备物资，地球上绝大部分的氦气资源被牢牢掌握在三个国家手中，他们分别是美国、卡塔尔、阿尔及利亚。根据2020年美国地质调查研究显示，全球氦气资源储量约为520亿立方米，其中美国就占据了206亿立方米，而作为典型的贫氦国，我国的氦气资源仅占全球的2%，且氦含量较低。
尽管中国第一个特大型富氦气田塔里木盆地的和田汽田资源也不错，但是和西方国家长期研究相比，我们无论是在提取层面，还是在氦气液化储存等技术方面都存在较大的差距，因此我国氦气基本上都还是需要向国外购买，进口依赖度高达97.5%，而国家级战略资源的垄断要远比我们熟知的传统市场经济垄断来得更加残酷。
尽管我国氦气储备和生产能力都比较薄弱，但是随着医疗军工等科技进程的高速发展，我国氦气的消费量却在逐年攀升，而掌握地球稀缺资源渠道的集体，自然是很难放过这个可以肆无忌惮狮子大张口的良机，于是为了众多领域事业的持续推进，我们只能顶着高昂的价格压力，一次又一次的进口液氦。
低温超导磁共振成像系统简称MRI，作为医生的火眼金睛在临床中发挥着极为重要的作用，它不仅在临床医学诊断和基础生命科学研究中是最基本和最重要的影像学工具，也是在巴金森是病、阿尔茨海默病、癌症等疾病的诊断方面发挥着无可比拟的作用。而因其核心技术的不同共分为两大类，第一类称之为永磁，不过因其磁材消耗巨大，现在已逐步被淘汰，而另一类超导磁共振也正是如今医学市场的主流，是我国的核磁主力，液态因其特殊的物理特性是超导磁共振的理想冷冻气体，磁共振的超导线圈浸泡在液态中液氦可迅速带走超导线圈中的热量，使其稳定在超导状态。
当前我国磁共振保有量在1-2万台间，如果想达到或接近发达国家的人均保有量则仍需要增加5-6万台磁共振机器，但即便现在将全世界已知的全部氦资源利用起来，这个数字仍充满着巨大的挑战，若没有新的技术突破，我们可能永远没法赶超发达国家的磁共振水平，我们也永远享受不到相似的医疗服务，更何况液氦的缺失，本就完全没法指望通过进口渠道来弥补。在这种极为窘迫的情况下，中国数代核磁人便开始了艰难的技术探索与壁垒突破之路，第一代产品也就是我国最早的超导磁共振，依然对液氦有着强依赖。
随着第二代技术的革新，在原有的基础上大大降低了液氦的挥发性。第三代产品通过制冷机进行结构的再次调整和无数次实验，终于利用进化后的4K制冷机和单冷屏结构解决了液氦挥发的问题，一次消费后却需要时时购买补充的问题也迎刃而解，但是是对于液氦的依赖却没办法从根本上攻克。第四代，通过技术调整和不断替换尝试，我们终于完成了从必有液氦到少有依赖的巨大突破，对业态的依赖明显减少。而以美国为首的资源供给方显然也敏感的嗅到了这个问题，于是又一轮价格的飞速跃升，步步紧逼，巨大压力的背后可谓是分秒必争，这是一个没有硝烟的战场，论残酷却不比传统战场弱一分一毫，我们需要实现的是彻底无业态氦的零的突破，中国行业纷纷携手进行最后的技术攻坚与冲刺。
一次次技术的更新和问世，一次次实验的开始和失败，一点点拓展技术的破壁机遇。一路上得到的是更多科技术的点量升级，Freecool超低温传导技术，高效低温介质技术、超高真空技术、超绝热技术和航天级碳纤维技术纷纷实现开发和顺利应用。而在众多黑科技的加持之下，终于在万东医疗团队研发的无液氦超导磁共振正式获得国家药监局批准的医疗器械注册证，打破了我国超导磁共振对于液氦的长期依赖，成为全球首台实现百分百无液氦的超导磁共振，机器在全球范围内开启了磁共振无液氦新时代。
不仅如此，无液氦也让磁共振不再拘泥于单一的场景，无论是移动磁共振，车载磁共振都为未来影像医疗提供了广阔的应用空间。随着这项技术的问世推广和发展，磁共振检查将会越来越普及，估计在未来，无液氦磁共振会全面取代现有的超导磁共振，从而掀起一场真正颠覆医疗行业的无液氦革命。
医疗领域百分百无液氦超导，磁共振的突破是中国氦气自立行走中极为重要的里程碑，而氦气产业的翻盘仍在路上，却已然可以看到曙光。2020年起，中国第一家大型氦气厂在宁夏盐池县正式投产，利用天然气废料生产氦气，尽管年产12万升液氦的产量还暂时无法供给全国几千吨的目标，但是未来的积极建设与分发复制后的体量仍然不容小觑。
中国科学院物理研究所也成功研发出10mk极低温无液氦稀释制冷机，该所自主研发的无液氦制冷机成功实现10mk以上的极低温运行，标志着我国在高端极低温仪器研制上取得了突破性的进展，而不断积极探索并在全球处于领先地位的中国航天领域，我们也在不断努力尝试资源的开发与应用，未来也将有机会在月球上开发氦资源，氦气的自力更生指日可待。
相关新闻
扫描访问手机版
无锡金光气体制造有限公司
copyright © 2023 无锡金光气体制造有限公司
网站建设：中企动力 南通 | SEO标签 | 营业执照 丨 道路危险货物运输许可证 丨 危险化学品经营许可证