ஹீலியம் என்பது அவர் மற்றும் அணு எண் குறியீட்டைக் கொண்ட ஒரு வேதியியல் உறுப்பு. இது ஒரு அரிய வளிமண்டல வாயு, நிறமற்ற, சுவையற்ற, சுவையற்ற, நச்சுத்தன்மையற்ற, எரியாதது, தண்ணீரில் சற்று கரையக்கூடியது. வளிமண்டலத்தில் ஹீலியம் செறிவு தொகுதி சதவீதத்தால் 5.24 x 10-4 ஆகும். இது எந்தவொரு உறுப்பின் மிகக் குறைந்த கொதிநிலை மற்றும் உருகும் புள்ளிகளைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் மிகவும் குளிரான சூழ்நிலைகளில் தவிர, ஒரு வாயுவாக மட்டுமே உள்ளது.

ஹீலியம் முதன்மையாக வாயு அல்லது திரவ ஹீலியமாக கொண்டு செல்லப்படுகிறது மற்றும் அணு உலைகள், குறைக்கடத்திகள், ஒளிக்கதிர்கள், ஒளி பல்புகள், சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டி, கருவி, குறைக்கடத்திகள் மற்றும் ஃபைபர் ஒளியியல், கிரையோஜெனிக், எம்ஆர்ஐ மற்றும் ஆர் & டி ஆய்வக ஆராய்ச்சி ஆகியவற்றில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

குறைந்த வெப்பநிலை குளிர் மூல

காந்த அதிர்வு இமேஜிங் (எம்ஆர்ஐ), அணு காந்த அதிர்வு (என்எம்ஆர்) ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி, சூப்பர் கண்டக்டிங் குவாண்டம் துகள் முடுக்கி, பெரிய ஹாட்ரான் மோதல், இன்டர்ஃபெரோமீட்டர் (ஸ்கிடிட்), எலக்ட்ரான் ஸ்பின் அதிர்வு (ஈஎஸ்ஆர்) மற்றும் சூப்பர் கண்ட்ரோக்ட் கன்சோக்ஷன், மிர்காண்டக்டிங் காந்த ஆற்றல் சேமிப்பு, மிருதுவானவை) மாக்லெவ் போக்குவரத்து, மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர், சூப்பர் கண்டக்டிங் காந்தம், வலுவான காந்தப்புல பிரிப்பான்கள், இணைவு உலைகள் மற்றும் பிற கிரையோஜெனிக் ஆராய்ச்சிகளுக்கான வருடாந்திர புலம் சூப்பர் கண்டக்டிங் காந்தங்கள். ஹீலியம் கிரையோஜெனிக் சூப்பர் கண்டக்டிங் பொருட்கள் மற்றும் காந்தங்களை முழுமையான பூஜ்ஜியத்திற்கு அருகில் குளிர்விக்கிறது, அந்த நேரத்தில் சூப்பர் கண்டக்டரின் எதிர்ப்பு திடீரென்று பூஜ்ஜியத்திற்கு குறைகிறது. ஒரு சூப்பர் கண்டக்டரின் மிகக் குறைந்த எதிர்ப்பு மிகவும் சக்திவாய்ந்த காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகிறது. மருத்துவமனைகளில் பயன்படுத்தப்படும் எம்.ஆர்.ஐ உபகரணங்களைப் பொறுத்தவரை, வலுவான காந்தப்புலங்கள் ரேடியோகிராஃபிக் படங்களில் அதிக விவரங்களை உருவாக்குகின்றன.

ஹீலியம் ஒரு சூப்பர் குளிரூட்டியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஏனெனில் ஹீலியம் மிகக் குறைந்த உருகும் மற்றும் கொதிக்கும் புள்ளிகளைக் கொண்டுள்ளது, வளிமண்டல அழுத்தத்தில் திடப்படுத்தாது, மற்றும் ஹீலியம் வேதியியல் ரீதியாக செயலற்றது, இதனால் மற்ற பொருட்களுடன் செயல்படுவது கிட்டத்தட்ட சாத்தியமற்றது. கூடுதலாக, ஹீலியம் 2.2 கெல்வின் கீழே சூப்பர்ஃப்ளூயிட் ஆகிறது. இப்போது வரை, எந்தவொரு தொழில்துறை பயன்பாட்டிலும் தனித்துவமான அல்ட்ரா-மோபிலிட்டி பயன்படுத்தப்படவில்லை. 17 கெல்வினுக்குக் கீழே உள்ள வெப்பநிலையில், கிரையோஜெனிக் மூலத்தில் குளிரூட்டியாக ஹீலியத்திற்கு மாற்றாக இல்லை.

ஏரோநாட்டிக்ஸ் மற்றும் விண்வெளி வீரர்கள்

பலூன்கள் மற்றும் ஏர்ஷிப்களிலும் ஹீலியம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஹீலியம் காற்றை விட இலகுவானது என்பதால், ஏர்ஷிப் மற்றும் பலூன்கள் ஹீலியத்தால் நிரப்பப்படுகின்றன. ஹைட்ரஜன் மிகவும் மிதமானதாக இருந்தாலும், மென்படலத்திலிருந்து குறைந்த தப்பிக்கும் வீதத்தைக் கொண்டிருந்தாலும், ஹீலியம் பாதிக்கப்படாதது என்ற நன்மையைக் கொண்டுள்ளது. மற்றொரு இரண்டாம் நிலை பயன்பாடு ராக்கெட் தொழில்நுட்பத்தில் உள்ளது, அங்கு ஹீலியம் எரிபொருள் மற்றும் ஆக்ஸைசரை சேமிப்பக தொட்டிகளில் இடம்பெயரவும், ராக்கெட் எரிபொருளை உருவாக்க ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜனை ஒடுக்கவும் இழப்பு ஊடகமாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. தொடங்குவதற்கு முன் தரையில் ஆதரவு கருவிகளிலிருந்து எரிபொருள் மற்றும் ஆக்ஸிஜனேற்றியை அகற்றவும் இது பயன்படுத்தப்படலாம், மேலும் விண்கலத்தில் திரவ ஹைட்ரஜனை முன் குளிர்விக்கும். அப்பல்லோ திட்டத்தில் பயன்படுத்தப்படும் சனி வி ராக்கெட்டில், தொடங்குவதற்கு சுமார் 370,000 கன மீட்டர் (13 மில்லியன் கன அடி) ஹீலியம் தேவைப்பட்டது.

பைப்லைன் கசிவு கண்டறிதல் மற்றும் கண்டறிதல் பகுப்பாய்வு

ஹீலியத்தின் மற்றொரு தொழில்துறை பயன்பாடு கசிவு கண்டறிதல் ஆகும். திரவங்கள் மற்றும் வாயுக்களைக் கொண்ட அமைப்புகளில் கசிவைக் கண்டறிய கசிவு கண்டறிதல் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஹீலியம் காற்றை விட மூன்று மடங்கு வேகமாக திடப்பொருட்களின் வழியாக பரவுவதால், உயர்-வெற்றிட உபகரணங்கள் (கிரையோஜெனிக் தொட்டிகள் போன்றவை) மற்றும் உயர் அழுத்த கப்பல்களில் கசிவைக் கண்டறிய இது ஒரு ட்ரேசர் வாயுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. பொருள் ஒரு அறையில் வைக்கப்படுகிறது, பின்னர் அது வெளியேற்றப்பட்டு ஹீலியத்தால் நிரப்பப்படுகிறது. கசிவு விகிதங்களில் கூட 10-9 mbar • l / s (10-10 Pa • M3 / s) வரை, கசிவு வழியாக ஹீலியம் தப்பிப்பது ஒரு உணர்திறன் சாதனம் (ஹீலியம் மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர்) மூலம் கண்டறியப்படலாம். அளவீட்டு செயல்முறை பொதுவாக தானியங்கி மற்றும் ஹீலியம் ஒருங்கிணைப்பு சோதனை என்று அழைக்கப்படுகிறது. மற்றொரு, எளிமையான முறை என்னவென்றால், கேள்விக்குரிய பொருளை ஹீலியம் மூலம் நிரப்புவது மற்றும் கையடக்க சாதனத்தைப் பயன்படுத்தி கசிவுகளை கைமுறையாக தேடுவது.

கசிவு கண்டறிதலுக்கு ஹீலியம் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஏனெனில் இது மிகச்சிறிய மூலக்கூறு மற்றும் ஒரு மோனடோமிக் மூலக்கூறு ஆகும், எனவே ஹீலியம் எளிதில் கசிவாகிறது. கசிவு கண்டறிதலின் போது ஹீலியம் வாயு பொருளில் நிரப்பப்படுகிறது, மேலும் ஒரு கசிவு ஏற்பட்டால், ஹீலியம் மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர் கசிவின் இருப்பிடத்தைக் கண்டறிய முடியும். ராக்கெட்டுகள், எரிபொருள் தொட்டிகள், வெப்பப் பரிமாற்றிகள், எரிவாயு கோடுகள், மின்னணுவியல், தொலைக்காட்சி குழாய்கள் மற்றும் பிற உற்பத்தி கூறுகளில் கசிவைக் கண்டறிய ஹீலியம் பயன்படுத்தப்படலாம். யுரேனியம் செறிவூட்டல் ஆலைகளில் கசிவைக் கண்டறிய மன்ஹாட்டன் திட்டத்தின் போது ஹீலியத்தைப் பயன்படுத்தி கசிவு கண்டறிதல் முதலில் பயன்படுத்தப்பட்டது. கசிவு கண்டறிதல் ஹீலியத்தை ஹைட்ரஜன், நைட்ரஜன் அல்லது ஹைட்ரஜன் மற்றும் நைட்ரஜனின் கலவையுடன் மாற்றலாம்.

வெல்டிங் மற்றும் உலோக வேலை

மற்ற அணுக்களை விட அதிக அயனியாக்கம் சாத்தியமான ஆற்றல் காரணமாக ஆர்க் வெல்டிங் மற்றும் பிளாஸ்மா ஆர்க் வெல்டிங்கில் ஹீலியம் வாயு ஒரு பாதுகாப்பு வாயுவாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. வெல்டைச் சுற்றியுள்ள ஹீலியம் வாயு உருகிய நிலையில் உலோகத்தை ஆக்ஸிஜனேற்றுவதைத் தடுக்கிறது. ஹீலியத்தின் உயர் அயனியாக்கம் சாத்தியமான ஆற்றல், டைட்டானியம், சிர்கோனியம், மெக்னீசியம் மற்றும் அலுமினிய உலோகக் கலவைகள் போன்ற கட்டுமானம், கப்பல் கட்டும் மற்றும் விண்வெளியில் பயன்படுத்தப்படும் வேறுபட்ட உலோகங்களின் பிளாஸ்மா வில் வெல்டிங் அனுமதிக்கிறது. கவச வாயுவில் உள்ள ஹீலியம் ஆர்கான் அல்லது ஹைட்ரஜன் மூலம் மாற்றப்படலாம் என்றாலும், சில பொருட்களை (டைட்டானியம் ஹீலியம் போன்றவை) பிளாஸ்மா ஆர்க் வெல்டிங்கிற்கு மாற்ற முடியாது. ஏனெனில் அதிக வெப்பநிலையில் பாதுகாப்பான ஒரே வாயு ஹீலியம் மட்டுமே.

வளர்ச்சியின் மிகவும் சுறுசுறுப்பான பகுதிகளில் ஒன்று எஃகு வெல்டிங் ஆகும். ஹீலியம் ஒரு மந்த வாயு, அதாவது மற்ற பொருட்களுக்கு வெளிப்படும் போது இது எந்த வேதியியல் எதிர்வினைகளுக்கும் உட்படாது. பாதுகாப்பு வாயுக்களை வெல்டிங் செய்வதில் இந்த பண்பு குறிப்பாக முக்கியமானது.

ஹீலியம் வெப்பத்தை நன்றாக நடத்துகிறது. இதனால்தான் இது பொதுவாக வெல்ட்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அங்கு வெல்டின் ஈரப்பதத்தை மேம்படுத்த அதிக வெப்ப உள்ளீடு தேவைப்படுகிறது. ஹீலியம் வேகத்திற்கு பயனுள்ளதாக இருக்கும்.

ஹீலியம் வழக்கமாக ஆர்கானுடன் பாதுகாப்பு வாயு கலவையில் மாறுபட்ட அளவுகளில் கலக்கப்படுகிறது, இது இரு வாயுக்களின் நல்ல பண்புகளையும் முழுமையாகப் பயன்படுத்துகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, ஹீலியம், வெல்டிங்கின் போது பரந்த மற்றும் ஆழமற்ற ஊடுருவலை வழங்க உதவும் ஒரு பாதுகாப்பு வாயுவாக செயல்படுகிறது. ஆனால் ஹீலியம் ஆர்கான் செய்யும் சுத்தம் செய்யாது.

இதன் விளைவாக, உலோக உற்பத்தியாளர்கள் பெரும்பாலும் ஆர்கானை ஹீலியத்துடன் கலப்பதை தங்கள் பணி செயல்முறையின் ஒரு பகுதியாக கருதுகின்றனர். எரிவாயு கவச உலோக வில் வெல்டிங்கைப் பொறுத்தவரை, ஹீலியம்/ஆர்கான் கலவையில் ஹீலியம் 25% முதல் 75% வாயு கலவையை உள்ளடக்கியிருக்கலாம். பாதுகாப்பு வாயு கலவையின் கலவையை சரிசெய்வதன் மூலம், வெல்டர் வெல்டின் வெப்ப விநியோகத்தை பாதிக்கலாம், இது வெல்ட் உலோகத்தின் குறுக்குவெட்டு மற்றும் வெல்டிங் வேகத்தின் வடிவத்தை பாதிக்கிறது.

மின்னணு குறைக்கடத்தி தொழில்

ஒரு மந்த வாயுவாக, ஹீலியம் மிகவும் நிலையானது, அது வேறு எந்த உறுப்புகளுடனும் செயல்படாது. இந்த சொத்து ஆர்க் வெல்டிங்கில் கவசமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது (காற்றில் ஆக்ஸிஜன் மாசுபடுவதைத் தடுக்க). ஹீலியத்தில் குறைக்கடத்திகள் மற்றும் ஆப்டிகல் ஃபைபர் உற்பத்தி போன்ற பிற முக்கியமான பயன்பாடுகளும் உள்ளன. கூடுதலாக, இது இரத்த ஓட்டத்தில் நைட்ரஜன் குமிழ்கள் உருவாவதைத் தடுக்க ஆழமான டைவிங்கில் நைட்ரஜனை மாற்றலாம், இதனால் டைவிங் நோயைத் தடுக்கிறது.

உலகளாவிய ஹீலியம் விற்பனை தொகுதி (2016-2027)

உலகளாவிய ஹீலியம் சந்தை 2020 ஆம் ஆண்டில் 1825.37 மில்லியன் அமெரிக்க டாலர்களை எட்டியது, மேலும் 2027 ஆம் ஆண்டில் 2742.04 மில்லியன் அமெரிக்க டாலர்களை எட்டும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது, இது ஒரு கூட்டு ஆண்டு வளர்ச்சி விகிதம் (சிஏஜிஆர்) 5.65% (2021-2027). வரும் ஆண்டுகளில் தொழில்துறைக்கு பெரும் நிச்சயமற்ற தன்மை உள்ளது. இந்த ஆய்வறிக்கையில் 2021-2027 ஆம் ஆண்டிற்கான முன்னறிவிப்பு தரவு கடந்த சில ஆண்டுகளின் வரலாற்று வளர்ச்சியை அடிப்படையாகக் கொண்டது, தொழில் வல்லுநர்களின் கருத்துக்கள் மற்றும் இந்த ஆய்வறிக்கையில் ஆய்வாளர்களின் கருத்துக்கள்.

ஹீலியம் தொழில் மிகவும் குவிந்துள்ளது, இயற்கை வளங்களிலிருந்து பெறப்படுகிறது, மேலும் உலகளாவிய உற்பத்தியாளர்களைக் கொண்டுள்ளது, முக்கியமாக அமெரிக்கா, ரஷ்யா, கத்தார் மற்றும் அல்ஜீரியாவில். உலகில், நுகர்வோர் துறை அமெரிக்கா, சீனா மற்றும் ஐரோப்பா மற்றும் பலவற்றில் குவிந்துள்ளது. தொழில்துறையில் அமெரிக்கா ஒரு நீண்ட வரலாறு மற்றும் அசைக்க முடியாத நிலையை கொண்டுள்ளது.

பல நிறுவனங்கள் பல தொழிற்சாலைகளைக் கொண்டுள்ளன, ஆனால் அவை பொதுவாக அவற்றின் இலக்கு நுகர்வோர் சந்தைகளுக்கு நெருக்கமாக இல்லை. எனவே, தயாரிப்பு அதிக போக்குவரத்து செலவைக் கொண்டுள்ளது.

முதல் ஐந்து ஆண்டுகளிலிருந்து, உற்பத்தி மிக மெதுவாக வளர்ந்துள்ளது. ஹீலியம் என்பது புதுப்பிக்க முடியாத எரிசக்தி மூலமாகும், மேலும் அதன் தொடர்ச்சியான பயன்பாட்டை உறுதி செய்வதற்காக நாடுகளில் உற்பத்தி செய்யும் கொள்கைகள் உள்ளன. எதிர்காலத்தில் ஹீலியம் முடிந்துவிடும் என்று சிலர் கணித்துள்ளனர்.

தொழில்துறையில் இறக்குமதி மற்றும் ஏற்றுமதிகள் அதிக விகிதத்தில் உள்ளன. கிட்டத்தட்ட எல்லா நாடுகளும் ஹீலியத்தைப் பயன்படுத்துகின்றன, ஆனால் ஒரு சிலருக்கு மட்டுமே ஹீலியம் இருப்புக்கள் உள்ளன.

ஹீலியம் பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் மேலும் மேலும் துறைகளில் கிடைக்கும். இயற்கை வளங்களின் பற்றாக்குறையைப் பொறுத்தவரை, ஹீலியத்திற்கான தேவை எதிர்காலத்தில் அதிகரிக்க வாய்ப்புள்ளது, பொருத்தமான மாற்று வழிகள் தேவைப்படுகின்றன. ஹீலியம் விலைகள் 2021 முதல் 2026 வரை $ 13.53 / மீ 3 (2020) முதல் .0 19.09 / மீ 3 (2027) ஆக உயரும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.

தொழில் பொருளாதாரம் மற்றும் கொள்கையால் பாதிக்கப்படுகிறது. உலகளாவிய பொருளாதாரம் மீண்டு வருவதால், சுற்றுச்சூழல் தரங்களை மேம்படுத்துவதில் அதிகமான மக்கள் அக்கறை கொண்டுள்ளனர், குறிப்பாக பெரிய மக்கள் தொகை மற்றும் விரைவான பொருளாதார வளர்ச்சியைக் கொண்ட வளர்ச்சியடையாத பகுதிகளில், ஹீலியத்திற்கான தேவை அதிகரிக்கும்.

தற்போது, ​​முக்கிய உலகளாவிய உற்பத்தியாளர்களில் ரஸ்காஸ், லிண்டே குழுமம், ஏர் கெமிக்கல், எக்ஸான்மொபில், ஏர் லிக்விட் (டிஇசட்) மற்றும் காஸ்ப்ரோம் (ஆர்.இ. அடுத்த சில ஆண்டுகளில் தொழில்துறையில் போட்டி மிகவும் தீவிரமாக மாறும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.

எச்.எல் கிரையோஜெனிக் உபகரணங்கள்

திரவ ஹீலியம் வளங்களின் பற்றாக்குறை மற்றும் உயரும் விலை காரணமாக, அதன் பயன்பாடு மற்றும் போக்குவரத்து செயல்பாட்டில் திரவ ஹீலியத்தின் இழப்பு மற்றும் மீட்டெடுப்பைக் குறைப்பது முக்கியம்.

1992 ஆம் ஆண்டில் நிறுவப்பட்ட எச்.எல் கிரையோஜெனிக் உபகரணங்கள் எச்.எல் கிரையோஜெனிக் கருவி நிறுவனமான கிரையோஜெனிக் கருவி நிறுவனம், லிமிடெட் உடன் இணைக்கப்பட்ட ஒரு பிராண்ட் ஆகும். வாடிக்கையாளர்களின் பல்வேறு தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய உயர் வெற்றிட காப்பிடப்பட்ட கிரையோஜெனிக் குழாய் அமைப்பு மற்றும் தொடர்புடைய ஆதரவு கருவிகளின் வடிவமைப்பு மற்றும் உற்பத்திக்கு எச்.எல் கிரையோஜெனிக் உபகரணங்கள் உறுதிபூண்டுள்ளன. வெற்றிட காப்பிடப்பட்ட குழாய் மற்றும் நெகிழ்வான குழாய் ஒரு உயர் வெற்றிடம் மற்றும் பல அடுக்கு பல திரை சிறப்பு காப்பிடப்பட்ட பொருட்களில் கட்டப்பட்டுள்ளது, மேலும் இது மிகவும் கடுமையான தொழில்நுட்ப சிகிச்சைகள் மற்றும் அதிக வெற்றிட சிகிச்சையின் வழியாக செல்கிறது, இது திரவ ஆக்ஸிஜன், திரவ நைட்ரஜன், திரவ ஆர்கான், திரவ ஹைட்ரஜன், திரவ ஹீல்ட் லேஜ் ஜீடிஎன்ஜேஃப்ட் மற்றும் எத்தேனீயன் ஆகியவற்றை மாற்றுவதற்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

வெற்றிட ஜாக்கெட் குழாய், வெற்றிட ஜாக்கெட் குழாய், வெற்றிட ஜாக்கெட் வால்வு, மற்றும் எச்.எல் கிரையோஜெனிக் கருவி நிறுவனத்தில் கட்ட பிரிப்பான் ஆகியவற்றின் தயாரிப்பு தொடர், தொடர்ச்சியான கடுமையான தொழில்நுட்ப சிகிச்சைகள் வழியாகச் சென்றது, திரவ ஆக்ஸிஜன், திரவ நைட்ரஜன், திரவ ஹைட்ரஜன், திரவ ஹீலியம், லெக் மற்றும் எல்.என்.ஜி மற்றும் எல்.என்.ஜி. விமானப் பிரிப்பு, வாயுக்கள், விமான போக்குவரத்து, மின்னணுவியல், சூப்பர் கண்டக்டர், சில்லுகள், ஆட்டோமேஷன் அசெம்பிளி, உணவு மற்றும் பானம், மருந்தகம், மருத்துவமனை, பயோ பேங்க், ரப்பர், புதிய பொருள் உற்பத்தி ரசாயன பொறியியல், இரும்பு மற்றும் எஃகு மற்றும் அறிவியல் ஆராய்ச்சி போன்றவற்றின் தொழில்கள்.

எச்.எல்.