ஹீலியம் என்பது He மற்றும் அணு எண் 2 என்ற குறியீட்டைக் கொண்ட ஒரு வேதியியல் உறுப்பு ஆகும். இது ஒரு அரிய வளிமண்டல வாயு, நிறமற்ற, சுவையற்ற, சுவையற்ற, நச்சுத்தன்மையற்ற, எரியக்கூடிய, நீரில் சிறிது கரையக்கூடியது. வளிமண்டலத்தில் ஹீலியம் செறிவு தொகுதி சதவீதத்தால் 5.24 x 10-4 ஆகும். இது எந்தவொரு தனிமத்தின் மிகக் குறைந்த கொதிநிலை மற்றும் உருகும் புள்ளிகளைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் இது மிகவும் குளிரான நிலையில் தவிர, வாயுவாக மட்டுமே உள்ளது.

ஹீலியம் முதன்மையாக வாயு அல்லது திரவ ஹீலியமாக கொண்டு செல்லப்படுகிறது மற்றும் அணு உலைகள், குறைக்கடத்திகள், லேசர்கள், ஒளி விளக்குகள், சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டி, கருவி, குறைக்கடத்திகள் மற்றும் ஃபைபர் ஆப்டிக்ஸ், கிரையோஜெனிக், MRI மற்றும் R&D ஆய்வக ஆராய்ச்சி ஆகியவற்றில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

குறைந்த வெப்பநிலை குளிர் ஆதாரம்

காந்த அதிர்வு இமேஜிங் (MRI), அணு காந்த அதிர்வு (NMR) ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி, சூப்பர் கண்டக்டிங் குவாண்டம் துகள் முடுக்கி, பெரிய ஹாட்ரான் மோதல், இன்டர்ஃபெரோமீட்டர் (SQUID), எலக்ட்ரான் சுழல் அதிர்வு (ESR) அதிர்வு போன்ற கிரையோஜெனிக் குளிரூட்டும் மூலங்களுக்கு ஹீலியம் ஒரு கிரையோஜெனிக் குளிரூட்டியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. மற்றும் சூப்பர் கண்டக்டிங் காந்த ஆற்றல் சேமிப்பு (SMES), MHD சூப்பர் கண்டக்டிங் ஜெனரேட்டர்கள், சூப்பர் கண்டக்டிங் சென்சார், பவர் டிரான்ஸ்மிஷன், மேக்லெவ் டிரான்ஸ்போர்ட்டேஷன், மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர், சூப்பர் கண்டக்டிங் காந்தம், வலுவான காந்தப்புல பிரிப்பான்கள், இணைவு உலைகள் மற்றும் பிற கிரையோஜெனிக் ஆராய்ச்சிகளுக்கான வருடாந்திர புல சூப்பர் கண்டக்டிங் காந்தங்கள். ஹீலியம் கிரையோஜெனிக் சூப்பர் கண்டக்டிங் பொருட்கள் மற்றும் காந்தங்களை முழுமையான பூஜ்ஜியத்திற்கு அருகில் குளிர்விக்கிறது, அந்த நேரத்தில் சூப்பர் கண்டக்டரின் எதிர்ப்பு திடீரென பூஜ்ஜியத்திற்கு குறைகிறது. ஒரு சூப்பர் கண்டக்டரின் மிகக் குறைந்த எதிர்ப்பானது அதிக சக்திவாய்ந்த காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகிறது. மருத்துவமனைகளில் பயன்படுத்தப்படும் எம்ஆர்ஐ கருவிகளைப் பொறுத்தவரை, வலுவான காந்தப்புலங்கள் ரேடியோகிராஃபிக் படங்களில் அதிக விவரங்களை உருவாக்குகின்றன.

ஹீலியம் ஒரு சூப்பர் குளிரூட்டியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஏனெனில் ஹீலியம் மிகக் குறைந்த உருகும் மற்றும் கொதிநிலைகளைக் கொண்டுள்ளது, வளிமண்டல அழுத்தம் மற்றும் 0 K இல் திடப்படுத்தாது, மேலும் ஹீலியம் வேதியியல் ரீதியாக மந்தமானது, மற்ற பொருட்களுடன் வினைபுரிவது கிட்டத்தட்ட சாத்தியமற்றது. கூடுதலாக, ஹீலியம் 2.2 கெல்வினுக்குக் கீழே சூப்பர் திரவமாகிறது. இப்போது வரை, தனித்துவமான அல்ட்ரா-மொபிலிட்டி எந்த தொழில்துறை பயன்பாட்டிலும் பயன்படுத்தப்படவில்லை. 17 கெல்வினுக்கும் குறைவான வெப்பநிலையில், கிரையோஜெனிக் மூலத்தில் குளிர்பதனப் பொருளாக ஹீலியத்திற்கு மாற்று இல்லை.

ஏரோநாட்டிக்ஸ் மற்றும் ஆஸ்ட்ரோநாட்டிக்ஸ்

பலூன்கள் மற்றும் ஏர்ஷிப்களிலும் ஹீலியம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஹீலியம் காற்றை விட இலகுவானது என்பதால், ஏர்ஷிப்கள் மற்றும் பலூன்கள் ஹீலியத்தால் நிரப்பப்படுகின்றன. ஹீலியம் எரியாமல் இருப்பதன் நன்மையைக் கொண்டுள்ளது, இருப்பினும் ஹைட்ரஜன் அதிக மிதவை மற்றும் சவ்வுகளில் இருந்து குறைந்த தப்பிக்கும் விகிதத்தைக் கொண்டுள்ளது. மற்றொரு இரண்டாம் நிலை பயன்பாடானது ராக்கெட் தொழில்நுட்பத்தில் உள்ளது, இங்கு ஹீலியம் எரிபொருள் மற்றும் ஆக்ஸிஜனேற்றத்தை சேமிப்பக தொட்டிகளில் இடமாற்றம் செய்வதற்கும் ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜனை ஒடுக்கி ராக்கெட் எரிபொருளை உருவாக்குவதற்கும் இழப்பு ஊடகமாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஏவுவதற்கு முன் தரை ஆதரவு கருவிகளில் இருந்து எரிபொருள் மற்றும் ஆக்ஸிஜனேற்றத்தை அகற்றவும் இது பயன்படுத்தப்படலாம், மேலும் விண்கலத்தில் திரவ ஹைட்ரஜனை முன்கூட்டியே குளிர்விக்க முடியும். அப்பல்லோ திட்டத்தில் பயன்படுத்தப்பட்ட சாட்டர்ன் V ராக்கெட்டில், ஏவுவதற்கு சுமார் 370,000 கன மீட்டர் (13 மில்லியன் கன அடி) ஹீலியம் தேவைப்பட்டது.

குழாய் கசிவு கண்டறிதல் மற்றும் கண்டறிதல் பகுப்பாய்வு

ஹீலியத்தின் மற்றொரு தொழில்துறை பயன்பாடு கசிவு கண்டறிதல் ஆகும். திரவங்கள் மற்றும் வாயுக்கள் உள்ள அமைப்புகளில் கசிவுகளைக் கண்டறிய கசிவு கண்டறிதல் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஹீலியம் திடப்பொருட்களின் வழியாக காற்றை விட மூன்று மடங்கு வேகமாக பரவுவதால், உயர்-வெற்றிட உபகரணங்கள் (கிரையோஜெனிக் தொட்டிகள் போன்றவை) மற்றும் உயர் அழுத்த பாத்திரங்களில் கசிவுகளைக் கண்டறிய இது ஒரு ட்ரேசர் வாயுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. பொருள் ஒரு அறையில் வைக்கப்படுகிறது, பின்னர் அது வெளியேற்றப்பட்டு ஹீலியம் நிரப்பப்படுகிறது. 10-9 mbar•L/s (10-10 Pa•m3 / s) அளவுக்குக் குறைவான கசிவு விகிதங்களில் கூட, கசிவு வழியாக வெளியேறும் ஹீலியத்தை ஒரு உணர்திறன் சாதனம் (ஹீலியம் மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர்) மூலம் கண்டறிய முடியும். அளவீட்டு செயல்முறை பொதுவாக தானியங்கி மற்றும் ஹீலியம் ஒருங்கிணைப்பு சோதனை என்று அழைக்கப்படுகிறது. மற்றொரு, எளிமையான முறையானது, கேள்விக்குரிய பொருளை ஹீலியம் மூலம் நிரப்புவது மற்றும் கையடக்க சாதனத்தைப் பயன்படுத்தி கைமுறையாக கசிவுகளைத் தேடுவது.

ஹீலியம் கசிவைக் கண்டறிவதற்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஏனெனில் இது மிகச்சிறிய மூலக்கூறு மற்றும் ஒரு மோனாடோமிக் மூலக்கூறு, எனவே ஹீலியம் எளிதில் கசிகிறது. கசிவு கண்டறிதலின் போது ஹீலியம் வாயு பொருளில் நிரப்பப்படுகிறது, மேலும் கசிவு ஏற்பட்டால், ஹீலியம் மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர் கசிவின் இடத்தைக் கண்டறிய முடியும். ராக்கெட்டுகள், எரிபொருள் தொட்டிகள், வெப்பப் பரிமாற்றிகள், எரிவாயு இணைப்புகள், மின்னணுவியல், தொலைக்காட்சி குழாய்கள் மற்றும் பிற உற்பத்திக் கூறுகளில் கசிவுகளைக் கண்டறிய ஹீலியம் பயன்படுத்தப்படலாம். ஹீலியத்தைப் பயன்படுத்தி கசிவு கண்டறிதல் முதன்முதலில் யுரேனியம் செறிவூட்டல் ஆலைகளில் கசிவுகளைக் கண்டறிய மன்ஹாட்டன் திட்டத்தின் போது பயன்படுத்தப்பட்டது. கசிவு கண்டறிதல் ஹீலியத்தை ஹைட்ரஜன், நைட்ரஜன் அல்லது ஹைட்ரஜன் மற்றும் நைட்ரஜன் கலவையால் மாற்றலாம்.

வெல்டிங் மற்றும் உலோக வேலை

ஹீலியம் வாயு மற்ற அணுக்களை விட அதிக அயனியாக்கம் ஆற்றலைக் கொண்டிருப்பதால் ஆர்க் வெல்டிங் மற்றும் பிளாஸ்மா ஆர்க் வெல்டிங்கில் பாதுகாப்பு வாயுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. வெல்டினைச் சுற்றியுள்ள ஹீலியம் வாயு உலோகம் உருகிய நிலையில் ஆக்ஸிஜனேற்றப்படுவதைத் தடுக்கிறது. ஹீலியத்தின் உயர் அயனியாக்கம் ஆற்றல், டைட்டானியம், சிர்கோனியம், மெக்னீசியம் மற்றும் அலுமினியம் உலோகக் கலவைகள் போன்ற கட்டுமானம், கப்பல் கட்டுதல் மற்றும் விண்வெளியில் பயன்படுத்தப்படும் வேறுபட்ட உலோகங்களின் பிளாஸ்மா ஆர்க் வெல்டிங் அனுமதிக்கிறது. கவச வாயுவில் உள்ள ஹீலியத்தை ஆர்கான் அல்லது ஹைட்ரஜனால் மாற்ற முடியும் என்றாலும், சில பொருட்களை (டைட்டானியம் ஹீலியம் போன்றவை) பிளாஸ்மா ஆர்க் வெல்டிங்கிற்கு மாற்ற முடியாது. ஏனெனில் அதிக வெப்பநிலையில் பாதுகாப்பான வாயு ஹீலியம் மட்டுமே.

வளர்ச்சியின் மிகவும் சுறுசுறுப்பான பகுதிகளில் ஒன்று துருப்பிடிக்காத எஃகு வெல்டிங் ஆகும். ஹீலியம் ஒரு மந்த வாயு ஆகும், அதாவது மற்ற பொருட்களுக்கு வெளிப்படும் போது அது எந்த இரசாயன எதிர்வினைகளையும் சந்திக்காது. வெல்டிங் பாதுகாப்பு வாயுக்களில் இந்த பண்பு குறிப்பாக முக்கியமானது.

ஹீலியமும் வெப்பத்தை நன்றாக நடத்துகிறது. இதனால்தான் இது பொதுவாக வெல்ட்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அங்கு வெல்டின் ஈரத்தன்மையை மேம்படுத்த அதிக வெப்ப உள்ளீடு தேவைப்படுகிறது. ஹீலியம் வேகத்திற்கும் பயன்படுகிறது.

ஹீலியம் பொதுவாக இரண்டு வாயுக்களின் நல்ல பண்புகளை முழுமையாகப் பயன்படுத்துவதற்கு பாதுகாப்பு வாயு கலவையில் பல்வேறு அளவுகளில் ஆர்கானுடன் கலக்கப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, ஹீலியம் ஒரு பாதுகாப்பு வாயுவாக செயல்படுகிறது, இது வெல்டிங்கின் போது பரந்த மற்றும் ஆழமற்ற ஊடுருவல் முறைகளை வழங்க உதவுகிறது. ஆனால் ஆர்கான் செய்யும் சுத்தம் ஹீலியம் வழங்காது.

இதன் விளைவாக, உலோக உற்பத்தியாளர்கள் பெரும்பாலும் ஆர்கானை ஹீலியத்துடன் கலப்பதை தங்கள் வேலை செயல்முறையின் ஒரு பகுதியாக கருதுகின்றனர். வாயு கவச உலோக ஆர்க் வெல்டிங்கிற்கு, ஹீலியம்/ஆர்கான் கலவையில் உள்ள வாயு கலவையில் 25% முதல் 75% வரை ஹீலியம் இருக்கலாம். பாதுகாப்பு வாயு கலவையின் கலவையை சரிசெய்வதன் மூலம், வெல்டர் வெப்ப விநியோகத்தை பாதிக்கலாம், இது வெல்ட் உலோகத்தின் குறுக்குவெட்டின் வடிவத்தையும் வெல்டிங் வேகத்தையும் பாதிக்கிறது.

எலக்ட்ரானிக் செமிகண்டக்டர் தொழில்

ஒரு மந்த வாயுவாக, ஹீலியம் மிகவும் நிலையானது, அது வேறு எந்த தனிமங்களுடனும் வினைபுரிவதில்லை. இந்த சொத்து ஆர்க் வெல்டிங்கில் (காற்றில் ஆக்ஸிஜன் மாசுபடுவதைத் தடுக்க) ஒரு கவசமாகப் பயன்படுத்துகிறது. ஹீலியம் குறைக்கடத்திகள் மற்றும் ஆப்டிகல் ஃபைபர் உற்பத்தி போன்ற பிற முக்கியமான பயன்பாடுகளையும் கொண்டுள்ளது. கூடுதலாக, இரத்த ஓட்டத்தில் நைட்ரஜன் குமிழ்கள் உருவாவதைத் தடுக்க ஆழமான டைவிங்கில் நைட்ரஜனை மாற்றலாம், இதனால் டைவிங் நோயைத் தடுக்கிறது.

உலகளாவிய ஹீலியம் விற்பனை அளவு (2016-2027)

உலகளாவிய ஹீலியம் சந்தை 2020 இல் $1825.37 மில்லியனை எட்டியது மற்றும் 2027 இல் US $2742.04 மில்லியனை எட்டும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது, கூட்டு வருடாந்திர வளர்ச்சி விகிதம் (CAGR) 5.65% (2021-2027). வரும் ஆண்டுகளில் தொழில்துறையில் பெரும் நிச்சயமற்ற நிலை உள்ளது. இந்தத் தாளில் உள்ள 2021-2027க்கான முன்னறிவிப்புத் தரவுகள் கடந்த சில ஆண்டுகளின் வரலாற்று வளர்ச்சி, தொழில்துறை நிபுணர்களின் கருத்துக்கள் மற்றும் இந்தத் தாளில் உள்ள ஆய்வாளர்களின் கருத்துக்கள் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் அமைந்துள்ளது.

ஹீலியம் தொழில்துறையானது மிகவும் செறிவூட்டப்பட்டுள்ளது, இயற்கை வளங்களில் இருந்து பெறப்படுகிறது மற்றும் வரையறுக்கப்பட்ட உலகளாவிய உற்பத்தியாளர்களைக் கொண்டுள்ளது, முக்கியமாக அமெரிக்கா, ரஷ்யா, கத்தார் மற்றும் அல்ஜீரியாவில். உலகில், நுகர்வோர் துறை அமெரிக்கா, சீனா மற்றும் ஐரோப்பா மற்றும் பலவற்றில் குவிந்துள்ளது. அமெரிக்கா நீண்ட வரலாற்றையும், தொழிலில் அசைக்க முடியாத இடத்தையும் கொண்டுள்ளது.

பல நிறுவனங்களுக்கு பல தொழிற்சாலைகள் உள்ளன, ஆனால் அவை பொதுவாக தங்கள் இலக்கு நுகர்வோர் சந்தைகளுக்கு அருகில் இல்லை. எனவே, தயாரிப்பு அதிக போக்குவரத்து செலவு உள்ளது.

முதல் ஐந்து ஆண்டுகளில், உற்பத்தி மிகவும் மெதுவாக வளர்ந்தது. ஹீலியம் ஒரு புதுப்பிக்க முடியாத ஆற்றல் மூலமாகும், மேலும் அதன் தொடர்ச்சியான பயன்பாட்டை உறுதி செய்வதற்கான கொள்கைகள் உற்பத்தி செய்யும் நாடுகளில் உள்ளன. எதிர்காலத்தில் ஹீலியம் தீர்ந்துவிடும் என்று சிலர் கணித்துள்ளனர்.

இத்தொழில் இறக்குமதி மற்றும் ஏற்றுமதியில் அதிக விகிதத்தைக் கொண்டுள்ளது. ஏறக்குறைய அனைத்து நாடுகளும் ஹீலியத்தைப் பயன்படுத்துகின்றன, ஆனால் சில நாடுகளில் மட்டுமே ஹீலியம் இருப்பு உள்ளது.

ஹீலியம் பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் மேலும் பல துறைகளில் கிடைக்கும். இயற்கை வளங்களின் பற்றாக்குறையைக் கருத்தில் கொண்டு, ஹீலியத்திற்கான தேவை எதிர்காலத்தில் அதிகரிக்க வாய்ப்புள்ளது, அதற்கான மாற்று வழிகள் தேவைப்படுகின்றன. ஹீலியம் விலைகள் 2021 முதல் 2026 வரை, $13.53 / m3 (2020) இலிருந்து $19.09 / m3 (2027) வரை தொடர்ந்து உயரும் என எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.

பொருளாதாரம் மற்றும் கொள்கையால் தொழில் பாதிக்கப்படுகிறது. உலகப் பொருளாதாரம் மீண்டு வருவதால், அதிகமான மக்கள் சுற்றுச்சூழல் தரத்தை மேம்படுத்துவதில் அக்கறை கொண்டுள்ளனர், குறிப்பாக பெரிய மக்கள்தொகை மற்றும் விரைவான பொருளாதார வளர்ச்சியுடன் வளர்ச்சியடையாத பகுதிகளில், ஹீலியத்திற்கான தேவை அதிகரிக்கும்.

தற்போது, ​​முக்கிய உலகளாவிய உற்பத்தியாளர்களில் Rasgas, Linde Group, Air Chemical, ExxonMobil, Air Liquide (Dz) மற்றும் Gazprom (Ru) போன்றவை அடங்கும். 2020 ஆம் ஆண்டில், முதல் 6 உற்பத்தியாளர்களின் விற்பனை பங்கு 74% ஐத் தாண்டும். அடுத்த சில ஆண்டுகளில் இத்துறையில் போட்டி இன்னும் கடுமையாகும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.

எச்எல் கிரையோஜெனிக் உபகரணங்கள்

திரவ ஹீலியம் வளங்களின் பற்றாக்குறை மற்றும் விலைவாசி உயர்வு காரணமாக, அதன் பயன்பாடு மற்றும் போக்குவரத்து செயல்பாட்டில் திரவ ஹீலியத்தின் இழப்பையும் மீட்டெடுப்பையும் குறைப்பது முக்கியம்.

1992 இல் நிறுவப்பட்ட எச்எல் கிரையோஜெனிக் எக்யூப்மென்ட் என்பது எச்எல் கிரையோஜெனிக் எக்யூப்மென்ட் கம்பெனி கிரையோஜெனிக் எக்யூப்மென்ட் கோ., லிமிடெட் உடன் இணைக்கப்பட்ட பிராண்ட் ஆகும். HL Cryogenic உபகரணங்கள் வாடிக்கையாளர்களின் பல்வேறு தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய உயர் வெற்றிட இன்சுலேட்டட் கிரையோஜெனிக் பைப்பிங் சிஸ்டம் மற்றும் தொடர்புடைய ஆதரவு உபகரணங்களை வடிவமைத்து தயாரிப்பதில் உறுதியாக உள்ளது. வெற்றிட இன்சுலேட்டட் குழாய் மற்றும் நெகிழ்வான குழாய் ஆகியவை உயர் வெற்றிட மற்றும் பல அடுக்கு பல திரை சிறப்பு தனிமைப்படுத்தப்பட்ட பொருட்களில் கட்டப்பட்டுள்ளன, மேலும் திரவ ஆக்ஸிஜன், திரவ நைட்ரஜனை மாற்றுவதற்குப் பயன்படுத்தப்படும் மிகவும் கடுமையான தொழில்நுட்ப சிகிச்சைகள் மற்றும் உயர் வெற்றிட சிகிச்சையின் மூலம் செல்கிறது. , திரவ ஆர்கான், திரவ ஹைட்ரஜன், திரவ ஹீலியம், திரவமாக்கப்பட்ட எத்திலீன் வாயு LEG மற்றும் திரவமாக்கப்பட்ட இயற்கை எரிவாயு LNG.

எச்எல் கிரையோஜெனிக் எக்யூப்மென்ட் கம்பெனியில் வெற்றிட ஜாக்கெட்டு பைப், வெற்றிட ஜாக்கெட்டு ஹோஸ், வாக்யூம் ஜாக்கெட்டு வால்வு மற்றும் ஃபேஸ் செப்பரேட்டர் ஆகியவற்றின் தயாரிப்பு வரிசையானது, திரவ ஆக்ஸிஜன், திரவ நைட்ரஜன், திரவ ஆர்கான் ஆகியவற்றை மாற்றுவதற்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. திரவ ஹைட்ரஜன், திரவ ஹீலியம், LEG மற்றும் LNG, மற்றும் இந்தத் தயாரிப்புகள் காற்றைப் பிரித்தல், வாயுக்கள், விமானம், மின்னணுவியல், சூப்பர் கண்டக்டர், சிப்ஸ், ஆட்டோமேஷன் அசெம்பிளி, உணவு மற்றும் தொழில்களில் கிரையோஜெனிக் உபகரணங்களுக்கு (எ.கா. கிரையோஜெனிக் டாங்கிகள், டெவார்ஸ் மற்றும் கோல்ட்பாக்ஸ் போன்றவை) சேவை செய்யப்படுகின்றன. பானம், மருந்தகம், மருத்துவமனை, பயோபேங்க், ரப்பர், புதிய பொருள் உற்பத்தி இரசாயன பொறியியல், இரும்பு மற்றும் எஃகு மற்றும் அறிவியல் ஆராய்ச்சி போன்றவை.

Linde, Air Liquide, Air Products (AP), Praxair, Messer, BOC, Iwatani, and Hangzhou Oxygen Plant Group (Hangyang) போன்றவற்றின் தகுதிவாய்ந்த சப்ளையர்/விற்பனையாளர் HL Cryogenic Equipment Company ஆனது.