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低温神器-液氦

氦气液化后得到的液氦,与其他的低温液体相比,它的正常沸点*低,为4.2221K(约-269℃)。问题来了,那么氦气是从哪里来的呢?目前美国是氦气储量*大的国家,得到氦气的办法就是靠钻天然气,然后把氦气从天然气中分离出来。氦气的液化并不是那么简单。氦气是*难液化的物质,很多科学家付出颇多努力*后都无功而返。要将氦气液化,首先要将氦气温度降至50K(-223℃)以下,如果要提高液化率,温度就得达到15K(-258℃),可想而知氦气的液化是一个艰辛的过程,如此苛刻的条件使得氦气是继氧、氮、氢等物质之后*后被液化的物质。

       古人云,先难后获。由于液氦具有极低的临界温度,因此液氦是科研中制造超低温的“神器”。某些材料在特定温度下,会出现电阻为零的现象,这些材料被称为超导体。但是,特定的温度往往是低温,因此需要液氢、液氮、液氦等低温液体制造的低温环境,而在这三种液体中,液氦的温度*低,这就意味着如果不考虑成本、实验条件等因素,液氦是这三种液体中*理想的,而且也能找到更多的超导材料。在超导技术的应用中,液氦也发挥了很大的作用。核磁共振成像仪和波谱仪、超导磁体中得超导线圈的低温冷源往往都会用到液氦。

       如此科研“神器”注定了它尽管高冷“难追”,但是扔旧有无数人前赴后继地奉献自我去“搞定”它。终于,卡末林-翁纳斯于1908年获得了世界上第一滴液氦,并于1911年用液氦冷却汞,发现了超导现象。经过几十年的技术完善,液氦技术已经非常完善了。

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