1. Preenenganización: El gas de helio se enfría primero a aproximadamente 20 K (-253.15 ° C o -423.67 ° F) usando un preenholder. Esto se puede lograr usando nitrógeno líquido u otros refrigerantes.
2. Expansión de Joule-Thomson: El gas helio enfriado se pasa a través de un dispositivo especial llamado válvula Joule-Thomson. Esta válvula crea una caída repentina en la presión, lo que hace que el gas se expanda y se enfríe aún más. Helium, sin embargo, tiene una temperatura de inversión de 40 K, lo que significa que solo se enfriará aún más a través de este proceso si ya está por debajo de esa temperatura.
3. Más enfriamiento: Para ponerse por debajo de la temperatura de inversión, se necesita un método de enfriamiento diferente. Esto generalmente se logra usando A Cryocooler o Refrigerador de tubo de pulso . Estos dispositivos utilizan varios principios termodinámicos para lograr temperaturas por debajo de 4 K.
4. Condensación: Una vez que el gas de helio alcanza su punto de ebullición (4.2 k o -268.95 ° C o -452.11 ° F), se condensará en un estado líquido.
5. Almacenamiento: El helio líquido se almacena típicamente en Dewars especializados, que son contenedores con aislamiento de vacío de doble pared diseñados para minimizar la transferencia de calor.
Puntos clave:
* Las bajas temperaturas son esenciales: El helio tiene un punto de ebullición muy bajo, por lo que alcanzar esas temperaturas es crucial para la licuefacción.
* La presión también es importante: Aplicar presión al gas helio puede ayudar a promover la licuefacción reduciendo el volumen y aumentando la densidad.
* Se necesita equipo especial: El proceso requiere equipos especializados como válvulas Joule-Thomson, criocooladores y Dewars para mantener y manejar temperaturas extremadamente bajas.
Aplicaciones de helio líquido:
* Investigación científica: El helio líquido se usa para enfriar imanes superconductores en máquinas de resonancia magnética, aceleradores de partículas y otros instrumentos científicos.
* Imágenes médicas: La resonancia magnética (resonancia magnética) se basa en imanes superconductores que se enfrían con helio líquido.
* Otras aplicaciones: El helio líquido también se usa en investigación a baja temperatura, criogénica y ciertos procesos industriales.
El licuefiing helio es un proceso complejo e intensivo en energía, pero es crucial para una amplia gama de aplicaciones en ciencia, medicina e industria.
