ヘリウムは、彼と原子番号2のシンボルを備えた化学的要素です。それは珍しい大気ガスであり、無色、味がなく、味がなく、無毒で、非炎症性があり、わずかに溶けやすいです。大気中のヘリウム濃度は、体積率5.24 x 10-4です。それはあらゆる要素の沸点と融点が最も低く、非常に寒い条件下を除き、ガスとしてのみ存在します。

ヘリウムは主に気体または液体ヘリウムとして輸送され、原子炉、半導体、レーザー、電球、超伝導、計装、半導体および光学光学、極低温、MRIおよびR＆D実験室研究で使用されています。

低温の低温源

ヘリウムは、磁気共鳴イメージング（MRI）、核磁気共鳴（NMR）分光法、超伝導量子粒子加速器、大きなハドロン粒子加速度、干渉計（Squid）、電子スピン共鳴（ESR）など、極低温冷却源の極低温冷却剤として使用されます。超伝導磁気エネルギー貯蔵（SME）、MHD超伝導発電機、超伝導センサー、電力透過、MAGLEV輸送、質量分析計、超伝導磁石、強力な磁場セパレーター、融合反応器およびその他の極低温研究の環状フィールド超伝導磁石。ヘリウムは極低温の超伝導材料と磁石をほぼ絶対ゼロに冷却し、その時点で超伝導体の抵抗は突然ゼロに低下します。超伝導体の非常に低い抵抗は、より強力な磁場を作成します。病院で使用されているMRI機器の場合、より強力な磁場は、レントゲン写真のより多くの詳細を生成します。

ヘリウムはスーパークーラントとして使用されます。これは、ヘリウムが融点と沸点が最も低く、大気圧と0 Kで固化せず、ヘリウムは化学的に不活性であり、他の物質と反応することはほとんど不可能であるためです。さらに、ヘリウムは2.2ケルビン未満で超流動性になります。これまで、ユニークな超モビリティは、いかなる産業用アプリケーションでも活用されていません。 17ケルビン未満の温度では、極低温源の冷媒としてヘリウムに代わるものはありません。

航空と宇宙飛行士

ヘリウムは風船や飛行船にも使用されています。ヘリウムは空気よりも軽いため、飛行船や風船はヘリウムで満たされています。ヘリウムには、水素がより浮力が高く、膜からの脱出速度が低いという利点があります。別の二次使用はロケット技術であり、ヘリウムは貯蔵タンクに燃料と酸化剤を置き、水素と酸素を凝縮してロケット燃料を作るための損失媒体として使用されます。また、発射前に地上サポート機器から燃料と酸化剤を除去するために使用でき、宇宙船で液体水素を事前に冷却することができます。アポロプログラムで使用されている土星Vロケットでは、発射には約370,000立方メートル（1300万立方フィート）のヘリウムが必要でした。

パイプラインリーク検出および検出分析

ヘリウムの別の産業用途は、漏れ検出です。漏れ検出は、液体とガスを含むシステムの漏れを検出するために使用されます。ヘリウムは、空気よりも3倍速く固体を介して拡散するため、トレーサーガスとして使用されて、高電子機器（極低温タンクなど）および高圧容器の漏れを検出します。オブジェクトはチャンバーに配置され、その後避難し、ヘリウムで満たされます。 10-9 mbarの低い漏れ速度であっても、L / s（10-10 Pa•m3 / s）である場合、漏れを漏らすヘリウムは、敏感なデバイス（ヘリウム質量分析計）によって検出できます。測定手順は通常自動化されており、ヘリウム積分テストと呼ばれます。もう1つの簡単な方法は、問題のオブジェクトをヘリウムで埋め、ハンドヘルドデバイスを使用してリークを手動で検索することです。

ヘリウムは、最小分子であり単原子分子であるため、リーク検出に使用されるため、ヘリウムは簡単に漏れます。ヘリウムガスは、漏れ検出中にオブジェクトに満たされ、漏れが発生した場合、ヘリウム質量分析計は漏れの位置を検出できます。ヘリウムを使用して、ロケット、燃料タンク、熱交換器、ガスライン、電子機器、テレビチューブ、その他の製造コンポーネントの漏れを検出できます。ヘリウムを使用した漏れ検出は、マンハッタンプロジェクトで最初に使用され、ウラン濃縮プラントの漏れを検出しました。漏れ検出ヘリウムは、水素、窒素、または水素と窒素の混合物に置き換えることができます。

溶接と金属の動作

ヘリウムガスは、他の原子よりもイオン化ポテンシャルエネルギーが高いため、アーク溶接およびプラズマアーク溶接の保護ガスとして使用されます。溶接の周りのヘリウムガスは、金属が溶融状態で酸化するのを防ぎます。ヘリウムの高いイオン化ポテンシャルエネルギーにより、チタン、ジルコニウム、マグネシウム、アルミニウム合金など、建設、造船、および航空宇宙に使用される異なる金属のプラズマアーク溶接が可能になります。シールドガスのヘリウムはアルゴンまたは水素に置き換えることができますが、一部の材料（チタンヘリウムなど）を血漿アーク溶接に置き換えることはできません。ヘリウムは高温で安全な唯一のガスであるためです。

開発の最も活発な分野の1つは、ステンレス鋼の溶接です。ヘリウムは不活性ガスです。つまり、他の物質にさらされたときに化学反応を起こさないことを意味します。この特性は、溶接保護ガスにおいて特に重要です。

ヘリウムも熱をよく伝導します。これが、溶接の濡れ性を改善するために高い熱入力が必要な溶接で一般的に使用される理由です。ヘリウムはスピード違反にも役立ちます。

ヘリウムは通常、保護ガス混合物のさまざまな量のアルゴンと混合され、両方のガスの良好な特性を最大限に活用します。たとえば、ヘリウムは、溶接中のより広く浅い浸透モードを提供するための保護ガスとして機能します。しかし、ヘリウムはアルゴンが行う掃除を提供しません。

その結果、金属製造業者は、作業プロセスの一部としてヘリウムとヘリウムを混合することをしばしば検討します。ガスシールド金属アーク溶接の場合、ヘリウムはヘリウム/アルゴン混合物のガス混合物の25％から75％を含む場合があります。保護ガス混合物の組成を調整することにより、溶接機は溶接の熱分布に影響を及ぼし、溶接金属の断面の形状と溶接速度に影響します。

電子半導体産業

不活性ガスとして、ヘリウムは非常に安定しているため、他の要素とほとんど反応しません。この特性により、アーク溶接のシールドとして使用されます（空気中の酸素の汚染を防ぐため）。 Heliumには、半導体や光ファイバー製造など、他の重要な用途もあります。さらに、血流中の窒素泡の形成を防ぐために、深いダイビングに窒素を置き換えることができ、ダイビング病を防ぎます。

グローバルヘリウム販売量（2016-2027）

世界のヘリウム市場は2020年に1億8,2577万米ドルに達し、2027年には2億7,42.04百万米ドルに達すると予想されており、5.65％（2021-2027）の複合年間成長率（CAGR）があります。業界は今後数年間で大きな不確実性を持っています。この論文の2021-2027の予測データは、この数年の過去数年の歴史的発展、この論文のアナリストの意見に基づいています。

ヘリウム産業は非常に集中しており、天然資源から供給されており、主に米国、ロシア、カタール、アルジェリアの世界的なメーカーが限られています。世界では、消費者セクターは米国、中国、ヨーロッパなどに集中しています。米国には、業界で長い歴史と揺るぎない立場があります。

多くの企業にはいくつかの工場がありますが、通常、ターゲットの消費者市場に近づいていません。したがって、製品の輸送コストが高くなっています。

最初の5年以来、生産は非常にゆっくりと成長しています。ヘリウムは再生不可能なエネルギー源であり、継続的な使用を確実にするために、生産国では政策が整っています。ヘリウムが将来なくなると予測する人もいます。

業界には輸入と輸出の割合が高くなっています。ほとんどすべての国がヘリウムを使用していますが、ヘリウム埋蔵量があるのはごくわずかです。

ヘリウムには幅広い用途があり、ますます多くの分野で利用可能になります。天然資源の不足を考えると、ヘリウムの需要は将来増加する可能性が高く、適切な代替案が必要です。ヘリウム価格は、2021年から2026年まで上昇すると予想され、13.53 / m3（2020）から19.09ドル / m3（2027）に上昇します。

業界は経済と政策の影響を受けています。世界経済が回復するにつれて、ますます多くの人々が環境基準の改善を懸念しています。特に、大規模な人口と急速な経済成長を遂げた地域の未開発地域では、ヘリウムの需要が増加します。

現在、主要なグローバルメーカーには、Rasgas、Linde Group、Air Chemical、Exxonmobil、Air Liquide（DZ）、Gazprom（RU）などが含まれます。2020年には、上位6メーカーの販売シェアが74％を超えます。業界での競争は、今後数年間でより激しくなると予想されています。

HL極低温機器

液体ヘリウム資源の希少性と価格の上昇により、その使用および輸送プロセスにおける液体ヘリウムの損失と回復を減らすことが重要です。

1992年に設立されたHL Cryogenic Equipmentは、HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co.、Ltdに所属するブランドです。 HL極低温機器は、顧客のさまざまなニーズを満たすために、高真空絶縁凍結配管システムと関連するサポート機器の設計と製造に取り組んでいます。真空断熱パイプと柔軟なホースは、高真空および多層多層特別断熱材で構築され、液体酸素、液体窒素の移動に使用される一連の非常に厳格な技術的処理と高真空治療を通過します。 、液体アルゴン、液体水素、液体ヘリウム、液化エチレンガス脚および液化自然ガスLNG。

真空ジャケットパイプの製品シリーズ、真空ジャケットホース、真空ジャケットバルブ、およびHL極低温装備会社の位相セパレーターは、液体酸素、液体窒素、液体アルゴン、液体窒素の移動に使用されます。液体水素、液体ヘリウム、脚、およびLNG、およびこれらの製品は、空気分離、ガス、航空、電子機器、超伝導器、チップス、自動化アセンブリ、食物＆飲料、薬局、病院、バイオバンク、ゴム、新しい材料製造化学工学、鉄＆鋼、科学研究など。

HL Cryogenic Equipment Companyは、Linde、Air Liquide、Air Products（AP）、Praxair、Messer、Boc、Iwatani、Hangzhou酸素プラントグループ（吊り下げ）などの資格のあるサプライヤー/ベンダーになりました。