liquid helium是什么意思,liquid helium的意思翻译、用法、同义词、例句
常用词典
[物] 液氦;[物] 液态氦
例句
Properties of the Surface Electron ripplon System on Films of Liquid Helium;
研究了磁场中液氦薄膜表面电子与涟波子强耦合和弱耦合的性质。
Liquid helium is most frequently provided to customers in a liquid container.
液氦主要是存储在液体容器中提供给用户。
Liquid helium ISO tanks may be removed from the trailer chassis for overseas shipments.
对于海外运输,液氦IS O罐可以从拖车底座上移动下来。
However, materials must be suitable for use at the extremely low temperatures of liquid helium.
材料必须适用于液态氦的极低的温度。
The remaining 114 tons of liquid helium in the collider was unaffected by the leak, said Gillies.
吉利斯说,对撞机中的其余114吨液态氦没有受到这次泄漏的影响。
专业解析
液态氦(Liquid Helium) 是指在极低温下液化的氦元素(化学符号 He)。它是自然界中沸点最低的物质之一,在标准大气压(1 atm)下,沸点仅为4.2 开尔文(K),即约-268.95 摄氏度(℃)。液态氦因其独特的量子力学性质(如超流性)和极佳的冷却能力,在科学研究和尖端技术领域扮演着至关重要的角色。
核心特性与应用
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超流性(Superfluidity):
- 当液态氦-4(最常见的同位素)被冷却至约2.17 K(λ点)以下时,会进入超流态。此时,其黏度(内摩擦)几乎降为零,表现出许多奇特现象:如无阻力地流过极细的毛细管或裂缝、自发地爬出容器壁(爬行膜效应)、形成持续流动的液氦喷泉(喷泉效应)等。这些现象是宏观量子效应的体现。
- 应用:超流氦是研究量子流体、低温物理和凝聚态物理中量子现象的独特平台。(来源:美国国家标准与技术研究院 NIST - 低温物理研究)
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极低温冷却剂:
- 液态氦是获得并维持接近绝对零度(0 K)极端低温环境最常用且高效的制冷剂。其汽化潜热相对较小,但极低的沸点使其成为冷却其他物质至几开尔文温度的唯一实用方法。
- 应用:
- 超导技术:绝大多数超导材料(如铌钛合金、铌三锡)需要在液氦温区(通常低于 10 K)才能表现出零电阻的超导态。这是磁共振成像(MRI)设备的超导磁体、粒子加速器(如大型强子对撞机 LHC)的超导电磁铁、核磁共振(NMR)谱仪等不可或缺的冷却介质。(来源:欧洲核子研究中心 CERN - 超导技术)
- 低温物理与材料研究:用于冷却实验样品,研究物质在极低温下的量子行为、电子性质、磁性等。
- 空间探测:冷却太空望远镜(如赫歇尔空间天文台的红外探测器)和卫星上的高灵敏度红外、亚毫米波探测器,以减少仪器自身的热噪声。(来源:美国国家航空航天局 NASA - 空间低温学)
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量子技术的基石:
- 液氦提供的极低温环境是实现和控制量子效应(如量子比特操作)的必要条件。
- 应用:量子计算研究(稀释制冷机通常使用液氦作为预冷级或最终冷媒)、量子模拟、精密测量(如超导量子干涉器件 SQUID)等前沿领域。(来源:美国国家标准与技术研究院 NIST - 量子信息科学)
安全与处理
- 液态氦本身无毒且化学惰性。
- 主要风险在于其极低的温度,接触会导致严重的冻伤。
- 氦气泄漏可能导致窒息风险(尤其是在密闭空间),因为它会置换空气。
- 在开放容器中,液氦会剧烈沸腾气化,体积急剧膨胀(约 700 倍),需确保良好的通风和压力释放措施。(来源:美国职业安全与健康管理局 OSHA - 压缩气体安全)
液态氦是一种在接近绝对零度的极低温下存在的量子流体,以其超流特性和无与伦比的冷却能力著称。它是支撑现代超导技术(尤其是 MRI)、尖端物理研究、空间探测和新兴量子技术发展的关键物质基础。其安全使用需要严格遵循低温操作规范。
网络扩展资料
“Liquid helium”指液态氦,是氦元素在极低温条件下呈现的液态形式。以下是详细解释:
1.基本定义
- 液态氦(liquid helium)是氦(符号He,原子序数2)在接近绝对零度(约-268.9°C,即4.2K)时液化形成的物质。它是已知沸点最低的液体之一,常用于超低温科学研究。
2.物理特性
- 超低温性质:在标准大气压下,氦的沸点为4.2K,需通过高压或极低温技术才能液化。
- 超流现象:当温度降至2.17K(称为“λ点”)时,液态氦-4会转变为超流体(superfluid helium),表现出零黏度、量子化涡旋等奇特性质。
3.应用领域
- 冷却介质:广泛用于冷却超导磁体(如核磁共振成像设备MRI)和粒子加速器。
- 低温实验:在量子物理、凝聚态物理等研究中提供极端低温环境。
- 工业用途:用于半导体制造和航天推进剂的低温处理。
4.与其他术语的关联
- “Liquid helium four”:特指氦的同位素氦-4(占自然界氦的99.99%)的液态形式。
- “Liquid”的通用含义:表示物质的流动状态,与固态、气态并列。
如需进一步了解氦的同位素或超流机制,可参考低温物理领域的专业文献。
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