氦是一種稀有氣體，化學性質(zhì)穩(wěn)定，很難與其他氣體元素發(fā)生反應，物理性質(zhì)極其特殊。它很難液化，在標準大氣壓下不凝固，熔點和沸點都很低。經(jīng)過反復冷卻，液氦可以達到接近絕對零度的低溫(約-273.15)，是醫(yī)用核磁共振設備的必備氣體。

核磁共振(NMR)是一種物理現(xiàn)象，即處于靜態(tài)磁場中的原子核受到另一個交變磁場的作用。作為一種分析方法，其廣泛應用于物理學、化學生物學等領域，是繼CT之后醫(yī)學影像學的又一重大進展。由于氦具有低溫超導性，是磁共振和核磁共振超導磁體的理想低溫氣體。氦可以達到零下451華氏度的低溫，并有效地獲得內(nèi)部器官和組織的高分辨率圖像。

超導磁體磁場的建立是在超導環(huán)境下，通過給超導線圈通電，產(chǎn)生強磁場。在理想狀態(tài)下，磁場一旦建立，只要維持超導線圈的超低溫環(huán)境，強磁場就會長期存在。超導材料主要是鈮、鈦、銅的多絲復合絲，其工作溫度為4.2K(-268.8)。所以必須建立超導環(huán)境，把超導材料放在4.2 K的工作溫度下。

建立超導環(huán)境的過程是先將超導磁體的真空絕緣層抽真空，將內(nèi)部壓力抽至0.001 Pa左右，然后預冷磁體，使液氦容器內(nèi)的溫度降至近4.2K，最后向磁體液氦容器內(nèi)充入液氦，使超導線圈浸沒在液氦中。

用于維持超導磁體超導狀態(tài)的制冷劑是液氦。良好穩(wěn)定的冷卻系統(tǒng)不僅是超導環(huán)境存在的重要保證，還可以大大減少液氦的揮發(fā)，降低磁共振的運行成本。超導磁體浸在液氦中，液氦外層是液氮。液氦的作用是維持磁體的超導性，提供所需的磁場環(huán)境。液氮的目的是在液氦和外界環(huán)境之間加一層“隔熱層”，減少液氦的揮發(fā)。

由此可見液氦是核磁設備中最重要的材料之一。由于液氦的化學性質(zhì)有限，其密封性能對于設備運行的穩(wěn)定性至關重要。當發(fā)生失超或容器受到劇烈沖擊時，可能會出現(xiàn)液氦泄漏。正常情況下，泄漏的液氦通過專用管道排出。萬一發(fā)生意外，可能會進入磁鐵室造成傷害。超低溫液氦會造成人體皮膚凍傷，。液氦本身沒有直接毒性，但可能導致窒息。

目前市場上核磁設備使用的液氦監(jiān)測設備大多為固定結構，沒有輸送監(jiān)測報警模塊的輸送裝置，導致監(jiān)測范圍非常有限，無法自動快速指示泄漏點的位置，增加了后期監(jiān)測的難度。氦氣濃度檢測工采網(wǎng)技術工程師推薦使用熱導式氣體傳感器：

荷蘭Xensor 熱導式氣體傳感器 - XEN-TCG3880，傳感器芯片包含了2.5*3.33mm 的硅晶片，0.3mm的厚度，有一層氮化硅的薄膜，可進行熱導率的測量，空氣中的He、CO2、H2、N2等氣體濃度的測量。

瑞士Neroxis 熱導式氣體傳感器 - MTCS2601，或者基于帕拉尼原理的真空度檢測，需要超低功耗，長壽命和免維護的產(chǎn)品。適用于惡劣環(huán)境下初級壓力控制，需要功耗和尺寸的限制，或者是氣體泄漏或者水分，或者侵入。

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