1、生理應用

       氦氣在生理應用上的一個(ge) 典型例子是配製深水作業(ye) 用的呼吸混合氣。

       通常，在潛水員處於(yu) 深水高壓環境作業(ye) 時，采用普通壓縮空氣供氧，不但呼吸阻力高，而且壓縮空氣中的氮會(hui) 部分溶解在血液中，當水深40m以下時，會(hui) 產(chan) 生顯著的麻醉作用，在80m左右，生理機能基本喪(sang) 失，人體(ti) 衰竭。

       由於(yu) 輕氦族氣體(ti) （如氦、氖）對人體(ti) 的麻醉能力很小或完全沒有麻醉能力，可以用它們(men) 來代替氮配製潛水員深海作業(ye) 用呼吸混合氣。氦-氧呼吸混合氣由於(yu) 具有較低的密度和黏度，使壓力易於(yu) 釋放，呼吸阻力減小，能有效地降低潛水員的體(ti) 能消耗。氦-氧呼吸混合氣的聲速較高，聲音頻率改變大，存在深水通訊問題。再者，氦的熱導率高，增加了人體(ti) 熱損失率，以至於(yu) 常常必須使用有效的潛水衣和呼吸氣預熱器。在這方麵，氖-氧呼吸混合氣比氦-氧呼吸氣好，因為(wei) 它具有聲音畸變小以及傳(chuan) 熱性較差的優(you) 點。氖-氧呼吸混合氣適用於(yu) 100~300m的深水作業(ye) ，超過300m，氖的密度增大，必須用氦-氧呼吸混合氣。為(wei) 了克服各自的缺陷和不足，正在研究采用氖、氦、氧按不同比例配製深海潛水呼吸氣（潛水氣）的可能。廣州氦氣

       除深海潛水作業(ye) 外，在宇航飛行中以及醫療衛生部門亦采用氦-氧混合氣 人工空氣。

2、醫療應用

        用80%氦和20%氧配製成的人工空氣，能很快溶入病人的肺部，加速氧和二氧化碳的交換。因此，常將這種混合氣用於(yu) 患有呼吸係統疾病如哮喘、喉部疾病、氣胸及肺病患者的治療。此外，這種混合氣還可用於(yu) 高壓療法。

（九）³He的應用

        ³He是自然界中氦的兩(liang) 種穩定性同位素之一，在自然氦氣中的原子豐(feng) 度僅(jin) 為(wei) 0.000137%。由於(yu) 它極其稀少且獲取的難度極大，³He是當前最貴重的氣體(ti) ，其價(jia) 格隨製取方法、工藝流程、純度不同有所差異，但總體(ti) 水平在1標升50~150美元，是大家熟悉的貴重氣體(ti) ⁴He價(jia) 格（0.2元人民幣/標升）的2000~6000倍左右。³He的珍貴不僅(jin) 體(ti) 現它的稀少，還表現在它獨特的物理性質及其重要應用上，比如 ³He比如沸點低、蒸氣壓高、超流轉變溫度低的特點，製成³He/⁴He稀釋製冷機獲取mK級低溫；利用其極低溫下的超流性搜 超對稱暗物質（Supersymmeric Dark Matter）；利用³He原子具有的核磁矩製成高靈敏度的超極化核磁共振成像儀(yi) （Hyperpolarized gad MRI）；用於(yu) 精確環形激光螺慣性導航係統；作為(wei) 潛在的熱核反應能源材料等等。這些應用涉及麵廣，但在低溫領域決(jue) 定其他位的是它在獲得1K以下溫區所表現出的獨特性能，而1K溫區不僅(jin) 是基礎物理研究的一個(ge) 重點所在，也是空間探測等實際應用的低溫環境要求，比如用於(yu) 冷卻在0.1~1.5K下工作的天體(ti) 探測用的超電導輻射量熱計。20世紀中期至今，科學家們(men) 憑著濃厚的興(xing) 趣了一係列有並³He的低溫研究，這些工作使人們(men) 對物質世界有了更深入的認識，例如在低溫下觀測到的³He性質進一步為(wei) 量子理論提供實驗依據。此外，利用³He做工質的機械式低溫製冷機取采稀釋製冷方法獲得1K以下溫區具有商業(ye) 應用意義(yi) 。

包裝、貯運

聯合國《關(guan) 於(yu) 危險貨物運輸建議書(shu) 》對危險貨物的編號：UN 1046。

國際海事組織關(guan) 於(yu) 《國際海上危險貨物運輸規則》的編碼：IMDG2144。

中國包裝貯運危險性分類：第2.2類不燃氣體(ti) 。

中國危險貨物包裝標誌：5

和所有氣體(ti) 產(chan) 品一樣，氦既可以液態方式貯存，既可用管道輸送又可用運輸式罐裝容器直接輸送。用於(yu) 罐裝氦的容器，小至0.001m³，大到30000m³。

（一）氣體(ti) 氦

       氣體(ti) 氦一般用高壓鋼瓶包裝。充裝和貯運氣態氦的高壓鋼瓶應嚴(yan) 格按照國家準GB5099《鋼質無縫氣瓶》和國家勞動總局《氣瓶安全監察規程》的規定檢驗和管理，鋼瓶漆色為(wei) 灰色，標綠色“氦”字。氣態氦的充裝應按照GB14194《永久氣體(ti) 充裝規定》的要求進行操作。

氣瓶貯運注意事項：氦屬不燃性壓縮氣體(ti) ，應儲(chu) 存於(yu) 陰涼、通風倉(cang) 間內(nei) ，倉(cang) 溫不宜超過30℃。遠離火種、熱源。防止陽光直射。應與(yu) 易燃、可燃物分開存放。驗收時要注意品名，注意驗瓶日期，先進倉(cang) 的先發用。搬運時輕裝輕卸，防止氣瓶及附件破損。

（二）液體(ti) 氦

       在氦液化係統中，液氦貯槽常作為(wei) 裝置的一個(ge) 外節流部件用來貯存節流膨脹產(chan) 生的液氦。液氦同貯槽也作為(wei) 獨立的移動式容器供用戶使用，容積一般為(wei) 100~500L。在工業(ye) 上則使用液氦運輸貯槽或固定貯槽來運輸和長期貯存液氦。

有關(guan) 液氦的低溫容器簡介如下：

1、具有液氮保護屏的液氦貯槽

      液氦的沸點很低，其汽化潛熱僅(jin) 是液氧的百分之一，它的長期有效貯存是十分困難的。計算表明，用一個(ge) 日蒸發率為(wei) 1%的50L多層絕熱液氮容器用來貯存液氦，預計液氦的日蒸發率達50%左右，顯然不能滿足貯存要求。為(wei) 了減少液氦的蒸發損失，可以采用具有液氮保護屏的真空絕熱貯槽。液氦置於(yu) 內(nei) 容器中，保護劑液氮裝於(yu) 中間容器內(nei) ，兩(liang) 個(ge) 容器都置於(yu) 真空外套之中。由於(yu) 液氮槽遮斷了來自熱壁的室溫輻射，將對液氦的輻射熱壁溫度降為(wei) 77K，使到達內(nei) 的輻射熱流大為(wei) 減少。這種具有液氦保護屏的容器，有較高的絕熱效率，能有效地貯存液氦。

       早期的小型液氦器（25~100L）也有采用液氦保護屏的絕熱結構。當液氦保護屏容器用於(yu) 公路運輸時蒸發率要增加2~7倍，用於(yu) 鐵路運輸時，增加60%~80%。

2、蒸氣冷卻傳(chuan) 導屏液氦貯槽

       具有液氦保護屏的貯槽，液氦的損耗較小，但結構複雜，製造困難，質量增加，需要輔助冷源等，因此已逐漸為(wei) 蒸氣傳(chuan) 導屏或多屏絕熱取代。氦與(yu) 表列其他液體(ti) 相比，具有最大的顯熱和潛熱比。這就是說，可利用氣冷卻傳(chuan) 導屏。在小型容器的排氣頸管上焊上單個(ge) 或多個(ge) 蒸氣冷卻屏，並延伸至多層絕熱層中，將容器包圍，借蒸發的冷氣體(ti) 帶走屏上的熱量，降低屏溫，減少傳(chuan) 向液氦的熱流。

3、多屏絕熱液氦貯槽

       多屏絕熱是一種將多層絕熱輻射屏與(yu) 蒸倔冷卻傳(chuan) 導屏合二為(wei) 一的超絕熱結構。在這種結構中采用層數較少、層密度較小的多層絕熱屏（鋁箔），用不遏製來自熱壁的室溫輻射。與(yu) 此同時，這些鋁箔屏又逐一與(yu) 容器的頸管進行熱聯結，借助於(yu) 輻射習(xi) 平行方向的導熱，將屏中熱流導向頸管，被多頸管中逸出的冷蒸氣帶走。多屏絕熱結構具有效率高、製作容易、重量輕、預冷快等優(you) 點、采用多屏絕熱的100L液氦容器日蒸發率大約為(wei) 1%，是一種先進的絕熱結構，得到了廣泛的應用。#p#分頁標題#e#

      液體(ti) 氦的貯運與(yu) 其他氣體(ti) 不同的是，由於(yu) 氦的沸點特別低且汽化熱很小，用於(yu) 貯存和運輸液體(ti) 氦的容器技術要求也很高。通常，除使用高效厚絕熱層絕熱外，還必須用另一種廉價(jia) 的低溫液體(ti) （如液氮）的蒸發來屏敞它。小型液氮屏型液氦容器不承壓，其容量通常為(wei) 10~100L液體(ti) ，液氦蒸發率為(wei) 0.2~0.6L/d，氦屏液氮消耗2~5L/d，僅(jin) 適用於(yu) 短同期貯存和短距離運輸。

為(wei) 了遠距離運輸大量液氦，可以利用沒有排放的承壓型液氦容器。在液化生產(chan) 廠，用沸點下的液氦部分充滿容器並封閉。當熱漏入容器時，沒有氦氣排放，容器必須能承受流體(ti) 溫度升高所引起的壓力升高。通常，當到達目的地時，容器的內(nei) 壓和溫度均在臨(lin) 界點之上，裝填的不再是液體(ti) 而是稠密的超臨(lin) 界冷流體(ti) 。然而，通過仔細排放，裝填物的主要部分可以作為(wei) 液體(ti) 回收，而排放的蒸氣可以壓縮充裝鋼瓶。運輸期在一個(ge) 星期內(nei) 可用大型拖車運輸，拖車采用多層真空絕熱，熱泄漏量約30W。對於(yu) 采用貨船的遠洋海上運輸，運輸時間有可能長達一個(ge) 月，可以采用大至40000L容量的移動式槽車，用液氦屏和真空多層絕熱相結合的方式絕熱，其熱泄保持在8W左右，液氦耗量約40L/d。