Utekočinjevalnik helija s sistemom za regeneracijo helija

Vodja: Prof. dr. Janez Dolinšek

Šifra: PR-00133

Trajanje: 1. 1. 2015-31. 12. 2021

V letu 2014 je bila v prostorih odseka F5 na IJS instalirana nova naprava za utekočinjanje helija tipa HELIAL firme Air Liquide. Gre za najsodobnejšo, računalniško vodeno napravo za utekočinjevanje helija, ki je v letu 2015 utekočinila 32 000 litrov helija. V zadnjih 15 letih se je količina utekočinjenega helija skoraj potrojila, od porabljenih 13 000 litrov tekočega helija v letu 2001 do 32 000 litrov v letu 2015, kot kaže spodnja slika.

Slika 1: Količina utekočinjenega helija se je v zadnjih 15 letih skoraj potrojila.

Tolikšna količina tekočega helija je potrebna za delovanje desetih superprevodnih magnetov, za eksperimentalne raziskave pri nizkih temperaturah, ki jih izvajajo raziskovalne skupine na Institutu Jožef Stefan, in za potrebe zunanjih porabnikov kot npr. Kemijski institut in Klinični center. Ker v zadnjih letih hitro narašča število superprevodnih magnetov in obseg osnovnih raziskav lastnosti snovi pri nizkih temperaturah, se poraba tekočega helija nenehno povečuje. Utekočinjanje helija z lastnim utekočinjevalnikom je strateško izjemno pomembno, saj omogoča nemoteno raziskovalno delo praktično vseh raziskovalnih skupin v Sloveniji in omogoča neodvisnost od cenovnih nihanj tekočega helija na svetovnem trgu. Lastno utekočinjevanje helija je del zaprtega sistema, v katerem se helij reciklira, zato sta njegova poraba in izpust v okolico minimalna. Zaradi tega je lastna proizvodnja tekočega helija bolj ekonomična kot  kupovanje tekočega helija na trgu, hkrati pa je pomembna tudi s stališča varovanja okolja in trajnostnega razvoja.

Nemoteno delovanje centra je čedalje bolj pomembno, ker se je težišče raziskav premaknilo proti lastnostim snovi pri nizkih temperaturah in je vedno več projektov življenjsko odvisnih od tekočega helija. Na IJS vedno več raziskovalnih skupin uporablja pri svojih osnovnih raziskavah tekoči helij. Center s svojo zahtevno opremo zagotavlja  ustrezno raziskovalno okolje za  več programov znotraj IJS, kakor tudi za druge JRO in gospodarske družbe.

Slika 2: Pogled na dewarjevo posodo za hranjenje utekočinjenega helija prostornine 2000 litrov. Na desni strani je viden glavni del utekočinjevalnika helija, t.i. “cold box”, v katerem se plinasti helij utekočini.