STICKSTOFF UND HELIUM SPITZENFORSCHUNG

Synchrotronlicht ermöglicht es, kleinste Details der Materie auf atomarer und molekularer Ebene zu entdecken und ebnet den Weg für wissenschaftliche Fortschritte, unter anderem in der Biomedizin, der Materialkunde und der Archäologie. Unter den verschiedenen Elementen, die für den Betrieb verschiedener Synchrotronlicht-Geräte notwendig sind, zeichnen sich die supraleitenden Magnete aus, die für den ordnungsgemäßen Betrieb mit flüssigem, fast minus 270 Grad kaltem Helium gekühlt werden.

Das Gas verdampft bei der Kühlung der Magnete teilweise, kann allerdings durch spezielle Anlagen wieder verflüssigt werden. Bis zu 80 Prozent des Gases können so zurückgewonnen werden. Das senkt sowohl die Betriebskosten als auch die Umweltbelastung erheblich.

Die Verflüssigung dieses Elements stellt jedoch aufgrund der Eigenschaften des Heliums eine besondere Herausforderung dar: Erst unterhalb von minus 233 Grad Celsius kühlt es bei Atmosphärendruck wie andere Gase während der Expansion ab. Daher muss Helium unter diese Temperatur vorgekühlt werden, ehe es mithilfe der üblichen Zyklen aus Kompression und Expansion verflüssigt werden kann. Für die Vorkühlung wird tiefkalter flüssiger Stickstoff verwendet.