Supraleitende Magnete und supraleitende Mikrowellen- und Hochfrequenzresonatoren sind wesentliche Bestandteile von Beschleunigern für geladene Teilchen in der Kern- und Teilchenphysik sowie von hochenergetischen Kollisionsbeschleunigern, deren Supraleiter mit flüssigem Helium gekühlt werden. Insbesondere Magnete in großen Partikelspeicherringen werden mit erheblichen Mengen an Helium gekühlt.
In Systemen wie Hochfrequenz- oder Mikrowellenresonatoren von beträchtlicher Größe hält flüssiges Helium das supraleitende System auf einer einheitlich niedrigen Temperatur, die für den Betrieb entscheidend ist. Spezielle Partikeldetektoren verwenden Helium, um die Ziele von Beschleunigern auf niedrige Temperaturen zu kühlen.
Flüssiges Helium kühlt die supraleitenden Magnete, die für die in der Strukturchemie eingesetzte Kernspintomographie (NMR) benötigt werden. Helium wird auch zum Kühlen von Proben für verschiedene Arten des elektrischen Transports, für magnetische, thermische und spektroskopische Untersuchungen verwendet.
Astronomie und Astrophysik sind auf flüssiges Helium angewiesen, um Infrarot- und andere Detektoren auf sehr niedrige Temperaturen zu kühlen, um mechanisches und elektrisches Rauschen zu reduzieren und schwache Signale zu untersuchen.
Studien in der Astrophysik, einschließlich dunkler Materie, sind auf Helium zur Kühlung der Detektoren angewiesen.
Helium als kryogenes Gas in Laboren ermöglicht niedrige Temperaturen für die Messung, Kühlung von supraleitenden Magneten oder Kühldetektoren, um Betriebstemperaturen zu erreichen oder Rauschen zu reduzieren.
