مع انتشار استخدام الهيليوم في المجالات الطبية والبحثية والصناعية، يتزايد الطلب على أجهزة كشف الهيليوم. تتميز هذه الأجهزة بقدرتها على الكشف الدقيق عن تركيز الهيليوم وتسربه، مما يوفر حمايةً أمنيةً للمستخدمين. وفي ظل ندرة موارد الهيليوم المتزايدة، أصبح الرصد الدقيق لاستخدامه أمرًا بالغ الأهمية.
مبدأ عمل نظام كشف الهيليوم يعتمد بشكل أساسي على مجموعة متنوعة من تقنيات استشعار الغاز، بما في ذلك التوصيل الحراري، وامتصاص الأشعة تحت الحمراء، ومطياف الكتلة. وتختلف طرق الكشف المناسبة لمختلف سيناريوهات الاستخدام.
من بينها، يُعدّ التوصيل الحراري أكثر طرق الكشف شيوعًا. يختلف التوصيل الحراري للهيليوم عن غيره من الغازات كالهواء. تُمكّن هذه الميزة طريقة التوصيل الحراري من التمييز بفعالية بين الهيليوم والغازات الأخرى. عند مرور الغاز عبر المستشعر، يكتشف المستشعر تركيزه بناءً على تغير التوصيل الحراري. تتميز طريقة التوصيل الحراري بحساسية وموثوقية عاليتين، وتُستخدم على نطاق واسع في مختلف المعدات الصناعية والطبية.
تعتمد طريقة امتصاص الأشعة تحت الحمراء على تحديد تركيز الهيليوم من خلال رصد امتصاص الغاز للأشعة تحت الحمراء بطول موجي محدد. تتميز جزيئات الهيليوم بامتصاص ضعيف للأشعة تحت الحمراء، إلا أن هذه الطريقة تُمكّن من تحديد وجود الهيليوم بمقارنة خصائص امتصاص الغازات المختلفة. تُستخدم هذه التقنية بكثرة في أجهزة الرصد البيئي والأجهزة عالية الدقة.
بالإضافة إلى ذلك، يُحلل مطياف الكتلة تركيب الغاز عن طريق قياس كتلة وشحنة جزيئات الغاز. تُناسب هذه الطريقة التطبيقات التي تتطلب دقة وحساسية عاليتين للغاية، مثل الأبحاث المخبرية والكشف باستخدام معدات متطورة.
أجهزة كشف تسرب الهيليوم عادةً ما تكون هذه الأجهزة مزودة بنظام إنذار. عندما يتجاوز تركيز الهيليوم حد الأمان المحدد، يُصدر إنذار تلقائيًا لتذكير المُشغّل باتخاذ الإجراءات اللازمة في الوقت المناسب. كما تتميز بعض أجهزة كشف الهيليوم بوظائف ذكية، وتدعم المراقبة عن بُعد وتسجيل البيانات، مما يضمن للمستخدمين إمكانية متابعة حالة تشغيل الجهاز في أي وقت.
بشكل عام، لعبت معدات الكشف عن الهيليوم دورًا مهمًا في ضمان السلامة وتحسين استخدام الموارد بتكنولوجيتها المتقدمة وقدراتها على المراقبة الدقيقة، وأصبحت من المعدات التي لا غنى عنها في جميع مناحي الحياة.