1.氦气市场简析 据卓创监测，批量40L高纯氦气目前主流成交价700-850元/瓶；管束氦气长期协议客户拿货价115-125元/立方米，成交重心下移。市场整体货源仍显充裕。 短线来看消息面利好不断，美国、阿尔及利亚供应减少下，市场货源在8月份或将呈现短暂的紧张，部分企业看涨下，市场或将有所波动。 2.氙气市场简析 氙气市场整体货源偏紧，主流市场成交12万-13万元/立方米，成交重心上移，部分散户成交在13.5万-14.5万元/立方米。市场高价成交偏少，交投较为活跃。 短线来看，主力厂家货源紧张，市场需求仍较为旺盛，或具备进一步上涨机会。 3.氪气市场简析 氪气市场主力下游企业商谈采购价在7000元/立方米左右。主流分销商商谈价涨至1.25万-1.4万元/立方米，部分散户成交1.45万-1.55万元/立方米，成交重心上移。 短线来看，市场看涨氛围浓厚，货源紧张局面加剧下，氪气市场价格或将有进一步上调可能。 4.氖气市场简析 氖气市场主流成交价在250-350元/立方米，市场整体成交尚可，近期下游需求有所提升。短线来看，主力企业生产受到一定影响，部分订单促使下，市场或将呈现稳中探涨走势。

收货地 进口量（公斤） 进口金额（美元） 进口均价（美元/公斤） 上海市 86782 5340574 61.5 江苏省 69186 5496841 79.5 浙江省 67000 4473107 66.8 广东省 64476 4535604 70.3 陕西省 14806 2904081 196.1 北京市 13319 1324972 99.5 辽宁省 10952 498901 45.6 总计 326521 24574080 75.3 尚澜特种气体有限公司成立于2020年，公司由从事气体行业25年的资深技术人员创建，引进俄罗斯先进的气体产品。公司享有2年自营进出口气体权。也是国内小有盛名的气体公司。我司主营主要生产经营：高纯氦气、液氦、气球氦气；氘气、三氟化氮、六氟化硫、甲烷；一氧化碳、氯化氢、五氟化溴、六氟化钼；硫化氢、环氧乙烷消毒气、激光气；高纯氮气、高纯氩气、高纯氧气、混合气体；无缝钢瓶检验与服务；气体管道工程等。尚澜特气服务宗旨：迅速、安全、舒心、价格！详情咨询：13194677939。 

发货地 进口量（公斤） 进口金额（美元） 进口均价（美元/公斤） 卡塔尔 274149 18313382 66.8 美国 43340 5699940 131.5 澳大利亚 9032 560758 62.1 总计 326521 24574080 75.3 尚澜特种气体有限公司成立于2020年，公司由从事气体行业25年的资深技术人员创建，引进俄罗斯先进的气体产品。公司享有2年自营进出口气体权。也是国内小有盛名的气体公司。我司主营主要生产经营：高纯氦气、液氦、气球氦气；氘气、三氟化氮、六氟化硫、甲烷；一氧化碳、氯化氢、五氟化溴、六氟化钼；硫化氢、环氧乙烷消毒气、激光气；高纯氮气、高纯氩气、高纯氧气、混合气体；无缝钢瓶检验与服务；气体管道工程等。尚澜特气服务宗旨：迅速、安全、舒心、价格！详情咨询：13194677939。 

研究解释大气层中氙气消失之谜     图1，三铁化氙的晶体结构示意图 图2，铁-氙化合物的高温-高压相图 氙气做为惰性气体家族中的一员，在工业上广泛应用于电子、电光源等设备，比如汽车上常用的氙气大灯。但是自然界的氙气在大气层中几乎绝迹，与氩气和氪气等其它惰性气体相比，大气层中90%以上的氙气都不知所踪，这在科学上被称为“氙气的消失之谜”。   氙气究竟去哪了？寻找氙气的藏身之所，一直是科学界具有挑战性的课题之一。大多数科学家认为氙气应该隐藏在地球内部，比如氙气可能隐藏于地幔、地核等等。但是到目前为止，没有发现确切的证据支持氙气可以稳定存在于地球内部。   吉林大学的朱黎博士，刘寒雨博士，邹广田教授，和马琰铭教授与英国伦敦大学的Pickard教授合作，在“氙气的消失之谜”的研究上取得了突破性进展，发现地核可能是氙气的理想藏身之所。这一成果发表在2014年4月20日出版的《自然—化学》（Nature Chemistry） 期刊上。   氙气是否会储存在占据地球总质量三分之一的地核内部一直备受关注。由于地核的主要组成成分是铁和镍，如果氙气储存于地核中，就必须与铁或者镍在地核的压强和温度环境下（即360万大气压和6000 K）发生化学反应，形成稳定的化合物。1997年《科学》期刊[Science 277, 930 (1997)]发表了理论和实验合作论文，否定了氙气和铁发生反应的可能性。研究工作发表后的17年间，学界据此公认氙气不可能储存在地核内部。然而，《科学》文章的结论是建立在人为假定的铁-氙化合物的结构为基础，若假定的结构是错误的，氙气和铁不反应的结论就会被推翻。   马琰铭课题组自主发展了基于群智理论的CALYPSO结构预测方法和软件包（详见http://www.calypso.cn），此方法不依赖于已知结构信息，不需要人为假定就可以开展材料结构的智能搜索。利用CALYPSO方法，研究团队提出了全新的铁-氙化合物的结构形式（例如，三铁化氙XeFe3，图1），构筑了铁-氙化合物的高温-高压相图（图2），首次给出了氙气和铁在地核环境下发生化学反应的证据，提出了氙气被捕捉在地核内部的可能性。   常压条件下，氙气是典型的惰性气体，难以和其它元素反应形成化合物，而铁容易氧化失去电子，一般是带正电的还原剂。另人意想不到的是，高压下氙气不仅和铁发生了反应，而且电子从氙原子转移到了铁原子上，从而使铁成为了罕见的带负电的氧化剂。这种高压下非常规的电子转移现象，诱导了氙气与铁之间的化学反应。   研究工作发表后被《科学》杂志选为2014年4月25日发表的Editor’s choice （见Science 344， 340（2014）），被Chemistry World, Materials360, USA today, New Scientist, HUFF POST Science等国外多家科学媒体进行亮点报道。   研究工作得到了科技部973项目，国家自然科学基金委杰出青年基金、面上和重点基金的支持。（来源：吉林大学）  

通常情况下，氦气业务仍然是工业气体业务中更有趣的领域之一。 无论是由于MRI或光纤制造等有趣的应用、在世界偏远地区采购项目、从短缺到供过于求的急剧波动，还是由于美国政治的影响，似乎总是有很多事情要做在氦气领域——2015 年也不例外。 在本文中，我将重点介绍今年我认为特别有趣的氦气业务的四个方面：氦气市场状况；新源开发；最近美国土地管理局 (BLM) 的粗氦拍卖；以及对开发以前不经济的含氦气的小气田的兴趣增加。 氦气市场状况 在经历了 2011-2013 年期间的三年严重短缺（氦短缺 2.0）之后，全球氦气市场现已进入严重供过于求的第二年。到现在为止，几乎所有与氦气业务有关的人都熟悉基本故事；研磨短缺的原因是与 BLM 管道相关的氦精炼设施的氦产量减少，这些设施受到 BLM 的粗氦交付的长时间分配，以及其他来源的一系列重大中断以及新资源的延迟启动。 短缺终于在 2014 年初结束，当时来自多个来源的新供应进入市场，最引人注目的是卡塔尔 II 工厂，该工厂为全球供应增加了大约 13 亿标准立方英尺（标准立方英尺），这是阿尔及利亚斯基克达工厂的扩建来源和俄罗斯奥伦堡的一个新的 Gazprom 液化器（如图）。由于世界容量增加了大约 25%，短缺期间发生了需求破坏，氦气短缺后需求低迷，以及 2014 年整个行业相对缺乏重大维护中断，短缺迅速转变为供过于求。 2015 年。 需求破坏的规模似乎让许多行业参与者感到意外，因为普遍的观点是，当短缺减少时，对氦的需求将迅速恢复。然而，情况并非如此，因为三年供应稀缺和价格大幅上涨导致氦气用户提高氦气消费效率，用其他气体代替氦气（在可行的情况下），并投资在回收。市场的某些部门，例如美国的包装天然气部门，可能损失了多达 20% 的需求——而全球层面的需求破坏可能高达 10%。 短缺带来的需求增长也让行业参与者感到失望，因为缺乏重要的新氦应用，再加上全球制造业增长缓慢和剩余的“保护动力”，使得市场难以找到增长。 氦气供应商一直在努力应对供应过剩的问题，因为大多数氦气是根据“照付不议”合同在源头购买的，该合同要求买方即使无法提货也要支付氦气费用。鉴于无法以纯化形式储存大量氦气，这些“照付不议”的义务使一些氦气供应商面临极端压力。不足为奇的是，在短缺期间价格大幅上涨之后，氦气价格开始回落，尤其是在最容易从卡塔尔获得氦气的市场。 许多市场参与者心中的一个大问题是——氦气的供需何时才能恢复平衡，从而结束供过于求的时期？回答这个问题需要仔细考虑许多因素和假设。 氦气需求将以什么速度增长？ 由于美联储的枯竭，与 BLM 管道相关的产能下降的速度有多快？ 是否会有任何重大的工厂停运？ 新资源何时进入市场？ 氦气精炼厂（空气产品公司、林德公司、普莱克斯公司和 Badger Midstream）或其他供应商将采取哪些措施来减产？ 作者的观点是，至少在 2016 年的大部分时间里，或者大约又一年，该行业将继续经历供过于求的情况。我预计短期内需求不会激增，也不会出现任何足以“推动”全球需求的新应用。然而，在等式的生产方面有一些令人鼓舞的迹象，因为氦精炼厂实际上已经关闭了一些生产以暂时从市场上移除供应，并且一个或多个主要供应商采取了前所未有的激进进口措施大量液态氦从卡塔尔进入美国，并将其注入 BLM 管道和存储系统以备将来使用。虽然这样做会非常昂贵，但它是比支付“照付不议”罚款更好的选择，并且会暂时从市场上移除供应。 另一个令人鼓舞的迹象是，在美国怀俄明州舒特克里克经营着世界上最大的氦气工厂的埃克森美孚已通知其客户，它将在 2016 年 7 月至 9 月期间进行一次重大维护中断。埃克森美孚的工厂在 2014 年和 2015 年都没有定期维护中断，这在此之前是一年一度的事件，加剧了供过于求。 由于预计在 2018 年卡塔尔 III 之前只有适度的新产能进入市场，这些行动和事件可能会充分减少供应，使氦气市场在 2016 年末恢复到更加平衡的状态。 但作者想提醒读者这篇文章他在氦气行业超过 33 年的经验告诉他，预测未来的市场状况往往是一种非常谦虚的经历。   新源开发 尽管目前市场供过于求，而且一些市场参与者在应对他们的“照付不议”承诺方面遇到了很大困难，但人们仍然对开发新资源很感兴趣。有几个因素可以解释乍一看似乎是非理性行为。 仍然具有依赖于 BLM 管道和存储系统运行的大量产能的氦精炼厂可能会从长远来看，美联储的粗氦将只能供应给美国政府用户。炼油厂需要更换将在 2020-2025 年期间失去的部分现有产能。还有一些因素鼓励开发新的北美产能。由于美国仍然是世界上最大的氦气市场，国内供应量下降，而且大部分新供应量来自可能受到政治风险影响的国家，因此有很大的动力来开发新的美国或加拿大供应量。 一些值得注意的近期发展包括： 今年早些时候，空气产品公司在其位于美国科罗拉多州的新 Doe Canyon 工厂开始生产。该工厂预计每年可从二氧化碳 (CO2) 流中提取 2.3 亿标准立方英尺的散装液氦，用于提高石油采收率 (EOR)。这是有史以来第一个从自然产生的 CO2 流中提取氦气的例子。 RasGas 宣布，空气产品公司将供应氦气工厂并购买卡塔尔 III 工厂的所有液氦产量，该工厂预计从 2018 年开始每年生产 4.25 亿标准立方英尺。 在错过直接参与卡塔尔 I 和卡塔尔之后II，空气产品公司更积极的方法导致在卡塔尔 III 中取得重要胜利。 APMTG Helium LLC 位于怀俄明州的 Big Piney 项目因 Denbury Resources 的天然气加工厂出现问题而搁置，该加工厂将为氦厂提供原料气。Big Piney 工厂预计每年可生产 2 亿标准立方英尺的液氦，这些液氦将由空气产品公司和 Taiyo Nippon Sanso (TNSC) 的 MATHESON 子公司共享。最新估计是氦气生产可能在 2016 年年中重新开始。 普莱克斯宣布与 Castleton Commodities International (CCI) 达成一项收费协议，其中包括计划重启 CCI 每年 1.6 亿标准立方英尺的犹他州摩押氦精炼设施，该设施因缺乏原料气而闲置多年。据信，普莱克斯将接收该工厂的大部分或全部液氦输出。该工厂的原料气将来自附近的气田，这些气田从含氦天然气田提取氦气，这些气田在 2011-2013 年短缺期间氦气价格上涨之前在经济上不可行。摩押工厂的大部分粗氦原料气将通过管式拖车运输到工厂。摩押工厂的氦气生产预计将于 2016 年开始。 QEP Resources 已上市，计划在位于怀俄明州西南部的 Dry Piney Creek 地区开发一座年产 7 亿标准立方英尺的氦气厂。虽然 QEP Resources 的初步目标是 2019 年第三季度 (Q3) 启动，但有人猜测该项目的时间可能会因获得环境批准所需的时间以及低油价的影响而推迟影响该项目产生的 CO2（用于 EOR）的需求。 最后但并非最不重要的是，俄罗斯天然气工业股份公司正在西伯利亚阿穆尔地区建造的阿穆尔天然气加工厂生产氦气的庞大项目，该加工厂相对靠近俄罗斯与中国的边界。该项目是俄罗斯和中国之间广为人知的协议的一个分支，根据与中国签订的为期 30 年的协议，俄罗斯将从 Chyanda 和 Kovykta 油田供应大量天然气。氦气生产预计将于 2021 年初开始，产能将分阶段增加至每年 22.8 亿标准立方英尺，最终使其成为世界上最大的氦气来源。该项目的潜在氦气产量可能高达每年 77 亿标准立方英尺。然而，除非世界对氦的需求从目前的水平急剧增加，很难想象阿穆尔设施的氦气产量会达到这个水平，更有可能的是，从这种气体中提取的大部分氦气将被重新注入天然气田或专门的地下储存设施，并储存起来以备将来使用. 林德已被俄罗斯天然气工业股份公司指定为该工厂的技术供应商。 这些项目是否全部实现以及新产能何时进入市场将对未来的市场状况产生很大影响。 BLM的粗氦销售 美国土地管理局 (BLM) 于 2015 年 8 月 26 日在德克萨斯州阿马里洛进行了 2016 财年粗氦拍卖，这是自 2013 年《氦管理法案》(HSA) 通过以来 BLM 的第二次粗氦拍卖。 BLM 提供了 3 亿美元以 18 个独立批次出售的粗氦 scf，其中 8 个批次为 2500 万标准立方英尺，5 个批次为 1500 万标准立方英尺，5 个批次为 500 万标准立方英尺。 许多人对拍卖产生的平均售价为 103.80 美元/MCF 感到惊讶，因为 2015 财年拍卖的平均售价为 161.32 美元/MCF，高出 55%。然而，在仔细检查 BLM 对两次拍卖的基本规则之间的差异后，2016 财年的拍卖结果实际上是相当合理的。 到目前为止，导致定价较低的最重要因素是 BLM 在 2016 财年拍卖之前宣布，拍卖产生的加权平均价格将是确定 BLM 2016 财年粗氦发布价格的主要因素。与 2015 财年的拍卖形成对比，拍卖结果对设定 BLM 的公布价格几乎没有影响。BLM 的公布价格是氦气行业在大多数散装液态氦气和粗氦气销售批发交易中价格指数化的主要基准，并且是许多其他氦气销售交易中价格指数化的间接因素。 每年超过 30 亿标准立方英尺的散装液氦销售额和每年超过 10 亿标准立方英尺的粗氦销售额影响氦气行业的所有主要参与者，直接与 BLM 的发布价格挂钩。这意味着 BLM 公布价格的变化对全球氦气成本和定价有非常大的影响。鉴于 BLM 的公布价格与拍卖结果之间的新联系，拍卖参与者非常不愿意积极出价，这在上次拍卖时并非如此。 导致 2016 财年拍卖价格较低的第二个不太重要的因素是 BLM 在上次拍卖时取消了它所称的未分配的粗氦销售。虽然 BLM 出售的大部分粗氦历来以 BLM 的公布价格（分配销售）分配给氦精炼厂，但一小部分已留出出售给非精炼厂（不是精炼厂的每个人） ) 在 2015 财年拍卖之前的几年。BLM 取消了 2015 财年的非分配销售，这意味着非精炼商从 BLM 获取粗氦的唯一可行方法是通过拍卖。在 2015 财年拍卖被两大炼油商 Air Products 和 Praxair 主导之后， 拍卖结果中的第三个技术因素是 BLM 将拍卖底价（最低出价）设定为 100 美元/千 scf (MCF)，或比之前 BLM 公布的 106 美元/MCF 价格低 6 美元/MCF。作者的意见是，这是 BLM 的战术错误，因为它很可能将拍卖定价（和新的 BLM 公布价格）降低了大约 6 美元/MCF。由于 BLM 在拍卖、分配销售和非分配销售之间总共有 9 亿标准立方英尺的粗氦待售，6 美元/MCF 的差异导致估计 540 万美元的工业气体行业成本补贴由美国提供纳税人。鉴于氦气合同与 BLM 的发布价格指数化，6 美元/MCF 的差异降低了整个氦气供应链的成本和价格。 我要提到的第四个也是最后一个因素是，由于当前氦气供应过剩，与 BLM 管道和存储系统相关的氦气精炼设施的运行水平大大降低，氦气精炼厂的采购需求不那么迫切BLM 出售的所有粗氦。从所有这些相当技术性的讨论中应该得出什么结论？简而言之，BLM 为 2016 财年拍卖制定的规则与粗氦销售价格下降 35.7% 的关系远大于氦气市场状况。 资料来源：Kornbluth Helium Consulting, LLC 小田开发 尽管目前供过于求，但氦气业务的一个活跃领域是从北美相对较小的含氦气田中回收氦气，这些气田以前由于碳氢化合物浓度低而并不经济。在大多数情况下，氦气将是这些项目的唯一商业产品。 由于 2011-2013 年短缺导致的氦价高、美国联邦储备的粗氦减少、炼油厂希望获得粗氦原料气以延长现有工厂的寿命，推动了开发这些油田的兴趣，以及更换耗竭的北美生产的愿望。 目前，参与这部分氦气业务的公司屈指可数，在美国西南部（亚利桑那州、新墨西哥州、犹他州、科罗拉多州）、美国中部大陆地区（堪萨斯州、俄克拉荷马州）和萨斯喀彻温省南部，蒙大拿州北部地区。美国西南部的活动受到氦浓度非常高的刺激，某些油田的氦浓度可能超过 5%，并且 Castleton Commodities 之前提到犹他州摩押的闲置液化器可以为粗氦提供现成的市场。同样，美国中部大陆地区的生产可以作为与 BLM 管道相关的氦精炼设施的粗氦出售，也可以作为气球级氦气和焊接或气球气体分配器出售。在萨斯喀彻温省南部和蒙大拿州北部， 对于氦气浓度相对较低的气田，通常使用 PSA 技术或膜和 PSA 纯化的组合从这些气田中回收氦气。该领域的早期领导者是位于德克萨斯州达拉斯的 IACX Energy。IACX 已经在亚利桑那州、科罗拉多州、堪萨斯州和犹他州有五家工厂在运营，生产 98% 的纯氦气，以粗氦气或气球级氦气的形式出售。该公司还有其他几个项目正在进行中，有趣的是，它宣布了将其堪萨斯州奥的斯工厂与 BLM 管道连接起来的计划，并成为一家新的“小型炼油厂”。IACX 计划从 2016 年第二季度开始从奥的斯工厂生产高纯度氦气。 其他参与者包括： Nacogdoches Oil & Gas，使用 IACX 工厂每年生产高达 1 亿标准立方英尺的氦气，这些氦气将出售给普莱克斯在摩押进行加工。 Weil 集团，在加拿大萨斯喀彻温省曼科塔建造了一个每天 1000 万标准立方英尺（进水能力）的工厂。林德正在供应该装置，并承诺购买其全部产量的高纯度氦气。 Quantum Helium Management Company 在萨斯喀彻温省南部经营一家生产气球级氦气的小工厂。 随着氦气价格现在呈下降趋势，在这部分氦气业务中运营的经济可行性可能会证明具有挑战性，并且未来在该领域运营的公司之间很有可能发生重组或整合。 气体世界杂志 文章由气体世界提供 www.gasworld.com  尚澜特种气体有限公司成立于2020年，公司由从事气体行业25年的资深技术人员创建，引进俄罗斯先进的气体产品。公司享有2年自营进出口气体权。也是国内小有盛名的气体公司。我司主营主要生产经营：高纯氦气、液氦、气球氦气；氘气、三氟化氮、六氟化硫、甲烷；一氧化碳、氯化氢、五氟化溴、六氟化钼；硫化氢、环氧乙烷消毒气、激光气；高纯氮气、高纯氩气、高纯氧气、混合气体；无缝钢瓶检验与服务；气体管道工程等。尚澜特气服务宗旨：迅速、安全、舒心、价格！详情咨询：13194677939。

你知道中国空间站用什么推进剂吗？天舟二号给空间站加注燃料，加注的是什么呢？霍尔电推进发动机需要燃料吗？美国早就有霍尔电推进技术，为什么说中国凭实力领先呢？   一、聊聊霍尔电推进技术 1.霍尔电推进并不是只有中国才有 老朋友们都知道，东城观星一向追求客观讲述中国技术，不吹不黑。霍尔电推进技术用在空间站这样的大型航天器上，中国开创了世界先河。但是霍尔电推进技术本身，俄罗斯、美国和欧空局都是掌握的，而且说他们比中国技术先进也不算夸张，从名字也能看出来这项技术根本不是中国发明的（当然这里的霍尔效应跟中国的霍尔果斯没有具体联系）。那中国的技术牛在哪里呢？为什么说是美国封锁逼出了国产霍尔电推进技术呢？ 2.美国购买了俄罗斯的电推进技术 电推进技术并不是什么新事物，早在1906年就有科学家提出了设想，并进行了相关试验。而且，电推进技术有几十种不同的技术方案，从原理上可以分为电热式、静电式和电磁式三大类。其中早期以电热式为主，后来静电式成为了主流，美苏都把重点放到了静电式。但是，美苏的路线并不一样，美国选择了离子电推进，苏联选择了霍尔电推进。   苏联在20世纪50年代，就开始了霍尔电推进的相关研究，在这个领域进行了大量的试验，并在1976年把这项技术应用到卫星上进行了验证。相对来说，美国的离子电推进技术技术难度比较高，进展缓慢。 苏联解体后，美国在跟俄罗斯进行技术交流的过程中，发现霍尔电推进技术更加简单和实用。于是在1992年跟俄罗斯签订了技术引进的协议，并成立了公司在西方国家推广霍尔电推进发动机。至此，霍尔电推进技术成为了世界主流的电推进技术。 同样是上世纪九十年代，上海推进技术研究所也计划开展电推进技术的相关研究。但是由于缺乏科研经费，没有办法像美国那样直接从俄罗斯购买电推进技术。好在，中国跟俄罗斯的关系还算不错，国内的科研团队通过跟莫斯科航空学院进行技术交流，接触到了俄罗斯的霍尔电推进技术。 3. 中国的霍尔电推进技术 1999年是中国发展电推进技术的关键年份，这一年也正是美国推出《考克斯报告》的那一年，也就是中美航天合作基本终止的那一年。在这一年，中国学者利用到莫斯科航空学院进行技术交流的机会，从俄罗斯带回了一些相关资料和教学样机。   结合自己的研发基础，和俄国的一些技术资料，上海推进技术研究所选定霍尔电推进技术作为国内电推进的主攻方向，并不断加大投入。到2012年，国产霍尔电推进在 “实践9号”卫星上进行了飞行试验。2015年，80mN霍尔推进器的空心阴极长寿命试验率先突破18000小时，累计点火15000次的地面试验，满足在轨工作15年的寿命设计要求，达到了国际先进水平。 4.霍尔电推进发动机推力小的可怜 到2017年，我国已经准备发射搭载基于东方红五号平台的实践十八号通讯卫星了，这个平台应用上了功率5kW，推力200mN的电推进器。虽然因为长征五号遥二的原因，这次发射失败了，但并不是卫星的动力有问题。到了2019年，长征五号遥三终于把第一个东方红五号平台卫星实践20号送入了轨道。至此，我国已经开始在太空应用大功率霍尔推进器了。地面试验还有更大的进步，已经完成了20kW，推力1牛，也就是1000mN的霍尔推进器。 说到这里，很多朋友可能会很困惑，这个推力大概是个什么水平啊。1牛的大概相当于二两的推力，能推起两个鸡蛋。长征五号的液氧煤油发动机推力是120吨，火箭总推力1000多吨。这么大推力才把天和号核心舱发射上去，一个2两推力的发动机能干啥？其实，天和号核心舱应用的霍尔推进器推力连二两都不到，网传使用的是四台LHT-100霍尔推进器，每台推力80mN，也就是8g的推力，相当于只能推起来一个冬枣的力量。平时只有两台一起工作，也就是两个冬枣的推力。   这个推力确实很小，但是在空间站轨道上，失重的状态下，这个力量也可以有所作为的。我们在上一个空间站视频中讲到，人类在空间站小便都能把自己给喷走。在地面上推起两个冬枣的推力，是可以推动重达几十吨的空间站的，虽然推得很慢，但跟没有推还是有很大区别的。同时，这个小推力，对于调整空间站的轨道来说，反而比大推力发动机更加精准。如果将来北斗导航卫星，也应用这种精细控制轨道的动力的话，导航精度还能进一步提高。 5.高比冲到底有什么用？为什么各国都在追求高比冲 当然，这个霍尔推进器最大的优势应该是比冲高。很多朋友可能对比冲这个概念不是很感冒，不知道高比冲有什么好处。好处非常大。我这里打个比方，你大概就能理解了。如果站在冰面上很滑的地方，往前面扔一个子弹，随着子弹的扔出，我们的身体会向相反的方向滑动，而且扔的力气越大，滑得越远。如果用狙击步枪来打出这个子弹呢？那个后坐的力量应该能把身体推出非常远吧。   同样一个子弹，往外扔的力量越大，扔出去的速度越快，给自己产生的后坐力也越大，反弹的距离也就越远。火箭发射，其实也是不断往外扔东西的过程，只不过它扔的是火，更准确来说是喷出的气体或等离子体。喷出的东西速度越快，给自己产生的反向推力就越大。其实，影响推力的除了喷出的速度以外，还有喷出东西的多少。就好像刚才在冰面上扔东西一样，如果扔的不是子弹，而是铅球，一样的速度，显然铅球带来的后坐力更大。 换句话说，在推力不变的情况下，往外喷出的东西速度越快，需要喷出的东西就越轻。如果火箭只能装一定量的燃料，那喷出的气体速度越快，火箭发射的距离就越远。发动机的比冲，就是用来表征这个喷出气体速度的物理量，比冲越大，喷出的气体速度越快。前面我们讲过多次火箭发动机，提到固体火箭发动机推力比液体发动机还大，但比冲却很小。 同样多的燃料，固体火箭只能烧更短的时间，也就是更费燃料。因此，一个固体火箭很难把卫星发射上天，必须好几个固体火箭接力才行，所以印度的PSLV火箭是四级火箭，需要四个火箭接力才能完成发射。而我国的长征五号火箭是一级半火箭，在助推器的帮助下，只需要一级火箭就把空间站给送上去了。关键就是火箭芯级使用了目前比冲最大的化学燃料，液氢液氧。除了长征五号乙，世界上其他所有火箭至少都是两级火箭。   固体火箭的比冲只有200多秒，即使液氢液氧发动机比冲也不过400多秒，还不到500秒。但是霍尔电推动器，比冲少则500秒以上，多则8000秒以上，东方红五号使用的霍尔电推动器LIPS-300，比冲可以达到3500-4000s。换用霍尔电推动，所用的推进剂是化学发动机的十分之一到二十分之一。这对于需要长期工作的卫星和空间站来说，是非常有利的。卫星可以大大延长使用寿命，空间站可以大大减少推进剂的补加次数。 这样你就理解小推力霍尔电推进的好处了吧。但是，我个人比较困惑的是，我国的空间站为什么放着更先进的LIPS-300推进器不用，而要用LHT-100推进器呢。前者推力是后者的两倍还多，比冲也是后者的两倍以上。公开文献数据，LHT-100的比冲大概只有1600s，虽然比液氢液氧强多了，但跟LIPS-300的3500s还是差很多的。希望是网传错误，实际使用的是LIPS-300，或者LHT-100经过改进比冲已经提高了吧。   唯一让我相信LHT-100值得使用的优势就是，经过地面测试，它的使用寿命非常长，满足空间站15年的使用期限毫无问题。也就是说，我国空间站15年内不用更换动力了。 二、天舟二号给“天和号”核心舱加注的是什么燃料？ 接下来说说我国的空间站使用什么燃料，天舟一号给空间站补加的燃料到底是什么。因为大量的媒体报道并没有透漏这个信息，我们只能从其他线索来了解这个。通过查阅大量的资料，我基本确定，中国的空间站使用的燃料很可能是偏二甲肼和四氧化二氮。因为国内最成熟的轨控发动机和姿控发动机都是使用这个燃料，神舟飞船也是使用这个燃料，国际空间站也一样。而且使用这个燃料有很多的好处。 按照前面提到的比冲理论，空间站用液氢液氧发动机、液氧煤油发动机和液氧甲烷发动机都比偏二甲肼发动机要好。但是这些发动机有一个共同的缺点，就是推进剂需要低温或高压保存，长期使用容易挥发。比冲高的目的是为了省燃料，但如果燃料自己挥发，那就不太理想了。尤其是液氢液氧，特别容易挥发，我们看地面发射火箭时，临到最后发射的那一刻，才停止燃料的补加，大量气体在存放的过程中都挥发掉了。   对于火箭这种几分钟就完成任务的航天器来说，容易挥发也是可控的。但对于空间站这种常年在天上待着，随时需要燃料的航天器来说，容易挥发的燃料显然不是个好选择。所以国际空间站也好、阿波罗飞船也好、火星探测飞船也好，往往都是使用偏二甲肼做燃料，而不是其他。不过事情也不是绝对的，美国马斯克的火星探测飞船星舰就准备用液氧甲烷推进剂，因为将来可以到火星上补充燃料，偏二甲肼在火星上是找不到的。 偏二甲肼做燃料的第二个好处是，它只要跟氧化剂四氧化二氮混合在一起就可以自动点燃，无需给发动机另外配个点火器。除了它以外，其他所有燃料都是需要点火器的。对于需要连续使用十多年的空间站来说，发动机的稳定性和可靠性是非常重要的。目前来说偏二甲肼做燃料的发动机稳定性是所有发动机里最好的，不容易出故障。我国的载人航天专用火箭长征2F十二次发射从没出过任何事故，跟发动机稳定可靠有很大的关系，它的发动机燃料就是偏二甲肼和四氧化二氮。但是这种燃料是有毒的，使用的过程中要格外小心。   三、霍尔电推进技术为啥不能完全替代化学燃料发动机 很多人认为，有了霍尔电推进，还用化学发动机干什么啊？不费燃料吗？其实普通发动机和霍尔电推进是互补的。霍尔电推进虽好，但推力太小，不利于快速变轨处理突发情况。比如，如果发现空间站可能会被太空垃圾给撞上，就需要提前改变轨道，及早躲开障碍。这时候，推力几百牛的化学发动机可以轻松实现快速变轨，用电推进变轨就困难太多了。 另外，天舟飞船和神舟飞船都使用快速对接方案，为了配合它们，空间站必须提前变轨调整姿态才能完成对接，这也需要化学发动机来完成。而平时的轨道维持，用电推进最好了，节省燃料而且可以精准调整轨道。   四、霍尔电推进技术需要燃料吗？ 最后，说一下，霍尔电推进也是需要推进剂的，它的推进剂可不是偏二甲肼。现在应用最广泛最成熟的推进剂是氙气，不是神仙的气，而是马路上汽车使用的氙气大灯的那种氙气，这是一种稀有气体，化学性质稳定，即使在霍尔电推进的过程中被离子化，其腐蚀性也是比较小的，有利于延长推进器的使用寿命。 其实除了氙气以外，氪气也被研究用来做推进剂，这也是一种稀有气体。美俄更是在研究碘或者铋来做推进剂，这类推进剂据说能让推进器的比冲达到惊人的8000秒。将来的远程探测计划很有可能使用这一类的推进剂。   中国空间站通过常规发动机和霍尔电推进的结合，实现了最优的轨道控制技术，明显领先于国际空间站，是未来发展的方向。但，也不能过于骄傲，美俄等国的霍尔电推进技术，从正在使用的推进器到正在研发的推进器都是领先中国的，各类航天器中的使用经验也比中国多，只是没有在空间站上应用而已。所以，既不要妄自菲薄，也不该盲目自大。 好了，就介绍到这里吧，欢迎新老朋友持续关注东城观星。 特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。 Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services. 尚澜特种气体有限公司成立于2020年，公司由从事气体行业25年的资深技术人员创建，引进俄罗斯先进的气体产品。公司享有2年自营进出口气体权。也是国内小有盛名的气体公司。我司主营主要生产经营：高纯氦气、液氦、气球氦气；氘气、三氟化氮、六氟化硫、甲烷；一氧化碳、氯化氢、五氟化溴、六氟化钼；硫化氢、环氧乙烷消毒气、激光气；高纯氮气、高纯氩气、高纯氧气、混合气体；无缝钢瓶检验与服务；气体管道工程等。尚澜特气服务宗旨：迅速、安全、舒心、价格！详情咨询：13194677939。

【氦气】 氦气是光纤，半导体，液晶，太阳能电池等尖端技术，医疗用MRI的超导体领域不可缺少的气体。作为自然资源且只有在局部地区才能出产的氦气,氦气确保十分困难，确保稳定供应是个大课题。 尚澜气体直面困难，开创了亚洲企业的先河，获得了直接从卡塔尔进口氦气的权益，加上一直以来合作的美国气源，运营着全球8%的氦气资源。 岩谷通过运用长年积累起来的值得信赖的运营技术来保证氦气的稳定供应，支持中国，以及亚洲的尖端产业发展。   ●氦气被利用的领域和主要用途 利用的领域 主要用途 半导体·电子工程 光缆、半导体/液晶的晶圆的冷却、载气 各种检查 真空装置、管道等的泄漏试验 钢铁·机械·治金 焊接热处理、焊接用的密封气、激光光源 防灾 原子炉冷却 运输产业 飞艇・气球的充填、磁悬浮列车的超电导线圈冷却用 医疗 ＭＲＩ的超电导磁体冷却用 海洋·工程学 潜水作业   半导体·电子工程领域 医疗领域   ●氦气的物理性质 化学式 He 分子量 4.003 外观 无色·无臭的气体 气体比重（空气=1） 0.14 性质 不燃性 密度 气体密度（kg/Nm3） 0.1785 液体密度(kg/ℓ) 0.1248 融点（℃） -272.2（2.63MPa） 沸点（℃） -268.9 ●换算表 换算 重量（kg） 液体(L） 气体量 名称 Nm3 Sm3(20℃) He 1 8.013 5.602 6.024 0.125 1 0.699 0.752 0.179 1.430 1 1.075 0.166 1.326 0.930 1 0.158 1.268 0.886 0.953   ●氦的供给方法 尚澜气体为您提供从进口到销售的一站式物流服务。我们是罐箱保有量丰富的厂家，利用有效的方法实现了稳定的供应。我们会根据客户的需求提供各种各样的供应方案。 尚澜特种气体有限公司成立于2020年，公司由从事气体行业25年的资深技术人员创建，引进俄罗斯先进的气体产品。公司享有2年自营进出口气体权。也是国内小有盛名的气体公司。我司主营主要生产经营：高纯氦气、液氦、气球氦气；氘气、三氟化氮、六氟化硫、甲烷；一氧化碳、氯化氢、五氟化溴、六氟化钼；硫化氢、环氧乙烷消毒气、激光气；高纯氮气、高纯氩气、高纯氧气、混合气体；无缝钢瓶检验与服务；气体管道工程等。尚澜特气服务宗旨：迅速、安全、舒心、价格！详情咨询：13194677939。

  氧化氘（重水；2H2O）；D2O) 注入地下水位后，可以直接了解含水层内地下水的运动和分布。可以检测到少量的氘，让科学家了解特定位置（地下水水文学）的水流位置和流量。使用氘作为示踪剂的水文学被应用于环境研究、水和废水测绘，以及最近用于监测水力压裂，也称为“压裂”。氘被油田服务和应用用于天然气勘探过程中的水力压裂，作为钻井液中的示踪剂（用于确定钻井液是否穿透岩心）以及地质研究。由于没有与氧化氘相关的有害化学物质，而且它是一种稳定的同位素，     什么是水文学？ 水文学是指研究水的运动或给定区域中存在的水量。水文学的一些组成部分包括开发直接测量水量或流量的方法，而其他领域则涉及创建水在给定情况下如何作用的理论模型。 在这个过程中，通常使用示踪剂来准确跟踪和监测水流。示踪剂被添加到将被监测的液体中，由于其化学性质，通常通过使用复杂的算法和软件对其进行识别和分析。一种对环境无害且流行的解决方案是在此过程中使用氘作为示踪剂。 水文学史 几千年来，科学家们一直在研究和研究水文学。水文最早的迹象之一是在公元前 4000 年左右，当时尼罗河被筑坝以提高以前贫瘠的农业用地的生产力。从那时起，水文学领域取得了巨大进步，带来了各种新的分支。水文学不再仅限于研究地表水的行为方式，现在还包括研究污染物如何在地下传播、监测“水力压裂”过程、含水层变化等许多领域。当氘在发现后得到普及时，水文学领域再次发生变化，因为水中氢原子的同位素变化改变了分子的行为方式。使用氘的水文学， 氘的早期测量技术 在第二次世界大战前的几年里，测量水中同位素丰度变化的主要分析工具是基于轻水和重水之间的差异。后来，这些测量得到了显着改进，精确到千万分之一。准确度的提高是使用质谱仪和更好的技术的结果。因此，在与氘相关的水文学领域进行的大量早期工作虽然有助于表明丰度发生变化，但定量用途有限，因为后来发现了更准确的值，从而改变了研究结果。 氘的信息 纯重水 D2O 是氢、氘的重稳定同位素的氧化物，用符号 2H 或 D 表示。在物理和化学上它几乎与普通的“轻”水H2O 相同，但其密度为 10%更高。同位素的密度越高，该化合物就被称为“重水”。然而，氘不仅限于液态水形式，还可以转化为许多其他产品，如气体。 有关我们的设施和团队的更多信息，  或获取有关我们待售重水的信息，请单击此处。

氘气如何用于半导体？ 氘气（2H2；D2）通过氘-氚交换过程用于制造硅半导体和电路板中常见的微芯片。氘退火用氘代替氚原子，防止芯片电路因化学腐蚀和热载流子效应而劣化。这一过程显着延长和改善了半导体和微芯片的生命周期，同时允许它们做得更小并具有高电路密度（高密度芯片）。 什么是“热载体效应”？ 热载流子效应是指由热载流子注入引起的退化或不稳定，最终会降低芯片的使用寿命。当电子获得足够的动能以克服势垒并突破界面态时，就会发生这种热载流子注入问题。发生这种情况后，它们通常会击中 Si-H 键，并在此过程中破坏它。随着半导体晶体管内部的这些键被破坏，芯片开始慢慢退化，直到不再起作用。热载流子效应开始发生在半导体上没有确切的时间点，但它本质上是随机的。 与热载流子效应相关的退化效应本质上限制了晶体管的寿命，因此必须尽可能地加以控制以最大限度地延长器件的寿命。帮助减轻某些降解效应的解决方案是通过退火过程利用氘。 什么是半导体？ 用最简单的术语来说，半导体是导电率低于导体（即铜）但高于绝缘体（即玻璃）的材料。 集成电路（如半导体）中最常用的材料是硅，较少见的是镓、砷化物、碳化硅和锗。然而，常用的纯硅在电性能上不具备良好的性能，因此必须先进行“掺杂”工艺。 什么是半导体掺杂？ “掺杂”一词是指有目的地将其他元素（杂质）引入纯晶体中以调节材料电学性质的过程。根据半导体的目的和最终用途，掺杂水平和使用的化学物质会有所不同。然而，通常掺杂是用硼或磷进行的，因为与硅的四个价电子相比，它们是少一个和一个剩余价电子的元素。根据掺杂工艺的不同，硅掺杂有两种可能的结果：N 型和 P 型；每一种都赋予半导体特定的特性。 半导体简史 半导体效应最早是在 1833 年记录的，当时英国物理学家迈克尔法拉第指出硫化银的电阻随着温度的下降而下降。后来，在 1874 年，当英国物理学家 Arthur Schuster 观察到他的铜线电路中的整流过程时，下一个重大突破出现了。然而，直到 1929 年，德国物理学家沃尔特肖特基才能够在他的金属-半导体实验中证实存在“半导体效应”的理论。 1876 年，威廉·格里尔斯·亚当斯 (William Grylls Adams) 和理查德·埃文斯·戴 (Richard Evans Day) 发现，通过点亮铂和硒之间的连接点，电流的方向可以改变。通过这一发现，查尔斯·弗里茨在 1883 年创造了世界上第一个太阳能电池，当时他在不知不觉中应用了“半导体效应”。 进入 21 世纪，美国物理学家约翰·巴丁 (John Bardeen) 和沃尔特·布拉顿 (Walter Brattain) 于 1947 年开发了第一个半导体晶体管。今天的晶体管基本上是所有现代技术的主要产品。它是使几乎所有技术都能发挥作用的组件，今天生产的每台计算机内部都有数十亿。 在半导体中使用氘的好处 在半导体中使用氘而不是 Protium（氢的常见同位素）有很多好处。首先，Si-D 键的振动弛豫时间比传统的 Si-H 键短得多。这意味着该化合物更快地接近振动平衡点。其原因归因于与硅晶体深处的 Si-Si 键的量子耦合。总的来说，这导致 D 掺杂器件的寿命比 H 掺杂器件显着更长。 通过研究已经确定，氘和硅之间存在异常数量的同步。这意味着这两个元素结合得非常好、非常快且非常牢固；所有这些都有利于半导体芯片和微芯片的制造和使用 已发现氘可降低作用于半导体的热载流子效应的严重程度，同时减少应力引起的泄漏电流。热载流子效应和应力引起的泄漏电流都极大地控制着半导体的使用寿命，并且通常是导致芯片故障的主要原因。

[导语] 目前市场货源相对充裕，氦气进口量仍有保证，终端需求整体支撑力度仍显偏弱，短期难以有限放量。在全球资源调配下，中国氦气资源或仍将得到保障，市场仍不具备大幅上涨基础。 目前管束氦气长期协议客户拿货价降至115-125元/立方米，成交重心下移。市场近期关于供应面收紧消息较为集中，但其整体影响或将有限。 1.氦气市场高价下行 中国氦气市场自3月份涨至115-135元/立方米后，市场在高价位盘整，目前高价出货压力下，价格已经下调。据卓创监测，批量40L高纯氦气目前主流成交价700-850元/瓶；管束氦气长期协议客户拿货价降至115-125元/立方米，成交重心下移。 目前市场货源相对充裕，氦气进口量仍有保证，渠道拿货积极性下滑下，主力厂家高价出货已显压力。终端需求整体支撑力度仍显偏弱，短期难以有限放量。 2.供应面收紧消息集中 据消息称，阿尔及利亚将会进行为期3个月的氦气装置检修，将会影响全球供应量。据统计，阿尔及利亚氦气产能占全球的5%，但目前中国并未直接向阿尔及利亚进行氦气采购。 另外，有消息称，美国BLM因部分安全问题，暂停向下游供应氦气，为期6周。美国BLM为重要的氦气货源地，但近年来其相应外销量明显减少。根据进口数据测算，中国自美国氦气进口量目前占比仅在14%左右，所以对中国直接影响仍较为有限。 综合来看，虽然阿尔及利亚及美国货源收紧将会一定程度上间接影响中国氦气进口量，但是目前中国市场仍为进口企业主要消费市场。在全球资源调配下，中国氦气资源或仍将得到保障，市场仍不具备大幅上涨基础。且俄罗斯氦气资源及卡塔尔三期或将在后期放量，稳定的市场渠道及合理的市场价格维护仍为当前中国氦气市场的首要关切点，对后市应持谨慎态度。