Alternatives fiables à l'hélium pour l'analyse en laboratoire

Pourquoi le coût et l'approvisionnement en hélium importent pour les laboratoires 

Bien que beaucoup de gens associent l'hélium au gaz qui remplit les ballons de fête, il joue un rôle essentiel dans des domaines bien plus sérieux. L'hélium possède des propriétés uniques, telles qu'un point d'ébullition extrêmement bas, une inactivité chimique et une conductivité thermique élevée, ce qui le rend indispensable dans plusieurs applications de haute technologie.

Par exemple, les laboratoires de recherche peuvent utiliser de l'hélium comme gaz vecteur lors d'analyses élémentaires ou de chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse, qui est utilisée pour séparer et identifier des composés chimiques dans des échantillons. Mais les laboratoires de recherche sont souvent financés par le gouvernement et fonctionnent avec des budgets stricts, de sorte que la hausse du prix de l'hélium pourrait signifier que les laboratoires doivent suspendre leurs recherches jusqu'à ce que la situation redevienne gérable, ce qui pourrait prendre des mois, voire plus. Même les laboratoires bien financés pourraient souffrir si l'approvisionnement est tout simplement trop tendu pour équiper le laboratoire avec ce dont ils ont besoin, les utilisations médicales étant prioritaires. Cela pourrait avoir un impact sérieux sur la précision et la conformité aux méthodes réglementées.

Les conséquences vont plus loin

Lorsque l'hélium devient indisponible ou prohibitivement cher, les répercussions sont immédiates et de grande envergure. Cela touche bien plus que les simples ballons et laboratoires de recherche :

• Diagnostics médicaux tardifsLes appareils d'IRM, qui dépendent de l'hélium pour refroidir leurs aimants supraconducteurs, risquent d'être mis hors service, ce qui retarderait des examens essentiels.
• Goulots d'étranglement des semi-conducteursLa pénurie de puces électroniques pourrait s'aggraver, affectant tout, des smartphones aux véhicules électriques et aux infrastructures d'IA.
• Perturbation industrielleLa fabrication de soudage, de l'aérospatiale et de la fibre optique fait face à des coûts croissants et à d'éventuels arrêts de production.

La solution de LECO : des instruments qui ne nécessitent pas d'hélium

Face à cette crise imminente, LECO propose une solution pratique et avant-gardiste. Il s’agit de la cinquième crise majeure d’approvisionnement en hélium depuis 2006, et il est probable que d’autres suivront. L'approvisionnement en hélium est concentré dans quelques régions seulement, ce qui signifie que toute perturbation dans l'une d'entre elles peut avoir un impact considérable sur le secteur. C'est pourquoi nous avons conçu nos instruments d'analyse innovants pour qu'ils fonctionnent avec des gaz vecteurs alternatifs.

Selon l'instrument, des gaz alternatifs tels que l'azote, l'argon ou l'hydrogène peuvent être utilisés à la place de l'hélium. Ces gaz sont abondants, rentables et moins sujets à la volatilité géopolitique qui affecte les chaînes d'approvisionnement en hélium.

Les solutions sans hélium proposées par LECO garantissent la continuité, l’efficacité et la pérennité des opérations dans un monde où l’hélium se fait de plus en plus rare et coûteux. Cette flexibilité n’est plus un luxe, mais une nécessité. Si votre laboratoire ou votre site subit les conséquences de la pénurie d’hélium, c’est le moment d’explorer des alternatives. Ce n’est pas la première pénurie d’hélium, et ce ne sera pas la dernière. Votre laboratoire est-il prêt ?

Instruments LECO compatibles avec des gaz vecteurs autres que l'hélium

Pegasus BT et BTX

Les modèles Pegasus BT ainsi que le modèle Pegasus BTX prennent en charge l'hélium ou l'hydrogène comme gaz vecteur.

Les modèles BT nécessitent un kit de mise à niveau. Les performances avec l'hydrogène sont comparables à celles obtenues avec l'hélium. La série Pegasus BT respecte l'intégralité des spécifications de sensibilité avec l'un ou l'autre de ces gaz.

Les modèles BTX sont conçus pour permettre une utilisation transparente de l'hélium ou de l'hydrogène. La série BTX Pegasus conserve une sensibilité au niveau des traces, que le gaz vecteur utilisé soit l'hélium ou l'hydrogène, une capacité rare en GC-MS. Aucune modification matérielle au-delà de la configuration standard n'est nécessaire.

Pour en savoir plus sur l'hydrogène utilisé comme gaz vecteur dans les spectromètres GC-TOFMS de paillasse Pegasus BT et BTX :

• Pegasus BT : Analyse de la qualité des huiles essentielles d'arbre à thé
• Pegasus BTX : Analyse des huiles essentielles de gingembre

Pegasus HRT

Les modèles HRT Pegasus prennent en charge l'hydrogène comme gaz vecteur, tout comme l'hélium.

En raison de l'inflammabilité de l'hydrogène, des protocoles de sécurité stricts doivent être respectés. L'utilisation d'hydrogène n'est pas recommandée dans les instruments et les configurations où le gaz pourrait s'accumuler (par exemple, des tubes de vol verticaux et très longs).

Les instruments HRT Pegasus utilisent la technologie « Folded Flight Path », ce qui élimine ce problème.

Pour en savoir plus sur l'hydrogène utilisé comme gaz vecteur dans les spectromètres GC-TOF-MS haute résolution Pegasus HRT :

• Pegasus HRT4D : Analyse GC-MS avec gaz vecteur hydrogène

Séries 828 et 928

Les analyseurs des séries 828 et 928 de LECO prennent en charge l'argon comme gaz vecteur alternatif à l'hélium. L'hélium reste toutefois le gaz privilégié pour la détermination des faibles concentrations d'azote. En raison d'une légère différence de conductivité thermique (TCD), l'utilisation de l'argon augmente la limite de détection de l'azote, ce qui réduit légèrement la précision dans la plage des faibles concentrations.

Le changement de type de gaz est simple : mettez à jour les paramètres de méthode et de débit – aucun changement matériel n'est nécessaire. Les utilisateurs ont la possibilité de sélectionner une boucle d'aliquote plus grande dans la méthode d'analyse pour améliorer la précision.

Lisez l'utilisation de l'argon comme gaz vecteur dans la série 928 :

• CN928: Détermination de la teneur en carbone et en azote dans le noir de carbone et le graphite

Séries 736 et 836

Les analyseurs de fusion à gaz inerte LECO destinés à la mesure de l'oxygène et de l'azote dans les matériaux inorganiques (par exemple, les modèles ON736 et ON836) utilisent traditionnellement l'hélium comme gaz vecteur pour le TCD de prédilection lors de la mesure de l'azote. Avec l'argon, la précision pour les faibles teneurs en azote est légèrement réduite.

Les modèles 736 et 836 peuvent fonctionner à l'argon, à condition que le TCD à double usage soit installé. Une fois ajouté, le passage de l'hélium à l'argon est une modification de configuration unique. Les deux gaz sont pris en charge dans le logiciel Cornerstone (sélection via le paramètre “ Type de gaz ”).

Lors de l'utilisation d'argon, le four fonctionne à une température plus élevée, ce qui produit davantage de suie. Un entretien plus fréquent (tel que le changement des filtres et le nettoyage) est nécessaire.

Lisez des informations sur l'utilisation de l'argon comme gaz vecteur dans la série 836 :

• ONH836 : Comparaison des gaz vecteurs argon et hélium pour l'analyse des alliages métalliques

DH603

Le LECO DH603 mesure l'hydrogène diffusible et résiduel dans les métaux par extraction à chaud. Il n'utilise pas d'hélium comme gaz vecteur pendant l'analyse. L'azote est utilisé comme gaz de purge et gaz vecteur dans le système TCD du DH603.

Une faible dose d'hélium est utilisée uniquement pour l'étalonnage et les vérifications du système, afin d'introduire une quantité connue d'hydrogène via un mélange hélium-hydrogène.

En fonctionnement normal, le four est balayé à l'azote et tout hydrogène dégagé par l'échantillon est acheminé vers un TCD qui utilise l'azote comme référence. Cette conception évite complètement la présence de gaz inflammable dans l'instrument.

Lisez le fonctionnement du DH603 :

• DH603: Détermination de l'hydrogène dans les échantillons d'acier à l'aide du DH603