実験室分析における信頼性の高いヘリウム代替品

ヘリウムガスに依存している研究所は、LECOの装置を保有していない限り、重大な危機に直面しています。中東での軍事紛争の影響により、世界のヘリウム供給量の3分の1を担う世界最大のヘリウム生産拠点であるカタールのラス・ラファン工業団地が操業を停止しました。さらに事態を悪化させているのは、ヘリウムの輸出に利用される航路であるホルムズ海峡も閉鎖されたことです。これにより、あらかじめ充填されたヘリウム容器でさえ、顧客へ届けるための現実的なルートが断たれてしまい、行き場を失っています。当然のことながら、ヘリウムの価格は現在、劇的に上昇しており、スポット価格のほとんどが2倍になっている。世界では現在、月間約520万立方メートル分のヘリウムが不足する状況にあり、深刻な供給不足が差し迫っている。.

なぜヘリウムのコストと供給が研究室にとって重要なのか

多くの人々にとってヘリウムはパーティー用の風船を膨らませる気体として認識されているかもしれないが、もっと重大な分野において極めて重要な役割を果たしている。ヘリウムは、極めて低い沸点、不活性、高い熱伝導率といった独自の性質を持っており、いくつかのハイテク用途において不可欠なものとなっている。.

例えば、研究室では、元素分析や、サンプル中の化学物質を分離・特定するために使用されるガスクロマトグラフィー質量分析を行う際に、キャリアガスとしてヘリウムを使用することがあります。しかし、研究室は多くの場合、政府から資金提供を受けており、厳しい予算のもとで運営されているため、ヘリウムの値上がりにより、状況が再び落ち着くまで（数ヶ月以上かかる可能性もある）研究を一時中断せざるを得なくなる可能性があります。医療用途が最優先されるため、供給が非常に逼迫して研究室に必要な備品を調達できなくなれば、十分に資金のある研究室でさえ打撃を受ける可能性があります。これは、正確性や規制された方法への適合性に深刻な影響を与える可能性があります。.

その影響はさらに広範囲に及ぶ

ヘリウムが利用できなくなったり、法外に高価になったりすると、その波及効果は即座に広範囲に及びます。風船や研究室だけでなく、以下のようなものにも影響を与えます。

医療診断の遅延超伝導磁石を冷却するためにヘリウムに依存しているMRI装置は、稼働停止に追い込まれ、重要なスキャンが遅れる可能性がある。.
半導体のボトルネック: 半導体不足はさらに深刻化する可能性があり、スマートフォンから電気自動車、AIインフラに至るまで、あらゆる分野に影響を及ぼす恐れがある。.
産業の破壊溶接、航空宇宙、光ファイバー製造の各分野では、コストの高騰と生産停止のリスクに直面しています。.

LECOのソリューション：ヘリウムに依存しない計測器

この差し迫った危機の中、LECOは実用的かつ先見性のある解決策を提供します。これは2006年以来5回目となる大規模なヘリウム供給危機であり、今後もさらに発生する可能性が高いと考えられます。ヘリウムの供給はごく一部の地域に集中しているため、そのいずれかで供給の途絶が生じれば、業界全体に大きな影響を及ぼす可能性があります。そのため、当社は代替キャリアガスを使用して動作する革新的な分析機器を開発しました。.

装置によっては、ヘリウムの代わりに窒素、アルゴン、水素などの代替ガスが使用される場合があります。これらのガスは豊富に存在し、コスト効率に優れており、ヘリウムのサプライチェーンを悩ませている地政学的な変動の影響を受けにくいという特徴があります。.

LECOのヘリウム不要のソリューションは、ヘリウムがますます希少化し、高騰している現代において、業務の継続性、効率性、そして将来への対応力を確保します。この柔軟性はもはや贅沢ではなく、必要不可欠なものとなっています。もし貴施設や研究所がヘリウム不足の圧力を感じているのであれば、今こそ代替案を検討すべき時です。ヘリウム不足は今回が初めてではなく、今後も続くでしょう。貴施設は準備ができていますか？

非ヘリウムキャリアガスをサポートするLECO計測器

以下では、LECOの計測器が、さまざまなキャリアガスをどのようにサポートしているかをご紹介します：

Pegasus BTおよびBTX GC-TOFMS
Pegasus HRT GCxGC-TOFMS
LECO 828および928 元素分析装置
LECO 736および836 不活性ガス融解分析装置
LECO DH603 水素含有量の測定

Pegasus BT および BTX

Pegasus BT モデルおよび Pegasus BTX は、キャリアガスとしてヘリウムまたは水素に対応しています。.

BTモデルには改造キットが必要です。水素を使用した際の性能は、ヘリウムと同等です。Pegasus BTシリーズは、どちらのガスを使用しても感度仕様を完全に満たしています。.

BTXモデルは、ヘリウムから水素へのシームレスな切り替えが可能になるように設計されています。Pegasus BTXシリーズは、ヘリウムまたは水素のいずれのキャリアガスを使用しても、微量レベルの感度を維持します。これはGC-MSにおいては極めて珍しい機能です。標準的なセットアップ以外のハードウェアの変更は一切必要ありません。.

Pegasus社のBTおよびBTXベンチトップ型GC-TOF-MSにおけるキャリアガスとしての水素に関する詳細はこちらをご覧ください：

Pegasus BT：ティーツリーエッセンシャルオイルの品質分析
Pegasus BTX：ジンジャーの精油の分析

Pegasus HRT

Pegasus HRTモデルは、ヘリウムだけでなく水素もキャリアガスとして使用可能です。.

水素の可燃性のため、厳格な安全プロトコルを遵守する必要があります。ガスが蓄積する可能性のある機器や構成（非常に長い垂直方向のフライトチューブなど）での水素の使用は推奨されません。.

Pegasus HRT計測器は「Folded Flight Path」技術を採用しており、この懸念を解消しています。.

Pegasus HRT高分解能GC-TOF-MSにおけるキャリアガスとしての水素については、以下をご覧ください：

Pegasus HRT4D：水素キャリアガスによるGC-MS分析

828および928シリーズ

LECO 828および928シリーズの分析装置は、ヘリウムに代わるキャリアガスとしてアルゴンを使用できます。ただし、低濃度の窒素測定においては、依然としてヘリウムの使用が推奨されます。熱伝導率の差（TCD）が小さいため、アルゴンを使用すると窒素の検出限界値が上昇し、低濃度域での精度がわずかに低下します。.

ガス種子の切り替えは簡単で、ハードウェアの変更は不要であり、メソッドと流量の設定を更新するだけです。ユーザーは分析メソッドでより大きなアリコート・ループを選択し、精度を向上させることができます。.

928シリーズでのキャリアガスとしてのアルゴンの使用について読む：

CN928：カーボンブラックおよびグラファイト中の炭素および窒素の測定

736＆836系

無機材料中の酸素および窒素を測定するLECO不活性ガス融合分析装置（例：モデルON736、ON836）では、従来、窒素測定において推奨されるTCDのキャリアガスとしてヘリウムが使用されてきました。アルゴンを使用した場合、低濃度窒素の測定精度はわずかに低下します。.

デュアルパーパスTCDが取り付けられている場合、736および836モデルはアルゴンで作動させることができます。一度追加すれば、ヘリウムからアルゴンへの切り替えは1回限りのセットアップ変更です。どちらのガスもCornerstoneソフトウェアでサポートされています（「ガスタイプ」設定で選択します）。.

アルゴンを使用する場合、炉はより高温で稼働し、より多くのスート（すす）が発生します。そのため、フィルターの交換や清掃などのより頻繁なメンテナンスが必要になります。.

836シリーズにおけるアルゴンのキャリアガスとしての使用方法については、以下をご覧ください：