La plate-forme de cryogénie du département de physique de l’ENS a une double mission d’approvisionnement en fluides cryogéniques et d’expertise en matière de cryogénie (conseils auprès des utilisateurs, commandes de sondes, de dewars, de fluides).
Localisation : Grand Hall (GHS 112)
Tél : 01.44.32.33.12.
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La plate-forme fournit aux équipes de recherche approximativement 140 000L d’azote liquide par an qui sont disponibles en libre-service. L’ENS possède une cuve de 8000 litres d’azote liquide qui est remplie approximativement tous les 10 jours. Pour l’hélium liquide (production de 85 000L/an), le département est équipé d’un liquéfacteur. L’hélium gazeux reliquéfié provient d’une boucle de récupération (circuit fermé) installée dans tout le département et reliée aux cryostats des expérimentateurs (une vingtaine au total) : on recycle ainsi jusqu’à 85 pourcents de l’hélium ce qui atténue considérablement le coût de celui-ci.
Contrairement à l’azote dont la proportion naturelle dans l’air atmosphérique est de 79 pourcents, la proportion naturelle de l’hélium est très faible (de l’ordre de 5.10-6). On ne l’extrait donc pas directement de l’air.
Par contre, on le trouve à taux variable (de 0,1 à quelques pourcents) dans certains gisements de gaz naturel (Etats-Unis, Mer du Nord, pays de l’Est et Algérie).
De ce gaz, on extrait un mélange azote-hélium dont l’hélium est ensuite séparé et liquéfié. Il est ensuite distribué soit sous forme liquide en conteneurs cryogéniques soit sous forme de gaz en bouteille à 200 bars.
De fait, son coût est relativement élevé et c’est ce qui justifie l’existence d’un centre de reliquéfaction au sein de l’ENS.
Le fonctionnement en circuit fermé décrit dans le schéma ci-dessous permet d’alimenter les différents laboratoires en hélium liquide en leur assurant un approvisionnement au meilleur prix et une disponibilité permanente.
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