Представьте себе аптекарские весы, которые могут взвесить пылинку на ладони. Такие весы для электричества называются криогенным компаратором тока. Раньше его нужно было держать в ванне с жидким гелием, как рыбу в аквариуме. Теперь японские инженеры сделали иначе: они надели на прибор газовую рубашку.
Газообразный гелий в камере передаёт холод от стенок холодильника к прибору. Давление подобрали такое, чтобы газ не мешал измерениям. Оказалось, что при давлении около 20 паскалей точность получается не хуже, чем в жидком гелии. Погрешность в одну миллиардную долю достигается всего за сто секунд.
Раньше на один цикл охлаждения уходили литры жидкого гелия. Теперь хватает меньше литра газа, а это как один миллилитр жидкости. Гелий на Земле дорожает, поэтому такая экономия важна. Прибор уже работает с сентября 2025 года и помогает калибровать эталонные резисторы.
Газообразный гелий при 4.2 К остаётся газом при давлении ниже 100 кПа, поэтому его можно использовать как теплообменную среду без риска конденсации. Расход менее 1 литра газа за цикл эквивалентен всего 1 миллилитру жидкого гелия, что в сотни раз меньше традиционных криостатов.
В романе Аркадия и Бориса Стругацких «Понедельник начинается в субботу» магический институт НИИЧАВО сталкивается с проблемой нехватки ресурсов для экспериментов. Здесь же наука решает проблему дефицита гелия изящным инженерным решением, напоминающим, как в фантастике герои обходят ограничения среды.