Penggunaan tunggal helium yang terbesar ialah untuk menyejukkan magnet pengaliran super di dalam pengimbas MRI moden.

Helium digunakan dalam pelbagai tujuan yang memerlukan sesetengah ciri-ciri uniknya seperti takat didih rendah, ketumpatan rendah, kebolehlarutan rendah, pengaliran terma yang tinggi, atau kenadiran. Daripada jumlah pengeluaran helium dunia pada tahun 2008 sebanyak kira-kira 32 juta kg (193 juta meter padu standard) helium setahun, penggunaan terbesarnya adalah dalam penggunaan kriogenik (kira-kira 22% jumlah pada tahun 2008), kebanyakannya melibatkan penyejukkan magnet pengaliran super di dalam pengimbas MRI.[88] Penggunaan utama lain helium (berjumlah kira-kira 78% penggunaan 1996) adalah dalam sistem penekanan dan penyingkiran, pengekalan atmosfera terkawal dan penyaduran. Penggunaan lain mengikut kategori adalah agak kecil.[89]

Atmosfera terkawal

Helium digunakan sebagai gas pelindung dalam pertumbuhan kristal silikon dan germanium, dalam penghasilan titanium dan zirkonium, dan dalam kromatografi gas[44] kerana gas ini nadir. Disebabkan kenadirannya, sifatnya yang sempurna dari segi terma dan kalori, kelajuan bunyinya yang tinggi dan nilai nisbah kapasiti habanya yang tinggi, ia juga berguna dalam terowong angin supersonik[90] dan kemudahan impuls.[91]

Penyaduran arka gas tungsten

Helium digunakan sebagai gas pengadang dalam proses-proses penyaduran arka bahan-bahan yang boleh dicemari atau dilemahkan oleh udara atau nitrogen pada suhu penyaduran.[4] Beberapa gas pengadang nadir digunakan dalam penyaduran arka gas tungsten, tetapi helium digunakan berbanding gas argon yang lebih murah terutama sekali untuk menyadur bahan-bahan yang mempunyai pengaliran terma yang lebih tinggi seperti aluminium atau tembaga.

Kegunaan kecil

Pengesan kebocoran industri

Mesin pengesan kebocoran helium berkebuk dua.

Salah satu kegunaan industri bagi helium ialah pengesanan kebocoran. Oleh sebab helium membaur melalui pepejal tiga kali lebih pantas daripada udara, ia digunakan sebagai gas pengesan untuk mengesan kebocoran di dalam peralatan-peralatan vakum tinggi (seperti tangki kriogenik) dan tangki-tangki bertekanan tinggi.[92] Objek yang diuji diletakkan di dalam satu kebuk yang kemudiannya dikosongkan dan diisi dengan helium. Helium yang terlepas melalui bocor-bocor dikesan oleh alat yang sensitif (spektrometer jisim helium) yang boleh mengesan kadar kebocoran serendah 10-9 mbar·L/s (10-10 Pa·m3/s). Prosedur pengukuran ini biasanya automatik dan dinamakan ujian kamiran helium (helium integral test). Langkah yang lebih mudah adalah dengan mengisi objek yang diuji dengan helium dan mengesan kebocoran helium secara manual dengan alatan tangan.[93]

Kebocoran helium melalui rekahan berbeza daripada peresapan gas melalui bahan pukal. Walaupun helium mempunyai pemalar peresapan melalui kaca, seramik dan bahan sintetik yang telah dicatatkan (oleh itu, kadar peresapan yang boleh dikira), gas nadir seperti helium tidak akan meresap melalui kebanyakan bahan pukal.[94]

Penerbangan

Oleh kerana helium tidak boleh terbakar dan mempunyai ketumpatan rendah, ia menjadi gas pilihan untuk mengisi kapal-kapal udara seperti kapal udara Goodyear.

Oleh kerana ia lebih ringan daripada udara, kapal-kapal udara dan belon-belon diisi dengan helium untuk memperoleh daya angkat. Walaupun gas hidrogen adalah kira-kira 7% lebih mengapung, helium mempunyai kelebihan iaitu sifatnya yang tidak boleh terbakar (dan juga menghalang kebakaran). Satu lagi kegunaan kecil helium ialah dalam sains roket, di mana helium digunakan sebagai medium pengisi kekosongan yang menggantikan tempat bahan api dan bahan pengoksida dalam tangki simpanan, dan untuk memeluwapkan hidrogen dan oksigen untuk membentuk bahan api roket. Ia juga digunakan untuk menyingkirkan bahan api dan bahan pengoksida daripada peralatan bantuan bumi sebelum pelancaran dan untuk menyejuk sebelum hidrogen cecair dalam kenderaan luar angkasa. Misalnya, roket Saturn V yang digunakan dalam program Apollo memerlukan kira-kira 370,000 m3 (13 juta kaki3) helium untuk dilancarkan.[44]

Kegunaan rekreasi dan komersial kecil

Sebagai gas pernafasan, helium tidak mempunyai sifat-sifat narkotik, oleh itu campuran-campuran helium seperti trimix, heliox dan heliair digunakan dalam penyelaman laut dalam bagi mengurangkan kesan narkosis.[95][96] Pada kedalaman melebihi 150 meter (490 kaki), penyelam yang bernafas campuran gas helium–oksigen akan mula mengalami sindrom saraf tekanan tinggi; penyelam akan mula terketar-ketar dan fungsi psikomotornya akan menurun.[97] Kesan-kesan ini boleh diatasi sedikit sebanyak dengan menambahkan jumlah tertentu gas narkotik seperti hidrogen atau nitrogen ke dalam campuran gas helium–oksigen.[98] Pada kedalaman sebegini, ketumpatan rendah helium didapati mengurangkan kesukaran bernafas dengan banyak.[99]

Laser helium–neon, sejenis laser berkuasa rendah yang menghasilkan pancaran berwarna merah, mempunyai pelbagai kegunaan praktikal termasuklah sebagai pembaca kod bar dan penunjuk laser, sebelum ia digantikan hampir secara meluas oleh laser diod yang lebih murah.[4]

Disebabkan sifat helium yang lengai, tinggi keraliran haba dan kelutsinaran terhadap neutron, serta tidak membentuk isotop radioaktif dalam persekitaran reaktor, helium digunakan sebagai medium pemindah haba dalam sesetengah reaktor nuklear yang disejukkan gas.[92]

Helium yang dicampurkan dengan gas yang lebih berat seperti xenon berguna bagi tujuan penyejukan termoakustik kesan daripada nisbah muatan haba yang tinggi dan angka Prandtl rendah hasil daripada gabungan kedua-dua gas.[100] Kelengaian helium mempunyai kelebihan dari segi persekitaran berbanding sistem-sistem penyejukan konvensional yang menyumbang kepada penipisan lapisan ozon atau pemanasan global.[101]

Helium juga digunakan dalam sesetengah pemacu cakera keras.[102]

Kegunaan saintifik

Penggunaan helium mengurangkan kesan herotan yang berpunca daripada perbezaan suhu di dalam ruang antara kanta dalam sesetengah teleskop, disebabkan oleh indeks biasan helium yang amat rendah.[5] Kaedah ini selalunya digunakan dalam teleskop suria di mana tiub teleskop kedap vakum akan menjadi terlalu berat.[103][104]

Helium ialah gas pengangkut yang biasa digunakan bagi kromatografi gas.

Usia batuan dan mineral yang mengandungi uranium dan torium boleh dianggarkan dengan mengira jumlah helium dalam proses yang dikenali sebagai pentarikhan helium.[4][5]

Helium pada suhu yang rendah digunakan dalam kriogenik, dan dalam beberapa kegunaan kriogenik. Antara contoh penggunaannya ialah penyejukan logam-logam tertentu menggunakan helium cecair sehingga mencapai suhu yang teramat rendah yang diperlukan bagi keberaliran lampau, seperti dalam magnet pengalir lampau bagi tujuan pengimejan resonans magnet. Pelanggar Hadron Besar (LHC) di CERN menggunakan 96 tan metrik helium cecair untuk mengekalkan suhunya pada 1.9 kelvin.[105]