氙氣也是稀有氣體大家族中的一員，和“接地氣”的氖氣以及“顯貴”的氦氣相比，氙氣似乎顯得格外“高貴冷艷”，一瓶小小的氙氣動輒就要十幾萬！氙氣到底是何方神圣？氙氣為何如此高大上？氙氣的用途到底有哪些？這些都是小伙伴們想知道的。我們來學(xué)一學(xué)氙氣的用途吧！

  想要了解氙氣的用途，首先的清楚知道氙氣的性質(zhì)和特性！氙是惰性氣體中原子序數(shù)較大的元素（也就是較重的元素），原子半徑較大，原子序數(shù)54，它是一種無色、無味的稀有氣體。氙氣資源稀少，目前世界上的氙氣產(chǎn)量只有900多萬L，這些產(chǎn)量被4家大型工業(yè)氣體公司———法液空、美國普萊克斯、德國林德和烏克蘭Iceblick公司所控制。地球大氣層中含有痕量的氙。人類第一次發(fā)現(xiàn)氙氣是在1898年，英國化學(xué)家威廉·拉姆齊和莫里斯·特拉弗斯（Morris Travers）在發(fā)現(xiàn)了氪和氖后，于1898年7月12日在蒸發(fā)液態(tài)空氣后的殘留物中發(fā)現(xiàn)了氙。此后氙氣作為一種珍貴的稀有氣體，被人類使用。氙氣的用途也慢慢被人們慢慢開發(fā)出來！


  其實如果仔細(xì)查閱資料，會發(fā)現(xiàn)人類開發(fā)氙氣的用途歷史非常有趣！1930年代，美國工程師哈羅德·尤金·艾杰頓（Harold Eugene Edgerton）開始為高速攝影研究頻閃燈，并發(fā)明了氙閃光燈。1939年，美國醫(yī)生阿爾伯特·本克（Albert R. Behnke Jr.）著手研究深海潛水員有“酒醉感”的原因。他在測試對象所呼吸的氣體中調(diào)整各種氣體的比例，并發(fā)現(xiàn)潛水員對深度的感覺有所變化。他以此推論，氙氣能夠用于麻醉。1951年，美國麻醉師斯圖爾特·科林（Stuart C. Cullen）第一次使用氙麻醉藥，并成功為兩名病人進(jìn)行了手術(shù)。看來早期氙氣的用途就非常多啊！


  那么現(xiàn)代社會人們又是怎么利用氙氣的呢？氙氣的用途又有哪些呢？氙氣具有較高的密度和低導(dǎo)熱系數(shù),用高純氙氣充填照明燈優(yōu)于目前的氬。氙在電場的激發(fā)下能放出強(qiáng)烈的白光,接近中午的陽光。與氪氣一樣,由于高分子量,氙氣也能延長鎢絲的壽命。高壓長弧氙燈用于大型運(yùn)動場、HID汽車頭燈、電影攝影、舞臺照明等需要高亮光的場合。在中國、印度這些發(fā)展中國家,經(jīng)濟(jì)增長最快,汽車照明工業(yè)對氙氣作為汽車照明商品的需求也有增加的趨勢。


  除了照明這一用途，氦氣的用途之二就是在平板電視的制造中。平板顯示器市場,尤其是等離子電視對氙氣的需求增加起到了很大的作用。等離子顯示屏(PDP)用于生產(chǎn)大尺寸的電視顯示器,(一般32in以上),等離子顯示屏在兩個玻璃屏之間排列有上千個密封的小低壓氣體室。室內(nèi)充入氖氣、氙氣等混合惰性氣體作為工作媒質(zhì)。去年在日本市場,PDP生產(chǎn)對氙氣的需求達(dá)到50萬L/a,由于松下(Matsushita)等離子屏顯示器有限公司正計劃增加PDP產(chǎn)量,可以預(yù)料需求將以2%～5%的年增長率增長。


  氙氣的用途之三醫(yī)療麻醉，人類最早利用氙氣麻醉進(jìn)行手術(shù)是在1951年，但一直到今天氙氣麻醉也一直被使用當(dāng)中。人們曾試用80%氙和20%氧組成的混合氣體，作為無副作用的麻醉劑。在醫(yī)療上氙氣的用途不僅僅只有麻醉，氙燈還具有高度的紫外光輻射，可用于醫(yī)療技術(shù)方面。氙能溶于細(xì)胞質(zhì)的油脂里，引起細(xì)胞的麻醉和膨脹，從而使神經(jīng)末梢作用暫時停止，氙的同位素還被用來測量腦血流量等。英國倫敦皇家學(xué)院的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)氙氣可幫助保護(hù)受損的神經(jīng)細(xì)胞,為此他們與美國空氣制品公司一起建立了一家名叫Proexeon公司以開發(fā)其臨床應(yīng)用。研究表明惰性氣體氙可用作神經(jīng)保護(hù)劑,防止受損神經(jīng)細(xì)胞死亡。可治療神經(jīng)受損病人如中風(fēng)、麻痹、腦傷和脊髓受傷等。臨床證實這是一種治療神經(jīng)受傷病人的有效途徑。


  氙氣的用途之四就是電子芯片行業(yè)。氙氣的最新用途是用在電子芯片制造業(yè),也是目前氙需求增長及對氙投機(jī)買賣的最重要原因,幾家大型芯片制造商正使用氙氣等離子蝕刻,主要用于微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)的制造。氙氣蝕刻工藝就由一些半導(dǎo)體制造商用于生產(chǎn)這種超級芯片,去年日本半導(dǎo)體商對氙氣的需求達(dá)到100萬L,目前日本爾必達(dá)存儲器(ElpidaMemory)有限公司年消耗氙氣60萬L用于蝕刻工藝,而在三重縣四日市的東芝半導(dǎo)體公司使用了36萬L氙氣,最終將擴(kuò)大到180萬L的消耗量,是爾必達(dá)存儲器公司的3倍！


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