Los imanes superconductores y los espacios de microondas y radiofrecuencia son componentes esenciales de los aceleradores de partículas cargadas para la física nuclear y de partículas, así como de los aceleradores de haces de colisión con alta energía, que tienen superconductores que se enfrían con helio líquido. En concreto, los imanes de los grandes anillos de almacenamiento de partículas se enfrían con cantidades importantes de helio.
En sistemas como los resonadores de radiofrecuencia o de microondas de tamaño considerable, el helio líquido mantiene el sistema superconductor a una temperatura uniforme que es fundamental para el funcionamiento. Los detectores de partículas especializados utilizan helio para enfriar los objetivos del acelerador a bajas temperaturas.
El helio líquido enfría los imanes superconductores necesarios para la resonancia magnética nuclear (RMN) utilizada en química estructural. El helio también se utiliza para enfriar muestras en diversos modos de transporte eléctrico, estudios magnéticos, térmicos y espectroscópicos.
La astronomía y la astrofísica dependen del helio líquido para enfriar los detectores de infrarrojos y otros equipos a temperaturas muy bajas de modo que sea posible reducir el ruido mecánico y eléctrico para estudiar incluso las señales más débiles.
Los estudios de astrofísica, incluida la materia oscura, necesitan helio para enfriar los detectores.
El helio como agente criogénico en los laboratorios proporciona temperaturas bajas para la medición, enfriando imanes superconductores o detectores de refrigeración de forma que sea posible alcanzar las temperaturas adecuadas de funcionamiento o reducir el ruido.
