氦气是一种稀有气体，它的化学性质稳定，很难与气体元素发生反应，且它的物理性质也极为特殊，它很难液化的，在标准大气压下不可固化，拥有具有极低的熔点和沸点，通过反复冷却后的液氦，可达到接近绝对零度的低温（为-273.15℃），也因此特性，让它成为医疗核磁共振设备的必用气体。
核磁共振是处于静磁场中的原子核在另一交变磁场作用下发生的物理现象。通常人们所说的核磁共振指的是利用核磁共振现象获取分子结构、人体内部结构信息的技术。
核磁共振(MRI)又叫核磁共振成像技术。是继CT后医学影像学的又一重大进步。
核磁共振是一种物理现象，作为一种分析手段广泛应用于物理、化学生物等领域，到1973年才将它用于医学临床检测。为了避免与核医学中放射成像混淆，把它称为核磁共振成像术。
核磁共振成像技术是核磁共振在医学领域的应用。人体内含有非常丰富的水，不同的组织，水的含量也各不相同，如果能够探测到这些水的分布信息，就能够绘制出一幅比较完整的人体内部结构图像，核磁共振成像技术就是通过识别水分子中氢原子信号的分布来推测水分子在人体内的分布，进而探测人体内部结构的技术。简单说就相当于用手摇一摇，让水分子振动起来，再平静下来，感受一下里面的振动。所以，核磁共振(MRI)也被戏说为是摇摇看的检查。
由于氦气的低温超导性，它是作为磁共振和核磁共振超导磁体的理想冷冻气体，氦气可实现-451华氏度的深冷温度，有效获取内脏器官和组织等的高分辨率图像。
以1.5T超导磁共振制冷系统为例讲一下其工作原理：
超导磁体浸在液氦环境中，液氦外边一层是液氮。液氦的作用是为了维持磁体的超导，以提供所需的磁场环境，液氮是为了在液氦与外界环境之间加一个“隔温层”，以减少液氦的挥发。
众所周知，维持超导磁体超导状态所用的制冷剂是价格昂贵的液氦。一个良好的、稳定的冷却系统，不仅是超导环境存在的重要保证，而且能大大降低液氦的挥发，减轻磁共振运行成本。
超导型磁体的磁场建立是在超导环境中为超导线圈通电流而产生强磁场的。在理想状态下，磁场一旦建立，只要维持超导线圈的超低温环境，强磁场就长期存在。超导材料主要是铌，钛与铜的多丝复合线，它的工作温度为4.2K（-268.8℃）。因此我们必须建立超导环境，将超导材料置于工作温度4.2 K下。
建立超导环境的过程是首先将超导型磁体的真空绝热层抽真空，将内部压力抽至约0.001 Pa，然后将磁体预冷，把液氦容器腔内温度降到接近4.2K，最后在磁体液氦容器中灌满液氦，使超导线圈浸泡在液氦中。
因此，磁共振的超导线圈用浸泡在低温液氦中的方法以获得其正常工作的超低温环境，虽然磁体采用了真空绝热结构，但由于结构支撑等多种因素，不可能完全阻止热传导，所以液氦会以蒸发的形式带出导入的热量，以维持4.2 K的温度。为减少液氦的蒸发，磁共振配备了制冷系统，提供降温减少液氦蒸发。
2、冷却系统
磁共振冷却系统是由液氦冷屏、冷头、氦压缩机和水冷机组四部分组成。液氦冷屏是磁体的组成部分之一，设有20 K、70 K两级冷屏，二者的作用都是直接减少辐射传导。
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