Os ímanes supercondutores e cavidades supercondutoras de microondas e radiofrequência são componentes essenciais dos aceleradores de partículas carregadas para a física nuclear e de partículas e aceleradores de feixes de colisão de alta energia, que possuem supercondutores que são arrefecidos por hélio líquido. Especificamente, os ímanes em grandes anéis de armazenamento de partículas são arrefecidos usando quantidades significativas de hélio.
Em sistemas como os de radiofrequência ou ressonadores de microondas de tamanho considerável, o hélio líquido mantém o sistema supercondutor a uma temperatura uniforme, o que é crítico para o funcionamento. Os detetores especializados de partículas usam hélio para arrefecer os alvos do acelerador a baixas temperaturas.
O hélio líquido arrefece os ímanes supercondutores necessários para a ressonância magnética nuclear (RNM) utilizada na química estrutural. O hélio também é usado para arrefecer amostras para vários tipos de transporte elétrico, estudos magnéticos, térmicos e espectroscópicos.
A astronomia e a astrofísica dependem do hélio líquido para arrefecer os infravermelhos e outros detetores a temperaturas muito baixas para reduzir o ruído mecânico e elétrico e estudar sinais fracos.
Estudos em astrofísica, incluindo matéria escura, dependem do hélio para arrefecer os detetores.
O hélio como criogénico nos laboratórios proporciona baixas temperaturas para medição, arrefecendo ímanes supercondutores ou detetores de arrefecimento para alcançar temperaturas operacionais ou reduzir o ruído.
