레이저 냉각이 없는 차가운 원자 빔. 무료 기술 라이브러리 뉴스

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레이저 냉각이 없는 차가운 원자 빔

26.01.2023

미국의 물리학자들은 헬륨 가스 흐름에서 냉각시키고 자기 트랩에 가두어 온도가 10밀리켈빈인 리튬 원자를 얻는 데 성공했습니다. 효율성 측면에서 그들의 방법은 레이저 냉각보다 나쁘지 않은 것으로 판명되었지만 많은 유형의 원자와 함께 사용할 수 있으며 차가운 원자 빔의 적용 영역을 확장합니다.

실험 물리학자들이 냉각된 상태에서 원자, 이온 및 분자로 작업하는 것이 훨씬 쉽습니다. XNUMX켈빈 이하의 온도로 냉각하면 입자의 운동 에너지가 최소화되어 제어가 더 쉬워집니다. 그래서 그들은 원자 간섭계와 같은 고정밀 측정 실험에 사용되는 함정으로 날카롭게 될 수 있을 뿐만 아니라 양자 현상과 물질의 이국적인 형태를 연구할 수 있습니다.

그들의 새로운 실험에서 오스틴에 있는 텍사스 대학의 물리학자들은 냉각된 원자의 연속 빔을 생성하는 새로운 방법을 제안했습니다.

원자를 냉각시키는 데 가장 많이 사용되는 방법은 원자에 의한 빛의 흡수에 의존하는 레이저 냉각입니다. 원자의 공명 전이 아래에서 적절하게 선택된 주파수는 입자가 운동 에너지를 낭비하고 속도를 늦추고 결국 냉각되게 합니다. 그러나 이 방법의 성공에도 불구하고 모든 원자에 적합하지 않으며 일부 입자 실험에 제한을 가하기도 합니다.

원자와 분자의 콜드 빔을 얻는 또 다른 방법은 버퍼 가스를 사용하는 것입니다. 버퍼 가스 냉각 방법은 헬륨이나 네온과 같은 불활성 가스의 차가운 원자와 탄성 충돌을 통해 대상 입자의 에너지를 분산시키는 방식으로 작동합니다. 이 냉각 메커니즘은 레이저 냉각과 달리 입자의 내부 구조에 의존하지 않기 때문에 버퍼 가스 냉각은 거의 모든 원자 또는 작은 분자에 적용할 수 있습니다.

생성된 원자의 빔 온도는 일반적으로 XNUMX에서 수 켈빈 범위입니다. 더 낮은 온도는 불활성 기체의 초음속 제트를 사용하여 달성할 수 있으며, 이를 통해 입자는 캐리어 기체의 단열 팽창에 의해 냉각됩니다.

그들의 작업에서 과학자들은 두 방법의 장점을 결합하기로 결정하고 초음속 제트를 방출하는 헬륨 냉각 팽창이 있는 챔버에서 7밀리켈빈으로 냉각되는 리튬-10 원자 빔을 생성했습니다.

연구원의 실험에서 헬륨-4 가스는 작은 원통형 셀에 초음속으로 공급되어 4,4켈빈의 온도로 냉각됩니다. 리튬 빔이 헬륨 흐름으로 향하게 되며, 일부 원자는 헬륨 흐름에 의해 포획되고 충돌로 인해 냉각됩니다. 확장된 가스 제트는 다음 진공 챔버로 방향이 바뀌고 리튬 원자는 자기 모멘트에 영향을 주어 초점을 맞추는 자기 헥사폴 렌즈에 의해 포획됩니다. 헬륨 원자는 자석에 의해 집중되지 않으므로 표면에 닿을 때까지 탄도 궤적으로 계속 움직입니다.

따라서 과학자들은 가능한 가장 낮은 온도에서 리튬 원자의 최대 흐름을 얻을 수 있습니다. 실험자들은 개선된 챔버 디자인이 플럭스를 XNUMX배 증가시킬 수 있고 접근 방식 자체가 다른 원자와 분자에 적용될 수 있으며 과학자들이 향후 작업에서 테스트할 계획이라고 지적합니다.

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고급 적외선 현미경 02.05.2024

현미경은 과학자들이 눈에 보이지 않는 구조와 과정을 탐구할 수 있도록 함으로써 과학 연구에서 중요한 역할을 합니다. 그러나 다양한 현미경 방법에는 한계가 있으며, 그 중 적외선 범위를 사용할 때 해상도의 한계가 있습니다. 그러나 도쿄 대학의 일본 연구자들의 최근 성과는 미시세계 연구에 새로운 가능성을 열어주었습니다. 도쿄 대학의 과학자들은 적외선 현미경의 기능에 혁명을 일으킬 새로운 현미경을 공개했습니다. 이 첨단 장비를 사용하면 살아있는 박테리아의 내부 구조를 나노미터 규모의 놀라운 선명도로 볼 수 있습니다. 일반적으로 중적외선 현미경은 해상도가 낮다는 한계가 있지만 일본 연구진의 최신 개발은 이러한 한계를 극복했습니다. 과학자들에 따르면 개발된 현미경은 기존 현미경의 해상도보다 120배 높은 최대 30나노미터 해상도의 이미지를 생성할 수 있다고 한다. ...>>

곤충용 에어트랩 01.05.2024

농업은 경제의 핵심 부문 중 하나이며 해충 방제는 이 과정에서 필수적인 부분입니다. 심라(Shimla)의 인도 농업 연구 위원회-중앙 감자 연구소(ICAR-CPRI)의 과학자 팀은 이 문제에 대한 혁신적인 해결책, 즉 풍력으로 작동되는 곤충 공기 트랩을 생각해냈습니다. 이 장치는 실시간 곤충 개체수 데이터를 제공하여 기존 해충 방제 방법의 단점을 해결합니다. 트랩은 전적으로 풍력 에너지로 구동되므로 전력이 필요하지 않은 환경 친화적인 솔루션입니다. 독특한 디자인으로 해충과 익충을 모두 모니터링할 수 있어 모든 농업 지역의 개체군에 대한 완전한 개요를 제공합니다. "적시에 대상 해충을 평가함으로써 우리는 해충과 질병을 모두 통제하는 데 필요한 조치를 취할 수 있습니다"라고 Kapil은 말합니다. ...>>

지구 자기장에 대한 우주 쓰레기의 위협 01.05.2024

우리는 지구를 둘러싼 우주 쓰레기의 양이 증가한다는 소식을 점점 더 자주 듣습니다. 그러나 이 문제를 일으키는 것은 활성 위성과 우주선뿐만 아니라 오래된 임무에서 발생한 잔해이기도 합니다. SpaceX와 같은 회사에서 발사하는 위성의 수가 증가하면 인터넷 발전의 기회가 생길 뿐만 아니라 우주 보안에 심각한 위협이 됩니다. 전문가들은 이제 지구 자기장에 대한 잠재적인 영향에 관심을 돌리고 있습니다. 하버드-스미소니언 천체물리학 센터의 조나단 맥도웰(Jonathan McDowell) 박사는 기업들이 위성군을 빠르게 배치하고 있으며 향후 100년 안에 위성 수가 000개까지 늘어날 수 있다고 강조합니다. 이러한 우주 위성 함대의 급속한 발전은 지구의 플라즈마 환경을 위험한 잔해로 오염시키고 자기권의 안정성을 위협할 수 있습니다. 사용한 로켓의 금속 파편은 전리층과 자기권을 교란시킬 수 있습니다. 이 두 시스템 모두 대기를 보호하고 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. ...>>

벌크 물질의 고형화 30.04.2024

과학의 세계에는 꽤 많은 미스터리가 있는데, 그 중 하나는 벌크 재료의 이상한 거동입니다. 그들은 고체처럼 행동하다가 갑자기 흐르는 액체로 변할 수 있습니다. 이 현상은 많은 연구자들의 관심을 끌었고, 우리는 마침내 이 미스터리를 푸는 데 가까워질 수 있습니다. 모래시계 속의 모래를 상상해 보세요. 일반적으로 자유롭게 흐르지만 어떤 경우에는 입자가 막히기 시작하여 액체에서 고체로 변합니다. 이러한 전환은 의약품 생산에서 건설에 이르기까지 많은 분야에 중요한 영향을 미칩니다. 미국의 연구자들은 이 현상을 설명하고 이를 이해하는 데 더 가까워지려고 시도했습니다. 이번 연구에서 과학자들은 폴리스티렌 구슬 봉지에서 얻은 데이터를 사용하여 실험실에서 시뮬레이션을 수행했습니다. 그들은 이 세트 내의 진동이 특정 주파수를 가지고 있다는 것을 발견했습니다. 이는 특정 유형의 진동만 재료를 통해 이동할 수 있음을 의미합니다. 받았다 ...>>

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Canopus 포켓 TV 튜너 16.04.2004

최근에야 열쇠 고리가 내장 스크린을 발견하고 다소간 편리해졌으며 일본 제조업체는 이미 Canopus USTV 디지털 TV 튜너로 열쇠 고리를 생산하기 시작했습니다.

물론 이러한 키체인은 일반 키체인 플레이어보다 다소 크지만 그다지 많지는 않습니다. 전체 치수는 100x45x25mm, 무게 - 80g이며 기능면에서 동시에 제공되는 QSTV2004 보드를 포함하여 TV 수신기의 PCI 버전보다 열등하지 않습니다.

튜너는 미터 및 데시미터 범위의 프로그램을 수신하고 최대 720x240 픽셀의 해상도로 비디오를 출력할 수 있습니다. 안테나 입력, S-비디오 입력, 오디오 입력 및 미니 잭 오디오 출력(3,5mm)을 사용할 수 있습니다. 그러나 USTV2004는 일본 시장용이기 때문에 PAL이나 SECAM은 지원하지 않고 NTSC만 지원합니다. 그러나 새 제품이 성공으로 간주되면 Canopus는 다른 표준에 대한 수정 사항을 릴리스하거나 단순히 사이트에 적절한 펌웨어를 올릴 가능성이 높습니다.

외부 CD 또는 DVD 드라이브와 마찬가지로 USB 포트와 함께 사용할 경우 장치에 제한이 있습니다. 그것으로, 그것은 단지 320x240 픽셀의 해상도를 제공할 것입니다. 여러 케이블과 S-Video 어댑터 외에도 USTV2004에는 리모컨(튜너 자체보다 큼)이 함께 제공됩니다.

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