Amerikas Savienotās Valstis tikko atklāja galīgu jaunu standartu par neko: ScienceAlert

Kad burvis jums saka, ka viņa piedurknē nav nekā, jūs tiekat aicināts paskatīties tālāk par roku sviedriem un netīro gaisu, meklējot kārtis vai zaķus, kas slēpjas iekšā.

Bet, ja augstas kvalitātes mikroshēmu ražotājs saka, ka viņu vakuuma kamerā nekā nav, jums patiešām ir jāuzticas. Mati, putekļu daļiņas vai pat piesārņotāju daļiņas var būt pietiekami, lai iznīcinātu delikāto tehnoloģiju.

ASV Nacionālais standartu un tehnoloģiju institūts (NIST) tagad ir apstiprinājis procesu, pie kura viņi jau kādu laiku ir strādājuši, lai precīzi izmērītu ārkārtīgi zemu gāzes spiedienu ierobežotā telpā, piedāvājot nozarēm un pētniekiem jaunu veidu, kā iegūt neko.

Mēģinājums izdzīt no tvertnes katru gāzes daļiņu ātri kļūst par muļķīgu uzdevumu. Neizbēgami paliks daži spītīgi klaiņotāji. Tomēr, ja viņu kolektīvais spiediens mazāks par 0,000001 Pa (apmēram triljonā daļa atmosfēras), mēs to varam saukt par supervakuumu, izmantojot aukstā atomu vakuuma standartu (CAVS).

Iegūstiet precīzu un uzticamu šī vakuuma līmeņa mērījumu smaga lietaparasti ir atkarīgs no izmantotās ierīces atlikušās gāzes molekulas kā elektrona sākumpunkts vai uzlādē tos un savāc jonizētās daļiņas skaitīšanai.

Tomēr pētnieki jautāja, vai eksperimentu ierobežojumus, kuros iesaistīti ar lāzeru dzesēti atomi, varētu pārvērst par noderīgu instrumentu vakuuma kamerā atstātās atmosfēras palieku noteikšanai un aprēķināšanai.

Auksti, neuzlādēti metāla atomi, kas iesprostoti magnētiskajos slazdos bieži cieš Kaitina problēma – lidojošas gāzes daļiņas var tās izsist tieši no būra. No otras puses, šo atomu zuduma mērīšana var sniegt diezgan ticamu norādi par liela ātruma daļiņu koncentrāciju to vidē.

Pievienojot vakuuma kamerai magnētisko slazdu, kurā ir aptuveni tūkstotis litija vai rubīdija atomu, NIST pētnieki ir pierādījuši, ka ir iespējams nepārtraukti izmērīt spiedienu īpaši augsta vakuuma diapazonā, radot jauna veida CAVS sensoru.

Kamēr viņi lielāko daļu pēdējo septiņu gadu ir strādājuši ar ierīci, komanda nesen savienoja savu jauno CAVS tehnoloģiju ar sistēmu, kas vienā sekundē var nepārtraukti noplūst desmitiem miljardu daļiņu telpā.

Salīdzinot kamerā ienākošo daļiņu standarta izmēru ar novatoriskā CAVS sensora mērījumiem, komanda parādīja, ka viņu metode nav tikai nulles punkts; Tas ir daudz vienkāršāk nekā jebkas, kas ir ražots iepriekš.

Un bez nepieciešamības veikt kalibrēšanu, tas faktiski ir standarta vakuuma mērītājs, kas tiek izņemts no kastes.

“Patiesībā portatīvā versija ir tik vienkārša, mēs galu galā nolēmām to automatizēt, lai mums reti būtu jāiejaucas tās darbībā.” Viņš saka NIST fiziķis Dens Pārkers.

“Patiesībā lielākā daļa datu no pārnēsājamā CAVS šim pētījumam tika ņemti, kamēr mēs ērti gulējām mājās.”

Tas var nebūt gluži kā maģija, bet visprogresīvāko pusvadītāju ražotājiem vai pētniekiem, kuri paļaujas uz putekļu sūcējiem, lai izpētītu visu, sākot no gravitācijas viļņi Lai kvantu haosu pārvērstu par nebūtību, jaunā tehnoloģija varētu būt tieši tas, kas viņiem nepieciešams, lai nodrošinātu, ka viņiem nav gandrīz nekā.

Šis pētījums tika publicēts AVS kvantu zinātne.