Коли фокусник каже вам, що в його рукаві нічого немає, вам пропонується шукати картки чи кроликів, які ховаються всередині, за межами поту рук і неприємного повітря.
Але коли виробник високоякісних мікрочіпів каже, що в їхній вакуумній камері нічого немає, вам справді потрібно довіряти йому. Волосинки, частинки пилу або навіть частинки забруднень може бути достатньо, щоб знищити делікатну техніку.
Національний інститут стандартів і технологій США (NIST) підтвердив процес, над яким вони працювали протягом деякого часу, щоб точно вимірювати надзвичайно низький тиск газу в обмеженому просторі, пропонуючи галузям промисловості та дослідникам новий спосіб досягти нуля.
Спроба вигнати кожну частинку газу з контейнера швидко стає дурною справою. Кілька впертих відсталих неминуче залишаться. Проте, якщо їх колективний тиск менше 0,000001 Па (приблизно трильйонну частину атмосфери), ми можемо назвати це надвисоким вакуумом, використовуючи стандарт холодного атомного вакууму (CAVS).
Отримайте точні та надійні вимірювання цього рівня вакууму важка річзазвичай залежить від пристроїв, які використовуються залишилися молекули газу як відправна точка для електрона, або зарядити їх і збирайте іонізовані частинки для підрахунку.
Проте дослідники задавалися питанням, чи можна обмеження експериментів з лазерним охолодженням атомів перетворити на корисний інструмент для виявлення та розрахунку залишків атмосфери, що залишилися у вакуумній камері.
Холодні незаряджені атоми металу, захоплені магнітними пастками часто страждають Неприємна проблема – летючі частинки газу можуть вибити їх прямо з клітки. З іншого боку, вимірювання втрат цих атомів може забезпечити досить надійну індикацію концентрації високошвидкісних частинок у їхньому оточенні.
Прикріпивши магнітну пастку, наповнену приблизно тисячею атомів літію або рубідію, до вакуумної камери, дослідники NIST показали, що можна безперервно вимірювати тиск у діапазоні надвисокого вакууму, створивши новий тип датчика CAVS.
Хоча вони працювали над пристроєм протягом більшої частини останніх семи років, команда нещодавно підключила свою нову технологію CAVS до системи, яка може постійно пропускати десятки мільярдів частинок у кімнату за секунду.
Порівнявши стандартний розмір частинок, що надходять у камеру, з вимірюваннями на інноваційному датчику CAVS, команда показала, що їхній метод — це не просто нульова точка; Це набагато простіше, ніж усе, що виготовлялося раніше.
І без необхідності калібрування, це фактично стандартний вакуумметр прямо з коробки.
«Насправді портативна версія настільки проста, що зрештою ми вирішили автоматизувати її, щоб нам рідко доводилося втручатися в її роботу». Він каже Фізик NIST Ден Паркер.
«Насправді більшість даних із портативного CAVS для цього дослідження були отримані, коли ми комфортно спали вдома».
Можливо, це не зовсім схоже на магію, але для виробників передових напівпровідників або дослідників, які покладаються на пилососи, щоб вивчати все, починаючи з гравітаційні хвилі Щоб перетворити квантовий хаос на небуття, нова технологія може бути саме тим, що їм потрібно, щоб гарантувати, що у них майже нічого не буде в рукаві.
Це дослідження було опубліковано в AVS Квантова наука.
“Професійний вирішувач проблем. Тонко чарівний любитель бекону. Геймер. Завзятий алкогольний ботанік. Музичний трейлер”
/cdn.vox-cdn.com/uploads/chorus_asset/file/25439282/640.jpg)
