마술사가 소매에 아무것도 없다고 말하면 팔의 땀과 더러운 공기 너머에 카드나 토끼가 숨어 있는지 살펴보도록 초대됩니다.
그러나 고품질 마이크로칩 제조업체가 진공 챔버에 아무것도 없다고 말하면 실제로 그들을 신뢰해야 합니다. 머리카락, 먼지 입자, 심지어 오염 물질 입자도 섬세한 기술을 파괴하기에 충분할 수 있습니다.
미국 국립표준기술연구소(NIST)는 제한된 공간 내에서 매우 낮은 가스 압력을 정확하게 측정하기 위해 한동안 작업해 온 프로세스를 검증하여 업계와 연구자들에게 아무 것도 얻을 수 없는 새로운 방법을 제공했습니다.
용기에서 모든 가스 입자를 쫓아내려고 하는 것은 금세 바보 같은 일이 됩니다. 몇몇 완고한 낙오자들은 필연적으로 남을 것입니다. 그러나 집단적 압력을 가한다면 0.000001Pa 미만 (약 1조분의 1 대기압) CAVS(Cold Atomic Vacuum Standard)를 사용하면 초진공이라고 부를 수 있습니다.
이 진공 수준에 대해 정확하고 신뢰할 수 있는 측정값을 얻습니다. 어려운 것일반적으로 다음에 따라 다릅니다. 사용되는 장치 남은 가스 분자를 전자의 출발점으로 사용하거나 그들에게 요금을 청구하다 그리고 계산을 위해 이온화된 입자를 수집합니다.
그러나 연구자들은 레이저 냉각 원자와 관련된 실험의 한계가 진공 챔버에 남아 있는 대기의 잔존물을 감지하고 계산하는 데 유용한 도구로 바뀔 수 있는지 궁금했습니다.
자기 트랩에 갇힌 차갑고 충전되지 않은 금속 원자 종종 고통을 겪다 성가신 문제 – 날아다니는 가스 입자로 인해 새장에서 바로 떨어질 수 있습니다. 반면에 이러한 원자의 손실을 측정하면 주변 환경의 고속 입자 농도를 상당히 신뢰할 수 있게 나타낼 수 있습니다.
NIST 연구진은 약 1000개의 리튬 또는 루비듐 원자가 탑재된 자기 트랩을 진공 챔버에 부착함으로써 초고진공 범위 내에서 압력을 지속적으로 측정하여 새로운 유형의 CAVS 센서를 만들 수 있음을 보여주었습니다.
팀은 지난 7년 동안 대부분 장치를 만지작거리고 있는 동안 최근 초당 수백억 개의 입자를 실내로 꾸준히 누출할 수 있는 시스템에 새로운 CAVS 기술을 연결했습니다.
챔버에 들어가는 입자의 표준 크기를 혁신적인 CAVS 센서의 측정값과 비교함으로써 팀은 그들의 방법이 단순한 영점이 아니라는 것을 보여주었습니다. 이전에 생산된 어떤 것보다 훨씬 간단합니다.
그리고 보정이 필요 없이 바로 사용할 수 있는 표준 진공 게이지입니다.
“사실 휴대용 버전은 너무 간단해서 작동에 방해가 되는 일이 거의 없도록 결국 자동화하기로 결정했습니다.” 그는 말한다 NIST 물리학자 댄 파커.
“실제로 이번 연구를 위한 휴대용 CAVS의 데이터 대부분은 우리가 집에서 편안하게 자고 있는 동안 수집되었습니다.”
꼭 마술 같지는 않을지 모르지만, 최첨단 반도체 생산자나 진공청소기에 의존하는 연구자에게는 중력파 양자 혼돈을 무(無) 그 자체로 바꾸려면 신기술이 소매에 거의 아무것도 없는지 확인하는 데 필요한 것일 수 있습니다.
이 연구는 AVS 양자과학.
