Gli Stati Uniti hanno appena presentato un nuovo standard definitivo per il nulla: ScienceAlert

Quando il mago ti dice che non c’è niente nella sua manica, sei invitato a guardare oltre il sudore delle braccia e l’aria viziata per cercare le carte o i coniglietti in agguato all’interno.

Ma quando un produttore di microchip di alta qualità dice che non c’è nulla nella sua camera a vuoto, devi davvero fidarti di lui. Peli, particelle di polvere o persino particelle di contaminanti possono essere sufficienti per distruggere una tecnologia delicata.

Il National Institute of Standards and Technology (NIST) degli Stati Uniti ha ora convalidato un processo su cui lavorava da tempo per misurare con precisione la pressione del gas estremamente bassa in uno spazio limitato, offrendo alle industrie e ai ricercatori un nuovo modo per arrivare al nulla.

Cercare di cacciare ogni particella di gas dal contenitore diventa rapidamente un’impresa da pazzi. Rimarranno inevitabilmente alcuni ritardatari testardi. Tuttavia, se la loro pressione collettiva inferiore a 0,000001 Pa (circa un trilionesimo di atmosfera), possiamo chiamarlo superalto vuoto utilizzando il Cold Atomic Vacuum Standard (CAVS).

Ottenere una misurazione accurata e affidabile di questo livello di vuoto cosa difficiledi solito dipende da dispositivi utilizzati molecole di gas rimanenti come punto di partenza per l’elettrone, o caricarli e raccogliere le particelle ionizzate per il conteggio.

Tuttavia, i ricercatori si sono chiesti se i limiti degli esperimenti che coinvolgono atomi raffreddati tramite laser potessero essere trasformati in uno strumento utile per rilevare e calcolare i resti dell’atmosfera lasciati in una camera a vuoto.

Atomi metallici freddi e privi di carica intrappolati in trappole magnetiche spesso soffrono Problema fastidioso: le particelle di gas volanti possono farli cadere fuori dalla gabbia. D’altro canto, misurare la perdita di questi atomi può fornire un’indicazione abbastanza affidabile della concentrazione di particelle ad alta velocità nel loro ambiente.

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Collegando una trappola magnetica caricata con circa un migliaio di atomi di litio o rubidio a una camera a vuoto, i ricercatori del NIST hanno dimostrato che è possibile misurare continuamente le pressioni nell’intervallo del vuoto ultraelevato, creando un nuovo tipo di sensore CAVS.

Mentre hanno armeggiato con il dispositivo per la maggior parte degli ultimi sette anni, il team ha recentemente collegato la nuova tecnologia CAVS a un sistema in grado di rilasciare costantemente decine di miliardi di particelle in una stanza al secondo.

Per verificare l’accuratezza del Cold Atomic Vacuum Standard (CAVS) per la misurazione di pressioni di vuoto estremamente basse, i ricercatori del NIST hanno costruito una versione ad alte prestazioni di una configurazione di misurazione della pressione convenzionale nota come sistema di espansione dinamica. (nido)

Confrontando la dimensione standard delle particelle che entrano nella camera con le misurazioni effettuate sull’innovativo sensore CAVS, il team ha dimostrato che il loro metodo non è solo un punto zero; È molto più semplice di qualsiasi cosa sia stata prodotta prima.

E senza la necessità di calibrazione, è di fatto un vacuometro standard pronto all’uso.

“In effetti, la versione portatile è così semplice che alla fine abbiamo deciso di automatizzarla in modo da dover raramente interferire con il suo funzionamento.” Lui dice Il fisico del NIST Dan Parker.

“In effetti, la maggior parte dei dati del CAVS portatile per questo studio sono stati rilevati mentre dormivamo comodamente a casa.”

Potrebbe non essere proprio una magia, ma per i produttori di semiconduttori all’avanguardia o i ricercatori che si affidano agli aspirapolvere per studiare qualsiasi cosa, onde gravitazionali Per trasformare il caos quantistico nel nulla stesso, la nuova tecnologia potrebbe essere proprio ciò di cui hanno bisogno per assicurarsi di non avere quasi nulla nella manica.

Questa ricerca è stata pubblicata in AVS Scienza quantistica.

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