Главная  Информация для покупателей  Новости науки  Ученые смогли охладить отрицательно заряженные ионы старым методом

Ученые смогли охладить отрицательно заряженные ионы старым методом

16 сентября 2019


Недавно ученые-физики сообщили о своём успехе относительно принудительного понижения температуры отрицательно заряженных ионов кислорода. С помощью нестандартных методов охлаждения, о которых говорили ещё тридцать лет назад, им удалось понизить температуру ионов с 13000 до 3800 кельвинов. Такой результат уже называют рекордным.

info11-04-19-imgs_SMM_Feb_2019_0033_1

Для того, чтобы добиться такого результата, ученые пытались применить метод лазерного охлаждения, с помощью которого до этого им удалось выделить бозе-конденсат взаимодействующих фотонов. Однако такой метод совершенно не сработал на поле деятельности отрицательных ионов. Именно поэтому было решено обратиться к проверенному старому методу, предложенному французским ученым физиком Энн Крубилье. Метод состоит в том, чтобы с помощью электрического поля захватить и удерживать горячие анионы с высокой кинетической энергией, которые под воздействием лазера будут терять электроны, тем самым будет снижаться средняя температура ионного облака.

Данный метод применили на анионах кислорода, температура которых изначально составила примерно 13000 кельвинов. Численностью в 20 тысяч единиц они создали определённое облако атомов, по форме напоминающее вытянутую сигару толщиной в 0,5 мм. Используя лазер с зеленым светом, длина волны которого составляла 532 нанометра, ученые смогли ускорить процесс охлаждения облака, и уже через 2 минуты температура снизилась примерно на 4300 кельвинов. Произошло это в связи с происходившим теплообменом остаточного воздуха. В течение следующих нескольких минут при работе лазера на полной мощности температура упала ещё на 4900 кельвинов. По данным измерительных приборов, суммарное падение температуры в конечном итоге составило 9200 кельвинов.

На сегодняшний день такой результат — плод самых первых испытаний. В будущем ученые планируют снизить температуру отрицательных ионов на рекордно низкий уровень — всего лишь до 100 кельвинов. Именно при такой температуре к лазерному охлаждению в условиях электрического поля подключается доплеровское охлаждение, которое теоретически поможет охладить анионы и вовсе до десятой доли микрокельвина. Таким образом, ученые планируют уравнять между собой поведение и свойства отрицательно и положительно заряженных ионов при низких температурах. Благодаря подобным холодным атомным газам появится возможность изготавливать сверхточные квантовые устройства, сверхтекучие твёрдые тела, а также создать так называемый пространственно-временной кристалл, который состоит из холодных атомов натрия.

Другая информация
04 ноября 2021
Создан микро-наномотор, управляемый энергией видимого света

МНМ не только служат идеальными модельными системами для неравновесной физики, но и обладают большим потенциалом в микрофлюидике и биомедицинских приложениях.

01 ноября 2021
Антитела IgG3 показали высокую эффективность против SARS-CoV-2

Превосходная нейтрализация может быть следствием сшивания спайкового белка SP на поверхности вируса. Это следует учитывать при разработке терапии и вакцин.

28 октября 2021
Байесовская нейронная сеть предсказывает распад компактных планетных систем

Чтобы решить проблему прогнозирования нестабильности компактных систем, современные ученые решили внедрить архитектуру глубокого машинного обучения.

25 октября 2021
Ледяные иглы сплетают узоры из камней в замерзающих пейзажах

Узорчатая почва, определяемая сегрегацией камней в зависимости от их размера, является одной из наиболее поразительно самоорганизующихся характеристик полярных и высокогорных ландшафтов.

21 октября 2021
Экологические кризисы привели к формированию новой геологической эпохи — антропоцен

Эта эпоха стартовала в середине 20-го века и наглядно отражает то большое ускорение, которое началось со времен индустриализации в Европе.

Вся информация


Сайт использует файлы cookies. Продолжая просматривать сайт Вы соглашаетесь с использованием cookies. Хорошо!