과학자들의 발전은 더 작고 더 많은 것을 창조할 수 있는 더 빠르고 편리한 방법을 열어줍니다.
원자를 냉각하고 제어하는 열쇠는정밀하게 조율된 레이저 빛으로 그들을 때립니다. 뜨거운 원자는 시속 수백 킬로미터의 속도로 움직이는 반면, 극도로 차가운 원자는 거의 움직이지 않습니다. 물리학자들은 따뜻한 원자가 레이저 빔에 부딪힐 때마다 빛이 원자에 닿아 원자가 약간의 에너지를 잃고 속도가 느려지며 냉각되는 것을 확인합니다. 일반적으로 과학자들은 1m당 1.5m 크기의 실험실 테이블에서 작업합니다. 거울과 렌즈의 "미로"가 설치된 2.5m - 빛을 제어하는 광학 구성 요소. 모든 초저온 원자가 이 챔버에 있는 위치를 제어하기 위해 물리학자들은 자석을 사용합니다. 자석의 필드는 "울타리"처럼 작동합니다.
길이의 입자 가속기와 비교몇 킬로미터 또는 큰 망원경, 이러한 실험 시설은 작습니다. 그러나 그것들은 너무 크고 깨지기 쉬우므로 상업화되어 학술 연구실 외부에 적용됩니다. 물리학자들은 종종 광학 미로의 모든 작은 요소를 정렬하는 데 몇 달을 보냅니다. 현장에서 발생할 수 있는 거울과 렌즈의 미세한 흔들림에도 상당한 지연이 발생합니다. 그래서 노팅엄 연구원들은 3D 프린팅으로 눈을 돌렸습니다.
물리학자의 설치는 0.15 볼륨 미만을 차지합니다.1입방미터는 대형 피자 상자 10개를 쌓은 것보다 약간 더 큽니다. “이건 아주 아주 작습니다. 우리는 기존 설정에 비해 크기를 약 70% 줄였습니다.”라고 노팅엄 박사 과정 학생이자 연구의 첫 번째 저자인 Somaya Madkhali는 말합니다. 그것을 만들기 위해 그녀와 그녀의 동료들은 3D 프린팅한 블록으로 설정을 조립했습니다. 강력하지만 중금속으로 진공 챔버를 제작하는 대신 팀은 더 가벼운 알루미늄 합금으로 진공 챔버를 인쇄했습니다. 그리고 렌즈와 거울을 홀더에 삽입하고 폴리머로 인쇄했습니다.
미니어처 설정을 성공적으로 받았습니다.일했다. 팀은 2억 개의 루비듐 원자를 진공 챔버에 넣고 광학 장치의 모든 구성 요소를 통해 레이저 빛을 보내 빛이 원자와 충돌하도록 했습니다. 원자는 과학자들이 지난 30년 동안 더 전통적인 기기로 수행한 것처럼 -267°C의 낮은 온도에서 샘플을 형성했습니다.
3D 프린팅의 가장 큰 장점과학자들이 각 구성 요소를 개별적으로 설계할 수 있다는 것입니다. 따라서 새로운 연구는 이 기초 물리학 연구 도구를 보다 널리 사용 가능하고 상업적으로 사용할 수 있도록 하는 데 한 걸음 더 나아간 것입니다. 물리학자들은 그러한 도구가 예를 들어 자기장 또는 중력장을 감지하는 양자 센서를 만드는 회사와 같이 학계 외부에서 사용될 것이라고 추측합니다.
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