https://bodybydarwin.com
Slider Image

Ny atom-laser kompas bestemmer retningen af ​​magnetiske felter optisk

2021

Moderne teknologier som GPS og cellesignaltriangulering har gjort kompasset til en nyhed for de fleste mennesker, der blot prøver at navigere i deres hverdag. Men supersensitive kompasser er nødvendige for mange industrielle og videnskabelige anvendelser, såsom olie- og mineraludforskning, seismologi eller endda maritime anliggender (i alle tilfælde i nødsituationer). Så måske har det været længe at komme en meget nøjagtig opdatering til de gode gamle metalmagnetkompasser fra går - en, der beskæftiger temperaturstyrede atomer og laserstråler.

Forskere ved Harvard ønskede et kompas ikke kun følsomt over for magnetfeltets størrelse, men også dens retning. Sådanne kompasser findes, men de er ikke store; kvaliteten af ​​deres aflæsninger kan være inkonsekvent, hvilket gør dem mere eller mindre tilbehør, men ikke et primært værktøj i præcisionsarbejde. Så teamet gik i gang med at omdanne nogle gamle fysiske regler til et præcisionskompass, der bruger magnetisk følsomme atomer til at foretage ekstremt nøjagtige målinger af magnetfelter.

Kompasset består af en domino-størrelse chip fyldt med rubidium-87 atomer opvarmet til nøjagtigt 113 grader. Disse magnetfølsomme atomer orienterer sig på visse måder, når de er i tilstedeværelse af et magnetfelt. For at måle deres orientering skød forskerne en stråle lineært polariseret lys gennem atomskyen. Ved at måle lyset, der kom ud på den anden side, kan kompasset bestemme både størrelse og retning af det felt, der virker på atomerne.

Selvom det ikke er det eneste kompas, der nogensinde er undfanget ved hjælp af lasere og atomer, er det det mest nøjagtige, i det mindste ifølge Harvard-teamet, der skabte det. I eksperimenter målte den felter med styrker, der spænder fra værdier, der er lavere end jordens magnetfelt til dem, der er stærkere end en lille jernmagnet. Det minimerer forstyrrende støj, der kan smide aflæsningen, og dens lave effektbehov er bedre end tidligere laserkompasser.

Det er ikke at sige, at et laser-rubidium-kompas vil blive tilbudt ved den næste iteration af iPhone, men med nogle yderligere eksperimentering og finjustering kunne sådanne instrumenter gå langt i retning af at forbedre nøjagtigheden af ​​geologiske undersøgelser, forudsigelse af jordskælv og olieopdagelse i overskuelig fremtid.

Det er tid til at rense de snavsede filtre, du har undgået

Det er tid til at rense de snavsede filtre, du har undgået

En bærbar jump-starter for 71 procent rabat?  Jeg ville købe det.

En bærbar jump-starter for 71 procent rabat? Jeg ville købe det.

Droner sætter deres seværdigheder i dyrelivet

Droner sætter deres seværdigheder i dyrelivet