หากเทคโนโลยีควอนตัมมาพร้อมกับคู่มือการใช้งาน สองสามหน้าแรกจะอธิบายวิธีทำให้เย็นลงและดักจับตัวอย่างอะตอม เมฆของอะตอมที่เย็นและติดอยู่ที่หัวใจของอุปกรณ์ควอนตัมในปัจจุบัน เช่น นาฬิกาอะตอม นอกจากนี้ยังเป็นส่วนสำคัญในอนาคตที่เป็นไปได้หลายอย่าง เช่น “ระบบระบุตำแหน่งควอนตัม” ที่วันหนึ่งอาจมาแทนที่ GPS ที่ใช้ดาวเทียม เหตุผลนั้นง่าย: เพียงแยกอะตอมออกจากสภาพแวดล้อม
และทำให้เย็นลง
บางครั้งถึงอุณหภูมิที่ต่ำกว่าศูนย์สัมบูรณ์เพียงเล็กน้อยเท่านั้น ลักษณะทางควอนตัมของพวกมันจึงมาถึงเบื้องหน้า คุณสมบัติต่างๆ เช่น ความเร่งและการหมุนของอะตอม เวลาและความถี่ของการเปลี่ยนผ่านระหว่างระดับพลังงาน และแม้แต่การตอบสนองต่อสิ่งรบกวนทางไฟฟ้า
การก่อตัวและคงสภาพเมฆของอะตอมเย็นนั้นเป็นอะไรที่ง่าย ท่ามกลางข้อกำหนดอื่นๆ เมฆต้องเก็บไว้ในสภาพแวดล้อมที่มีสุญญากาศสูงพิเศษ (UHV) ที่ความดันต่ำกว่า 10 –7 ปาสคาล (10 –9 เอ็มบาร์). สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าอะตอมที่เย็นลงจนถึงอุณหภูมิไมโครเคลวินจะไม่สูญหายไปจากกับดัก
เนื่องจากการชนกับอนุภาคที่อุ่นกว่าในชั้นบรรยากาศ ดังนั้น ส่วนประกอบ UHV จึงเป็นระบบย่อยที่สำคัญสำหรับการใช้งานควอนตัมที่มีความแม่นยำสูง และจนถึงปัจจุบัน โดยทั่วไปแล้ว ส่วนประกอบเหล่านี้ประกอบด้วยส่วนประกอบเหล็กกล้าไร้สนิมมาตรฐานขนาดใหญ่หลายชิ้น ตัวเชื่อมต่อสุญญากาศ
และข้อต่อระหว่างส่วนประกอบจำนวนมากจะเพิ่มความเสี่ยงของการรั่วไหล โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อข้อต่อต้องอยู่ภายใต้การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและความเค้นเชิงกล ด้วยเหตุนี้ ระบบย่อย UHV จึงถูกมองว่าเป็นปัจจัยจำกัดในการนำเทคโนโลยีควอนตัมออกจากห้องปฏิบัติการ
การผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ (AM) มีศักยภาพที่จะทำให้สถานการณ์นี้พลิกผันได้ ซึ่งแตกต่างจากการผลิตแบบดั้งเดิมที่ชิ้นส่วนถูกสร้างแบบแยกส่วนจากวัสดุขนาดใหญ่ขึ้น เทคนิคการเติมแต่งจะสร้างส่วนประกอบทีละชั้น วิธีการหนึ่งที่เรียกว่าการหลอมผงด้วยเลเซอร์แบบผง ทำงานโดยการวางชั้นวัสดุ
ที่เป็นผงบางๆ
แล้วส่งวัตถุเหล่านั้นไปยังแหล่งพลังงาน เช่น เลเซอร์ ซึ่งจะหลอมรวมชั้นต่างๆ เข้าด้วยกัน. จากนั้น แหล่งพลังงานจะถูกสแกนในรูปแบบที่กำหนดโดยรูปทรงเรขาคณิตของส่วนประกอบที่กำลังผลิต การใช้เทคนิคเพิ่มเติมนี้ทำให้สามารถสร้างคุณลักษณะที่ซับซ้อนได้ เช่น ช่องภายในและโครงตาข่ายน้ำหนัก
เบา จากนั้นจึงปิดทับด้วยเลเยอร์ที่ตามมา นอกจากนี้ AM ยังทำให้สามารถรวมส่วนประกอบต่างๆ เข้าด้วยกันเป็นชิ้นส่วนเดียวได้ ในขณะที่ยังคงรักษาคุณลักษณะทั้งหมดที่จำเป็นต้องใช้ในการประกอบชิ้นส่วนหลายชิ้นแบบดั้งเดิมชุดประกอบสุญญากาศที่ผลิตขึ้นแบบเติมแต่งมีประโยชน์หลายประการ
สำหรับการใช้งานเทคโนโลยีควอนตัม เช่นเดียวกับการแทนที่ส่วนประกอบขนาดใหญ่ที่วางขายทั่วไปด้วยระบบย่อย UHV ที่ปรับให้เหมาะกับความต้องการของผู้ใช้ AM ยังทำให้สามารถรวมชุดประกอบ ถอดข้อต่อสุญญากาศ เพิ่มฟังก์ชันการทำงานแบบบูรณาการ และลดพารามิเตอร์ขนาด น้ำหนัก
และพลังงาน (SWAP) ของระบบทั้งหมด ในระยะยาว AM มีศักยภาพในการขับเคลื่อนการปฏิวัติการออกแบบระบบสุญญากาศ นำเสนอความสามารถใหม่และคุณสมบัติแบบบูรณาการที่สามารถทำได้ด้วยอิสระในการออกแบบที่ AM สามารถนำเสนอเหนือการผลิตแบบดั้งเดิม
จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ แนวคิดในการใช้ AM เพื่อผลิตส่วนประกอบของระบบ UHV ถูกยกเลิกอย่างรวดเร็วในอุตสาหกรรมสุญญากาศ เนื่องจากความกังวลพื้นฐานเกี่ยวกับความพรุนและความแข็งแรงเชิงกลของวัสดุที่ผลิตแบบเติมแต่ง อย่างไรก็ตาม การพัฒนาล่าสุดในด้านของ AM ได้ผลักดัน
ความสามารถ
ของกระบวนการไปสู่จุดที่ความหนาแน่นและประสิทธิภาพเชิงกลของวัสดุ AM สามารถเทียบเคียงได้กับวัสดุมวลรวมดั้งเดิม ด้วยความก้าวหน้าเหล่านี้ จึงมีความเป็นไปได้ที่จะสร้างส่วนประกอบโลหะ UHV ผ่านการหลอมผงด้วยผงเลเซอร์ และดังนั้นจึงเป็นการท้าทายความเข้าใจผิดทั่วไป
เกี่ยวกับตำแหน่งของวิธี AM ในอุตสาหกรรมสุญญากาศได้รับแรงบันดาลใจจากเรื่องราวความสำเร็จต่างๆ ที่แสดงให้เห็นว่ามีความเป็นไปได้ที่จะใช้ส่วนประกอบ AM ภายในสภาพแวดล้อม UHV เพื่อนร่วมงานของฉันและฉันถามตัวเราเองว่าเราสามารถสร้างห้องสุญญากาศที่ผลิตขึ้นแบบเติมแต่งได้หรือไม่
ซึ่งห้องดังกล่าวสามารถเก็บ UHV และส่งมอบประสิทธิภาพที่จำเป็นสำหรับ ดักจับเมฆของอะตอมเย็น เริ่มต้นในปี 2017 ทีมงานของเราได้ร่วมมือกับสมาชิกของกลุ่มวิจัยเทคโนโลยีควอนตัมที่มหาวิทยาลัยนอตติงแฮมและมหาวิทยาลัยซัสเซ็กซ์ในสหราชอาณาจักร โดยใช้ประโยชน์จากความเชี่ยวชาญ
แบบสหสาขาวิชาชีพเพื่อทดสอบแนวคิดนี้ในโครงการที่ได้รับทุนสนับสนุนจากการประยุกต์ใช้วิธีการที่เป็นนวัตกรรมใหม่เหล่านี้ภายในขอบเขตที่ดูเหมือนหยุดนิ่ง มีความสำคัญต่อการเร่งวิวัฒนาการและการลดขนาดของเทคโนโลยีควอนตัมที่เกิดขึ้นใหม่ จากการศึกษาความเป็นไปได้ เราตัดสินใจ
สร้างห้องสุญญากาศ AM สำหรับ “เทียม” มาตรฐานของการทดลองอะตอมเย็น: กับดักแมกนีโตออปติคอล หรือ MOT ซึ่งอะตอมจะถูกทำให้เย็นลงและตรึงอยู่กับที่ด้วยการรวมกันของลำแสงเลเซอร์และ สนามแม่เหล็ก. เราออกแบบห้องต้นแบบเพื่อตอบสนองความต้องการด้านการทำงานทั้งหมดของ MOT
รวมถึงการเข้าถึงด้วยแสงสำหรับลำแสงเลเซอร์สามคู่แบบมุมฉาก พื้นที่สำหรับขดลวดแม่เหล็ก สภาพแวดล้อม UHV; และความสามารถในการเชื่อมต่อกับส่วนประกอบมาตรฐาน เช่น ปั๊มสุญญากาศ เพื่อให้ห้องเพาะเลี้ยงมีน้ำหนักเบาที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เราได้ปรับปรุงรูปทรงเรขาคณิตของพอร์ต
แนะนำ 666slotclub / hob66
