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          物理學家創立量子制冷機

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          物理學家創立量子制冷機

          宣布日期:2019-03-11 作者: 點擊:

              幾十年來,原子物理學家應用激光減緩在氣體中“四周亂跳”的原子的速度,並將其冷卻至略高于相對零度,以研討它們奇異的量子性質。現在,一個研討團隊應用相似辦法,勝利地將物體冷卻。只不外,此次沒有益用激光。這類此前從未在實驗中得以展現的技術,也許有一天可被用于冷卻微電子組件。

           量子制冷機

            通俗的激光冷卻實驗中,物理學家未來自相反偏向的激光發射到铷等氣體上。他們準確地調劑激光,以包管假如原子朝著個中一束激光挪動,會接收光子而且取得朝向中心的稍微後推力。激光會逐漸耗盡原子的動能,從而將氣體冷卻至異常低的溫度。

            不外,美國密歇根大學安娜堡分校運用物理學家Pramod Reddy想測驗考試在晦氣用激光特別性質的情形下冷卻物體。他和同事從一個由平日在熒光屏中湧現的半導體資料——發光二極管(LED)制成的小裝配動手。LED應用量子機械效應,將電能轉化成光。粗略地說,LED充任了電子的小“坡道”。在準確的偏向施加電壓,它會推進電子沿著“坡道”向上並終究翻越它,就像玩滑板的孩子。當電子從“坡道”上滑下並進入較低能態時,便會釋放光子。

            關於這項實驗來講,癥結在于電壓被逆轉時LED不會釋放光線,由於電子沒法在相反偏向穿過“坡道”。現實上,逆轉電壓還克制了該設備的紅外輻射——透留宿視鏡旁觀熱物體時見到的廣譜光線(包含熱量)。

            這類方法有用地讓設備變得更冷。同時,Reddy表現,這意味著上述小裝配能像微型冰箱一樣運轉,不外必需將其放到離另外壹個渺小物體足夠近的處所。“假如你拿著一個熱物體和一個冷物體,就可以取得熱量的輻射交流。”Reddy說。爲證明他們能應用LED冷卻,迷信家將一個物體放到距另外壹個被稱爲量熱器的熱量丈量裝配僅幾十納米(相當于幾百個原子的寬度)的處所。因為量子地道效應的存在,這個間隔近到足以增長兩個物體之間的光子轉移。這一孔隙是如斯之小,以致于光子有時能跳曩昔。

            較冷的LED接收的來自量熱器的光子比它還歸去的多,依附毛細感化將熱量從量熱器帶走並使其溫度下降1/100攝氏度。Reddy和同事在日前出書的《天然》雜志上申報了這一結果。這是很小的變更,但LED的尺寸也很小,它相當于每平方米6瓦特的能量通量。比擬之下,太陽每平方米供給約1000瓦特能量通量。Reddy和同事以為,他們也許有一天能經由過程削減孔隙巨細而且吸走LED內積累的熱量,將冷卻通量晉升至這一強度。

            該技術能夠不會取代傳統制冷技術,或許將資料冷卻至約60開爾文以下。但未介入最新研討的斯坦福大學實際物理學家Shanhui Fan以為,它也許有潛力被用于冷卻微電子元件。在此前任務中,Fan應用盤算機模子猜測,假如被放置在離另外壹個物體若幹納米遠的處所,LED可發生相當大的冷卻效應。現在,他表現,Reddy及其團隊已在實驗中完成了這一設法主意。

          轉載于:制冷網

          本文網址:http://www.handbagsmgmg.com/news/435.html

          癥結詞:冷水機,高溫冷水機組,螺杆冷水機組

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