研究者は前例のない正確さ - 新技術と原子質量を比較します

MIT の原子物理学者は人間の毛髪の幅内のへのボストンとロスアンジェルス間の間隔の測定との前例のない正確さ同類と単一満たされた原子の大容量を比較する技術を開発しました。

明白な科学で出版される調査は 1000億の 1 部の下で精密の窒素およびアセチレン分子の大容量の比率を報告します。

デイヴィッド E. Pritchard が、セシルおよび Ida 教授および Ultracold 原子のための MIT ハーバード中心の主任調査官は導く E=mc をテストすることおよび弱く区切られるか、または非常にまれなイオン種のために化学結合を重量を量ることを含む多数の2 アプリケーションに、物理学の作業ドアを、開きます。

また電子工学のための MIT の研究所と加入する彼のグループの Pritchard、およびメンバーは 10 年ずっと間以上高精度の質量分析のフィールドのリーダーです。 それらは月以上のためのイオンとして、一度に知られている単一満たされた原子を引っ掛け、検出するために技術を開発しました。 それらは水素から 100億のおよそ 1 部の不確実性のセシウムまで及ぶ 13 個の原子の原子質量を出版するのにこの方法を使用しました。

原子質量は異なった分子イオンが磁気トラップの磁界ラインの回りを回るレートの比較によって測定されます。 この広く利用された技術の精密は比較される 2 つのイオンを切替えるために必要な分の間に磁界に発生した変更によって限定されました。 MIT の実験室に自身の特別な挑戦がありました: 近くの地下鉄によって引き起こされる磁界の変化は並びます。 グループは建物の地下鉄そしてエレベーターがシャットダウンされたときに 1:30 と 5:30 AM 間のすべての測定をさせます。

これらの最近の実験では、 Pritchard のグループはトラップにはじめて 2 つのイオンを同時に置きました。 以前は、これは 2 つのイオンが余りにすぐそばに来、煩わしい静電気の相互作用を生成したときに問題を生成しました。 研究者は共通の円軌道にイオンを離れて 1 つの mm 置くことによってこの障害を克服しました。 この構成では、トラップのイオンはワルツを踊るカップルのようです。

「それらはダンス・フロアで回ります、常に互いからの固定間隔」、サイモン Rainville、ハーバードのペーパーそして博士研究員の最初の著者を言いました。 研究者はそれからトラップのイオンの弾道を監視し、制御するのにつながれた動きを利用しました。

重量釣り合ったスケールの使用と同類新しい技術はそれらを肉のために一度使用されて好みますまたは農産物は、劇的に原子質量が測定することができる精密を高めます。 そして新しい非常に自動化された計算機システムへの感謝、大容量は MIT の実験室で 1 日 24 時間測定されます。

フィールドは 19 世紀以来確定ボリューム比率で結合された同じ温度および圧力のガスにおよびガスの同輩ボリュームは分子の同じ番号があったことをイタリアの化学者が最初に観察したときにアマデーオ Avogadro、かなり進んでいました。 ガスのボリュームの重量を量ることによって、彼は原子質量の比率を定めることができます。

20 世紀初頭では、 Pritchard は注意しました、原子種の多くの比較に 1,000 でおよそ 1 部の精密、および彼がフィールドで働き始めたときに最新式がでした 100,000,000 の少数の部分ありました。 現在、精密は兆の複数の部分に達しました。 「対数の感覚で、私達は質量分析の全体の前の歴史で」とほぼ同様に多くの進歩をしました彼は言いました。

Pritchard および Rainville に加えて、著者はジェームストムソン、 MIT のポストドクターを含んでいます。

2003 年 12 月th 19 日掲示される

Date Added: Jan 16, 2004 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 12. June 2013 10:25

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