Исследователя Сравнивают Атомные Массы С Беспрецедентный Точностью - Новой Технологией

Физики MIT атомные начинали метод который сравнивает массы одиночных порученных атомов с беспрецедентное точност-сродным к измерять расстояние между Бостоном и Лос-Анджелесом к в пределах ширине человеческих волос.

Изучение, опубликованное в Науке Курьерской, сообщает коэффициент масс молекул азота и диссугаза с точностью под 1 частью в 100 миллиардов.

Работа, водить Дэвидом E. Pritchard, Сесиль и Профессор Ида Физики и главным образом исследователь в Центре MIT-Гарварда для Ultracold Атомов, раскрывают дверь к многочисленним применениям, включая испытывать E=mc2 и весить химическые соединения для слабо прыгнутых или очень редких ионных видов.

Pritchard, также приниманное в члены с Исследовательской Лабараторией MIT для Электроники, и члены его группы руководитель в поле высокоточного массового спектрометрирования на больше чем 10 лет. Они начали методы для того чтобы поглотить и обнаружить одиночный порученный атом, известный как ион, для больше чем месяц одновременно. Они использовали этот метод для того чтобы опубликовать атомные массы 13 отличающихся атомов колебаясь от водопод к цезию с неопределенностью вокруг 1 части в 10 миллиардов.

Атомная масса измерена путем сравнивать тарифы на которых различные молекулярные ионы двигают по орбите линии магнитного поля в магнитной ловушке. Точность этого широко используемого метода была ограничена изменениями которые произошли в магнитном поле во время минут необходимо, что переключили 2 будучи сравниванными иона. Лаборатория MIT имела свою собственную специальную возможность: изменения магнитного поля причиненные близрасположенной подземкой выравниваются. Принудила сделать группу все измерения между 1:30 и 5:30 A.M., когда были выключены подземка и лифты в их здании.

В этих недавних экспериментах, группа Pritchard на the first time положено 2 ионам в ловушку в тоже время. Ранее, это произвело проблемы когда 2 иона пришли слишком близко совместно и произвели bothersome электростатические взаимодействия. Исследователя отжали эту препону путем устанавливать ионы 1 mm врозь в общей круговой орбите. В этой конфигурации, ионы в ловушке как вальсируя пара.

«Они закручивают вокруг на танцплощадку, всегда фикчированное расстояние от одина другого,» сказал Simon Rainville, первый автор бумаги и postdoctoral собрата на Гарварде. Исследователя после этого приняли преимущество связанного движения для того чтобы контролировать и контролировать траектории ионов в ловушке.

Новый метод, сродный к использованию вес-сбалансированного маштаба любит те раз использовано для мяса или продукция, драматически увеличивает точность с которой атомные массы можно измерить. И спасибо новая сильно автоматизированная компьютерная система, массы измерены в лаборатории MIT крыглосуточно.

Поле выдвигается значительно с XIX век, когда Итальянский химик Amadeo Avogadro сперва наблюдал что газы на таких же температуре и давлении совмещенных в определенных коэффициентах тома, и тома равного газов имели такое же число молекул. Путем весить тома газов, он смог определить коэффициенты их атомных масс.

В начале двадцатого века, Pritchard заметило, массовые сравнения атомной разновидности имели точность вокруг 1 части в 1.000, и когда он начал работать в поле, современное были немного частей в 100 миллионов. Сегодня, точность достигала несколько частей в триллионе. «В логарифмическом чувстве, мы делали почти как много прогресса как в всей предыдущей истории массового спектрометрирования,» он сказал.

В дополнение к Pritchard и Rainville, авторы включают Джеймс Томпсона, postdoctoral исследователя на MIT.

Вывешенный 19-ое декабря 2003th

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

Last Update: 12. June 2013 10:34

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit