Важливе досягнення, а не жарт. У США придумали новий стандарт вимірювання відсутності чого-небудь

Надвисокий вакуум важливий при виробництві напівпровідників (Фото:silvae/Depositphotos)

У США винайшли новий стандарт вимірювання вакууму. Він дає змогу визначити, яка частка атмосфери залишилася в порожнечі. Це важливе досягнення для виробництва мікросхем.

Як сказано в журналі AVS Quantum Science, методику розробили вчені з Національного інституту стандартів і технологій. У будь-якому вакуумі завжди залишаються кілька високошвидкісних частинок. Але якщо їхній спільний тиск становить нижче 0,000001 паскаля, то за стандартом холодного атомарного вакууму (CAVS) середовище вважається надвисоким вакуумом.

Виміряти такий рівень порожнечі досить складно. Зазвичай для цього застосовуються прилади, які використовують частинки газу, що залишилися. Пристрої заряджають їх і збирають для визначення кількості. Однак у новому дослідженні вчені застосували експерименти з атомами.

Високошвидкісні частинки здатні вибивати холодні незаряджені металеві атоми з магнітних пасток. І на основі цих втрат можна обчислити концентрацію частинок у навколишньому середовищі. Дослідники підключили до вакуумної камери магнітну пастку з тисячею атомів літію або рубідію. Завдяки такому підходу вони з’ясували, що можна стабільно вимірювати тиск у діапазоні надвисокого вакууму. Тобто вчені створили новий тип CAVS-датчика, який показує відсутність чого-небудь у конкретному середовищі.

Прилад створювали протягом семи років. А під час недавнього випробування результати роботи пристрою порівняли з показниками високопродуктивної версії традиційної установки для вимірювання тиску. CAVS-датчик учених виявився набагато простішим у застосуванні та відповідав усім сучасним вимогам.

«Дійсно, портативний варіант настільки простий, що ми вирішили автоматизувати його таким чином, що нам дуже рідко доводилося втручатися в його роботу. Фактично, більшу частину даних, отриманих за допомогою портативного CAVS у рамках цього дослідження, було отримано, коли ми спокійно спали у себе вдома», — розповів фізик Ден Баркер із Національного інституту стандартів і технологій. Це відкриття важливе для виробництва напівпровідників, де активно використовується вакуум.