Quando o mágico lhe diz que não há nada na manga, você é convidado a olhar além do suor dos braços e do ar fétido em busca de cartas ou coelhinhos escondidos dentro dele.

Mas quando um fabricante de microchips de alta qualidade diz que não há nada em sua câmara de vácuo, você realmente precisa confiar nele. Cabelos, partículas de poeira ou mesmo partículas de contaminantes podem ser suficientes para destruir tecnologias delicadas.

O Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos EUA (NIST) validou agora um processo no qual vem trabalhando há algum tempo para medir com precisão a pressão extremamente baixa do gás dentro de um espaço limitado, oferecendo às indústrias e aos pesquisadores uma nova maneira de chegar ao nada.

Tentar expulsar cada partícula de gás do recipiente rapidamente se torna uma tarefa tola. Alguns retardatários teimosos permanecerão inevitavelmente. No entanto, se a sua pressão colectiva menos de 0,000001 Pa (cerca de um trilionésimo de atmosfera), podemos chamá-lo de supervácuo usando o Cold Atomic Vacuum Standard (CAVS).

Obtenha uma medição precisa e confiável deste nível de vácuo coisa difícilgeralmente depende dispositivos que são usados moléculas de gás restantes como ponto de partida para o elétron, ou carregue-os e coletar partículas ionizadas para contagem.

No entanto, os pesquisadores se perguntaram se as limitações dos experimentos envolvendo átomos resfriados a laser poderiam ser transformadas em uma ferramenta útil para detectar e calcular os restos da atmosfera deixados em uma câmara de vácuo.

Átomos de metal frios e sem carga presos em armadilhas magnéticas muitas vezes sofre Problema irritante – partículas de gás voadoras podem tirá-los da gaiola. Por outro lado, medir a perda destes átomos pode fornecer uma indicação bastante confiável da concentração de partículas de alta velocidade no seu ambiente.

Ao anexar uma armadilha magnética carregada com cerca de mil átomos de lítio ou rubídio a uma câmara de vácuo, os pesquisadores do NIST mostraram que é possível medir pressões continuamente dentro da faixa de vácuo ultra-alto, criando um novo tipo de sensor CAVS.

Embora tenham mexido no dispositivo durante a maior parte dos últimos sete anos, a equipe recentemente conectou sua nova tecnologia CAVS a um sistema que pode vazar continuamente dezenas de bilhões de partículas em uma sala por segundo.

Ao comparar o tamanho padrão das partículas que entram na câmara com as medições do inovador sensor CAVS, a equipe mostrou que o seu método não é apenas um ponto zero; É muito mais simples do que qualquer coisa que já foi produzida.

E sem a necessidade de calibração, é na verdade um medidor de vácuo padrão pronto para uso.

“Na verdade, a versão portátil é tão simples que eventualmente decidimos automatizá-la para que raramente tenhamos que interferir em sua operação.” Ele diz Físico do NIST, Dan Parker.

“Na verdade, a maioria dos dados do CAVS portátil para este estudo foram obtidos enquanto dormíamos confortavelmente em casa”.

Pode não ser exatamente como mágica, mas para produtores de semicondutores de ponta ou pesquisadores que dependem de aspiradores de pó para estudar tudo, desde ondas gravitacionais Para transformar o caos quântico no próprio nada, as novas tecnologias podem ser exatamente o que eles precisam para garantir que não tenham quase nada na manga.

Esta pesquisa foi publicada em AVS Ciência Quântica.