Атточасы, способные измерить временные параметры движения электронов. Новость Бесплатной технической библиотеки

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Attoclock in grado di misurare i parametri temporali del movimento degli elettroni

12.05.2018

Tutto ciò che accade a livello atomico e molecolare accade così velocemente che non può essere percepito da nessun senso umano. Ad esempio, un minuscolo elettrone, per spostarsi da un atomo all'altro durante una reazione chimica, impiega solo poche centinaia di attosecondi. Cos'è un attosecondo? Prendi un secondo e dividilo in un miliardo di parti, quindi dividi una parte in un altro miliardo di parti più piccole. Un attosecondo è 1*10^-18 secondi.

Ma, per capire cosa sta succedendo nell'"universo" invisibile degli eventi quantistici, le persone devono essere in grado di misurare gli intervalli di tempo su una scala di attosecondi. E questo è ciò di cui sono capaci i nuovi "atto-clocks" creati dai ricercatori dello SLAC Linear Accelerator Laboratory della Stanford University. Il nuovo orologio si basa su un laser a raggi X in grado di generare impulsi di diverse decine di attosecondi, precedentemente utilizzato per catturare video di eventi che si verificano a livello molecolare.

Tuttavia, l'acquisizione di eventi relativi alla fisica quantistica è fondamentalmente diversa dall'acquisizione di eventi dal campo della fisica e della chimica classiche. In precedenza, gli scienziati non avevano la capacità non solo di misurare, ma anche di controllare la potenza degli impulsi di raggi X. E impulsi troppo potenti hanno influenzato il fragile stato quantistico e il comportamento delle particelle, il che ha reso impossibile interpretare correttamente i dati ottenuti.

I principi del design dell'atto-clock sono stati proposti dai fisici svizzeri circa un decennio fa. Ma solo ora ha iniziato ad apparire la possibilità di creare un dispositivo del genere, che si basa su alcune apparecchiature già disponibili per gli specialisti del laboratorio SLAC. Il dispositivo ha un diametro di 0.6 metri e si trova all'interno di una piccola camera a vuoto. La struttura dell'atto-clock comprende 16 sensori cilindrici installati come raggi in una ruota.

Il "cuore" di un atto-orologio è un atomo o una molecola, che è anche oggetto di ricerca allo stesso tempo. Questo oggetto viene posizionato al centro del cerchio formato dai sensori e ad esso vengono applicati impulsi di raggi X. L'atomo(i) viene ionizzato e perde alcuni dei loro elettroni che, sotto l'influenza del campo elettrico della luce laser, vengono diretti verso i sensori e catturati da uno di essi. "Catturando" un elettrone libero, gli scienziati possono calcolare il valore esatto dell'energia contenuta nell'impulso di raggi X e il momento esatto dell'impatto di questo impulso sull'oggetto in studio.

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Nuovo metodo per creare batterie potenti 08.05.2024

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Contenuto alcolico della birra calda 07.05.2024

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Notizie casuali dall'Archivio

Switch Ethernet Microchip SparX-5 16.01.2022

Microchip ha rilasciato una nuova linea di switch Ethernet industriali e aziendali SparX-5.

Gli SparX-5 sono switch Ethernet L2/L3 completamente gestiti con un throughput totale da 64 a 200 Gbps, che può essere suddiviso tra 64 porte 1G/2.5G/5G/25G, consentendo di ottenere il rapporto necessario tra il numero di abbonati collegati e la loro velocità di connessione.

Per collegare i moduli PHY e SFP/XFP, vengono utilizzati SerDe 5G/10G/25G ad alta velocità che implementano le interfacce seriali SGMII/QSGMII/USXGMII.

È stata rilasciata una serie derivata SparX-5i per uso industriale, che ha il supporto più completo fino ad oggi per lo standard Time Sensitive Networking (TSN), necessario per l'implementazione di reti in tempo reale con un tempo di consegna dei pacchetti deterministico.

Caratteristiche degli interruttori SparX-5/5i:

Numero massimo di porte: x64
Larghezza di banda: 64...200 Gbps
Supporto TSN e SyncE (SparX-5i)
Processore integrato: CPU ARM Cortex-A53 dual-core a 1GHz
Interfacce per moduli PHY, SFP/XFP:
SGMII/QSGMII/USXGMII
Intervallo operativo di temperatura:
da 0 a 105°C (transizione)
Da -40 a 110°C (transizione)
Alloggiamento: FCBGA-888

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