[ad_1]

محققان انستیتوی استاندارد و فناوری ملی (NIST) دماسنج مینیاتوری با کاربردهای بالقوه زیادی مانند نظارت بر دما بر روی تراشه های پردازنده در رایانه های کوانتومی مبتنی بر ابررساناها اختراع کرده اند که برای کارکرد صحیح باید سرد باشد.

دماسنج ابررسانای NIST دمای زیر 1 کلوین (منفی 272.15 درجه سانتیگراد یا منفی 457.87 درجه فارنهایت) ، تا 50 میلی کلوین (میلی لیتر) و بالقوه 5 میلی متر را اندازه گیری می کند. از دماسنجهای برودتی معمولی برای دستگاههای در مقیاس تراشه کوچکتر ، سریعتر و راحت تر است و می تواند به صورت انبوه تولید شود. محققان NIST طراحی و عملکرد گزارش جدیدی را برای مجله توصیف می کنند.

با اندازه گیری تنها 2.5 در 1.15 میلی متر ، دماسنج جدید را می توان در داخل دستگاه قرار داد یا آن را به دستگاه مایکروویو برودتی دیگر چسباند تا دمای آن را هنگام نصب روی تراشه اندازه گیری کند. محققان از دماسنج برای نشان دادن اندازه گیری های سریع و دقیق گرمایش تقویت کننده مایکروویو ابررسانا استفاده کردند.

این فناوری قسمت اصلی حسگرهای ابررسانای شخصی NIST برای دوربینهای تلسکوپی ، به ویژه ردیاب های مایکروویو تهیه شده برای بالون BLAST است.

جوئل اولوم ، رهبر گروه ، گفت: “این یک ایده جالب بود که به سرعت به چیزی بسیار مفید تبدیل شد.” “این دماسنج به محققان این امکان را می دهد تا دمای طیف وسیعی از اجزای موجود در بسته های آزمایشی خود را با صرف هزینه بسیار کم و بدون معرفی تعداد زیادی اتصالات الکتریکی اضافی ، اندازه گیری کنند. این امر می تواند به نفع محققانی باشد که در محاسبات کوانتومی کار می کنند یا از سنسورهای دمای پایین استفاده می کنند. طیف گسترده ای از مناطق. “

دماسنج متشکل از یک رسوناتور فوق رسانای نیوبیوم است که با سیلیس پوشانده شده است. این پوشش برای جابجایی فرکانس ارتعاش به طور طبیعی با تشدید کننده در تعامل است. دانشمندان گمان می کنند که این امر به دلیل “تونل زدن” اتم ها بین دو مکان است که یک اثر مکانیکی کوانتومی است.

دماسنج NIST بر اساس کاربرد جدیدی مبنی بر اینکه فرکانس طبیعی رزوناتور به دما بستگی دارد ، ساخته شده است. دماسنج تغییرات فرکانس را که با الکترونیک اندازه گیری می شود ، در دما می خواند. در مقابل ، دماسنج های معمولی برای دمای زیر کلوین بر اساس مقاومت الکتریکی ساخته شده اند. آنها نیاز به سیم کشی با هدف الکترونیک دمای اتاق ، اضافه کردن پیچیدگی و به طور بالقوه باعث گرم شدن و تداخل.

دماسنج NIST دما را در حدود 5 میلی ثانیه (هزارم ثانیه) اندازه گیری می کند ، بسیار سریعتر از اکثر دماسنجهای مقاومتی معمولی در حدود یک دهم ثانیه. ساخت دماسنج های NIST نیز تنها در یک مرحله از مراحل کار آسان است. آنها می توانند با بیش از 1200 اتصالات در صفحه سیلیکونی 3 اینچی (تقریباً 75 میلی متر) به تولید انبوه برسند.

منبع تاریخچه:

مواد تهیه شده توسط موسسه ملی استاندارد و فناوری (NIST). توجه: مطالب را می توان از نظر سبک و طول ویرایش کرد.

[ad_2]

منبع: packge-news.ir

ایندکسر