Een team van natuurkundigen van Lancaster University heeft een camerasysteem ontwikkeld waarmee de schaduw van een monster van helium-3 kan worden vastgelegd. In hun paper gepubliceerd in het tijdschrift Physical Review B , beschrijft de groep hun camera, hun techniek om hem te gebruiken en mogelijke toepassingen voor de beelden die ze vastlegt.

Helium-3 is bijzonder interessant voor natuurkundigen vanwege de interessante interne structuur, die sommigen in het veld hebben beschreven als het 'universum in een druppel'. Een van zijn eigenschappen is dat het bij koeling tot extreem lage temperaturen overgaat in een superfluïde. Als onderdeel van onderzoeksinspanningen hebben natuurkundigen manieren gevonden om het te detecteren door speciale sondes te gebruiken om het zwakke magnetische veld te detecteren. Ze hebben manieren gevonden om het te 'aanraken' door dingen door monsters ervan te duwen en hun impact te meten. Ze hebben ook ontdekt dat het mogelijk is om sommige kenmerken ervan te horen met speciale microfoons. In deze nieuwe poging hebben de onderzoekers nu een manier ontwikkeld om het te visualiseren met een speciaal camerasysteem.

Het camerasysteem bestond uit drie hoofdcomponenten opgehangen in een monster van helium-3. Het eerste deel van het systeem was een gesloten doos die als bron van quasideeltjes diende. Het had een apparaat dat Cooper-paren in quasideeltjes brak, die hun weg uit de doos vonden via een klein gaatje aan het ene uiteinde. Door temperatuurverschillen vlogen de quasideeltjes rechtstreeks uit de doos het tweede deel van het systeem in. Dat tweede deel bestond uit een trillende draadlus die helium-3-wervelingen tussen de bron creëerde; het derde deel van het systeem - de camera - is een 5 x 5 array van kwarts stemvorken.

Om een ​​afbeelding te maken, werden quasideeltjes vanuit de bron in de wervels afgevuurd. Die quasideeltjes die dicht bij een vortex reisden, werden teruggekaatst als gaten in de richting van de bron. Die quasideeltjes die niet voldoende dicht bij een vortex kwamen, vonden hun weg naar de camera. Het uiteindelijke resultaat was een schaduw van de vortex-kluwen die door de camera-array werd vastgelegd. + Verder verkennen

Onderzoekers gebruiken silicium nanodeeltjes om samensmelting van gekwantiseerde vortices die voorkomen in supervloeibaar helium te visualiseren

© 2022 Science X Network