นักฟิสิกส์ในเยอรมนีกล่าวว่าพวกเขาได้ทำการวัดมวลดิวเทอรอนที่แม่นยำที่สุดในโลกโดยเปรียบเทียบกับมวลของนิวเคลียสคาร์บอน-12 งานใหม่นี้ดำเนินการโดยการกักดิวเทอรอน (ซึ่งเป็นนิวเคลียสของดิวทีเรียมหรือไฮโดรเจนที่ “หนัก”) และนิวเคลียสของคาร์บอน-12 ที่มีสนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้าแรงสูง ให้การตรวจสอบข้ามที่เป็นอิสระที่สำคัญกับการวัดก่อนหน้านี้ที่ให้ค่าที่ไม่สอดคล้องกัน .
การทราบ
มวลที่แม่นยำของนิวเคลียสอะตอมอย่างง่าย เช่น ไฮโดรเจน ไอโซโทปของดิวเทอเรียมและทริเทียม และไอออนของไฮโดรเจนระดับโมเลกุล H 2 + และ HD + (โปรตอนและดิวเทอรอนที่จับกันด้วยอิเล็กตรอน) เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการทดสอบทฤษฎีฟิสิกส์พื้นฐาน เช่น อิเล็กโทรไดนามิกส์ควอนตัม
มวลของดิวเทอรอนยังสามารถใช้เพื่อหามวลของนิวตรอน ซึ่งมีความหมายสำหรับมาตรวิทยาเช่นเดียวกับฟิสิกส์ของอะตอม โมเลกุล และนิวตริโน เพื่อให้การวัดแม่นยำเหล่านี้ นักฟิสิกส์มักจะหันไปใช้กับดักเพนนิง ซึ่งใช้สนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้าแรงสูงในการดักจับอนุภาคที่มีประจุ
เช่น ดิวเทอรอนเดี่ยวและไอออนธรรมดาอื่นๆ เมื่อดักจับแล้ว อนุภาคจะแกว่งที่ความถี่เฉพาะ (ไซโคลตรอน) ซึ่งขึ้นอยู่กับมวลของอนุภาค โดยอนุภาคที่หนักกว่าจะแกว่งช้ากว่าอนุภาคที่เบากว่า ดังนั้น หากวัดความถี่การสั่นของไอออนสองตัวที่ต่างกันในกับดักเดียวกัน อัตราส่วนของมวลของไอออนเหล่านี้
สามารถคำนวณได้อย่างแม่นยำสูง (ประมาณ 1 ส่วนใน 8.5 x 10 -12 ) แมสสเปกโตรมิเตอร์กับดักไครโอเจนิกเพนนิ่งในงานวิจัยชิ้นใหม่นี้ ทีมงานจากสถาบัน สำหรับฟิสิกส์นิวเคลียร์ , มหาวิทยาลัย , ศูนย์วิจัยไอออนหนัก ในไมนซ์ได้ใช้เครื่องสเปกโตรมิเตอร์มวลสารการแช่แข็งแบบพิเศษที่ทุ่มเทให้
กับการวัดมวลแสง-ไอออน . การติดตั้งสเปกโตรมิเตอร์นี้ ซึ่งนักวิจัยขนานนามว่าประกอบด้วยกับดักเพนนิงซ้อนกัน สแต็คนี้ประกอบด้วยกับดักความแม่นยำเจ็ดอิเล็กโทรดที่ปรับให้เหมาะสมที่สุดและกับดักเก็บข้อมูลสองตัวที่อยู่ติดกันซึ่งอยู่ภายในสนามแม่เหล็กที่เป็นเนื้อเดียวกันของแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวด
การตั้งค่า
ทั้งหมดยังถูกเก็บไว้ในสุญญากาศที่เกือบสมบูรณ์แบบ (ดีกว่า 10 -17mbar) ที่อุณหภูมิประมาณ 4K
นักวิจัยได้วางดิวเทอรอนไว้ในกับดักหน่วยเก็บข้อมูลก่อนที่จะถ่ายโอนไปยังกับดักความแม่นยำ ที่นั่น พวกเขากำหนดความถี่การสั่นด้วยความแม่นยำสูงโดยการวัดกระแสสลับขนาดเล็ก (เรียกว่ากระแสภาพ)
ที่เหนี่ยวนำที่พื้นผิวด้านในของอิเล็กโทรดกับดักโดยประจุของไอออนที่กำลังเคลื่อนที่ สุดท้าย พวกเขาเปรียบเทียบการวัดความถี่นี้กับการวัดที่คล้ายกันซึ่งทำบนคาร์บอน-12 ไอออน ( 12 C 6+ ) ในเครื่องมือเดียวกัน ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้ายิ่งยวดแบบปรับได้ผู้เขียนนำการศึกษา
อธิบายว่าทีมเลือก12 C 6+เพราะทำหน้าที่เป็นมาตรฐานมวลสำหรับอะตอม ซึ่งหมายความว่ามวลตามคำนิยามแล้วเท่ากับ 12 หน่วยมวลอะตอม ดังนั้น การวัดอัตราส่วนของดิวเทอรอนและ ความถี่การสั่นของไอออน 12 C 6+จะให้มวลของดิวเทอรอนโดยตรงในหน่วยมวลอะตอม
ความแม่นยำ
ของการวัดก่อนหน้านี้ที่ใช้วิธีนี้ถูกจำกัดโดยความเบี่ยงเบนของสนามแม่เหล็กของกับดักจากรูปแบบในอุดมคติ ทีมงานชาวเยอรมันเอาชนะปัญหานี้ได้โดยใช้ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าตัวนำยิ่งยวดแบบปรับได้ที่พันรอบห้องกับดักโดยตรง เพื่อให้กับดักสามารถทำงานได้โดยไม่รบกวนแม่เหล็ก
ในขดลวดอื่นๆ มากเกินไป การตั้งค่านี้ทำให้พวกเขาวัดค่าความเบี่ยงเบนของสนามแม่เหล็กและกดค่าความคลาดเคลื่อนลงได้ 100 เท่า ด้วยวิธีนี้ พวกเขาระบุว่ามวลของดิวเทอรอนเท่ากับ หน่วยอะตอม โดยที่ตัวเลขในวงเล็บแสดงถึงความไม่แน่นอนทางสถิติ ของตัวเลขตัวสุดท้าย มวลของไอออนโมเลกุล
ไฮโดรเจน HD +ที่กำหนดโดยวิธีเดียวกันคือ หน่วยอะตอม ค่าใหม่สำหรับมวลของดิวเทอรอนมีค่าน้อยกว่าค่าอ้างอิงแบบตารางอย่างเห็นได้ชัด เพื่อตรวจสอบผลลัพธ์ Rau และเพื่อนร่วมงานจึงคำนวณมวลของ HD +โดยใช้มวลของโปรตอนและอิเล็กตรอนที่วัดได้ก่อนหน้านี้ ผลลัพธ์ใหม่สำหรับดิวเทอรอนอยู่
เพียงครั้งเดียว และฟลักซ์ที่แต่ละอันตรวจวัดจะมีค่ามากหากเครื่องตรวจจับหันไปทางแหล่งกำเนิดของการระเบิด และมีค่าน้อยลงหากอยู่ในมุมเอียง ตำแหน่งที่ดีที่สุดสำหรับการระเบิดของรังสีแกมมาสามารถพบได้โดยการวิเคราะห์ฟลักซ์ที่วัดได้จากเครื่องตรวจจับทั้งหมด แต่โดยปกติแล้วจะเป็นวงกลม
ที่มีขนาดประมาณ 20 เท่าของพระจันทร์เต็มดวง ภายในพื้นที่ดังกล่าวมีดวงดาวและกาแล็กซี่นับล้าน และยากที่จะหาตัวคนผิด ปัญหานี้ได้รับการแก้ไขด้วยการพัฒนากล้องเอ็กซ์เรย์มุมกว้างบนดาวเทียม ของอิตาลี-เนเธอร์แลนด์ ซึ่งเปิดตัวในปี 1996 กล้องเหล่านี้มีขอบเขตการมองเห็นที่กว้าง
และยังให้ภาพที่แม่นยำ ซึ่งหมายความว่าดาวเทียมสามารถให้ ตำแหน่งที่ถูกต้องสำหรับการระเบิดของรังสีแกมมา อย่างไรก็ตาม ดาวเทียมดวงนี้ไม่ได้มองเห็นท้องฟ้าทั้งหมดในเวลาเดียวกัน ดังนั้นจึงตรวจจับการระเบิดได้เดือนละครั้งเท่านั้นเป็นวัตถุนอกโลก งานวิจัยสำหรับการศึกษาการระเบิดของรังสีแกมมา
ในปัจจุบันคือ บนหอสังเกตการณ์รังสีแกมมาคอมป์ตันเปิดตัวในปี 1991 และตรวจจับการระเบิดหนึ่งครั้งทุกวัน เพิ่มขึ้นเป็นครั้งที่ 2,000 เมื่อปลายปีที่แล้วที่เกือบ 39,000 เท่าของน้ำหนักตัวเองได้ ในข้อตกลงที่ดีกับค่าเหล่านี้ ซึ่งบ่งชี้ว่าค่าอ้างอิงสำหรับดิวเทอรอนจำเป็นต้องได้รับการแก้ไข
ในรูปของเปลือกก๊าซที่เรืองแสงและขยายตัวเป็นเวลาหลายหมื่นปี ซูเปอร์โนวาปลดปล่อยพลังงานออกมาเพียงพอสำหรับการระเบิดของรังสีแกมมาอย่างแน่นอน แต่ส่วนใหญ่แล้วจะถูกปลดปล่อยออกมาในรูปของแสงที่มองเห็นได้และใช้เวลานานกว่า 10 วินาที เนื่องจากเปลือกหนาของดาวฤกษ์ทำหน้าที่
credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100
