szerző:
Panoráma
Tetszett a cikk?

Amerikai fizikusok az abszolút nulla hőmérséklet közelében működő mikroszkópikus hűtőeszközt fejlesztettek ki, amely az eddigieknél sokkal érzékenyebb detektorok, érzékelő eszközök készítését teszi lehetővé.

A.M. Clark és munkatársai az Applied Physics című tudományos folyóiratban számoltak be róla, hogy a mili-Kelvin fokos tartományban működő, integrált áramkör-morzsákra ráépíthető hűtőeszközt sikerült kifejleszteniük.

Az érzékelők hasznos jelét elfedő termikus zaj a Kelvin fokban mért abszolút hőmérséklet függvénye, ezért már évtizedekkel ezelőtt hűtötték az érzékelőket. (Például már a taljándörögdi óriásparabola szovjet műholdvevőjében is hűtött erősítő volt). Manapság az űrtechnológiában és a félvezetőiparban megszokottak az 1 Kelvin fokon működő érzékelők, a kriogenikus szenzorok, s a kutatók már számítanak a következő generációra, az egytized Kelvin fokra hűtött, még érzékenyebb típusokra.

A jelenlegi hűtési technikákkal igen komplikált és költséges 1 Kelvin fok alá menni, szilárdtest eszközökkel ez nem is volt lehetséges. Ezért jelent áttörést a 25 mikronos kis hűtőgép, amivel az érzékelők kritikus részét 1 Kelvin fok alá lehet hűteni.

Joel Ullom és kollégái a Colorado állambeli Nemzeti Szabvány- és Technológia Intézetben és az Indiana állambeli Notre Dame egyetemen vékonyréteg technológiával építették meg a hűtőgépet: az alsó réteg közönséges fém, a következő réteg szigetelő, a felső réteg pedig szupravezető fém volt. Amikor tápfeszültséget kapcsoltak a szerkezetre, a közönséges fémrétegben található legforróbb elektronok alagút effektussal a szupravezetőbe jutottak, olyasféleképp hűtve a fémet, mint amikor a vízből kilépő legforróbb molekulák párolgással hűtik a vizet.

A bemutatott összeállításnál négy parányi, 25x15 mikronos hűtőgép egy 450x450 mikronos tárgyat 320 mK hőmérsékletről 225 mK-re hűtött. Várható, hogy a viszonylag olcsó hélium-3 technológia és a továbbfejlesztett elektron-alagúteffektust kihasználó hűtők kombinálásával hamarosan centiméteres tárgyakat lehet 100 mK hőmérséklet alá hűteni.

HVG

HVG-előfizetés digitálisan is!

Rendelje meg a HVG hetilapot papíron vagy digitálisan, és olvasson minket bárhol, bármikor!

MTI Tech

Nanotechnológiával a rák ellen

Nano-részecskékkel akarják gyógyítani a rákos megbetegedéseket amerikai mérnökök: a részecske a vérárammal bejut a daganatba, tönkreteszi a hajszálereket, és ezután adja ki magából a daganatos sejtekre halálos mérgét, nem bántja az egészséges sejteket.

hvg.hu Tech

Atomok működtetik a mikroszkopikus méretű motort

A Berkeley egyetem kutatói bemutatták a világon valaha épített legkisebb elektromotort, amely olyan pici, hogy több száz elférne belőle egy akkora területen, mint a jelen mondatnak a végén lévő pont.