Разработана камера для захвата гелия-3
Группа физиков из Ланкастерского университета разработала систему камер, которую можно использовать для захвата образца гелия-3. В своей статье, опубликованной в журнале Physical Review B, группа описывает свою камеру, технику ее использования и возможные варианты использования изображений, которые она захватывает.
Боковой набросок эксперимента с наиболее вероятной конфигурацией клубка (не в масштабе). Мы освещаем создаваемую проволокой турбулентность потоком квазичастиц, испускаемым из отверстия излучателя абсолютно черного тела. Часть квазичастиц испытывает андреевское обратное отражение и повторяет свой путь, оставляя за вихревым клубком тень. Камера квазичастиц фиксирует уменьшение потока и «отображает» распределение квантовой турбулентности, образованной проволокой. На вставках A и B показано распределение клубков, приводящее к симметричной тени: на (A) турбулентность формируется за направлением движения проволоки, а на (B) турбулентность развивается над и под проволокой. Предоставлено: Physical Review B (2022). DOI: 10.1103/PhysRevB.105.174515
Гелий-3 представляет особый интерес для физиков из-за его интересной внутренней структуры, которую некоторые специалисты называют «вселенная в капле». Одним из его свойств является то, что он переходит в сверхтекучее состояние при охлаждении до чрезвычайно низких температур. В рамках исследовательских усилий физики нашли способы обнаружить его, используя специальные зонды для определения его слабого магнитного поля. Они нашли способы «прикоснуться» к нему, проталкивая его образцы и измеряя их воздействие. Они также обнаружили, что некоторые его характеристики можно услышать с помощью специальных микрофонов. В этой новой работе исследователи разработали способ визуализации с помощью специальной системы камер.
Система камеры состояла из трех основных компонентов, подвешенных в образце гелия-3. Первая часть системы представляла собой закрытый ящик, служивший источником квазичастиц. У него было устройство, которое разбивало куперовские пары на квазичастицы, которые выходили из коробки через крошечное отверстие на одном конце. Из-за разницы температур квазичастицы вылетели прямо из коробки во вторую часть системы. Эта вторая часть состояла из вибрирующей проволочной петли, которая создавала вихри гелия-3 между источником; третья часть системы — камера — представляет собой набор кварцевых камертонов размером 5 х 5.
Для создания изображения квазичастицы выбрасывались из источника в вихри. Те квазичастицы, которые путешествовали близко к вихрю, отражались обратно в виде дырок к источнику. Те квазичастицы, которые не прошли достаточно близко от вихря, добирались до камеры. Конечным результатом стала тень вихревого клубка, захваченная массивом камер.
