實驗的側面草圖,具有最可能的纏結配置(不縮放)。我們用從黑體散熱器孔口發(fā)射的準粒子通量照亮導線產生的湍流。一小部分準粒子經歷安德烈耶夫逆反射,并回溯它們的路徑,在渦旋纏結后面留下陰影。準粒子相機檢測導線形成的量子湍流的通量和“圖像”分布的減少。插孔A和B顯示纏結分布,導致對稱陰影:在(A)中,湍流在導線的運動方向后面形成,而在(B)中,湍流在導線上方和下方發(fā)展。圖片來源:Physical Review B (2022)。DOI: 10.1103/PhysRevB.105.174515
蘭開斯特大學的一組物理學家開發(fā)了一種相機系統(tǒng),可用于捕獲氦-3樣品的陰影。在他們發(fā)表在《物理評論B》雜志上的論文中,該小組描述了他們的相機,他們使用它的技術以及它捕獲的圖像的可能用途。
氦-3因其有趣的內部結構而對物理學家特別感興趣,該領域的一些人將其描述為“液滴中的宇宙”。它的特性之一是,當冷卻到極低溫度時,它會轉變?yōu)槌黧w。作為研究工作的一部分,物理學家已經找到了通過使用特殊探針來檢測其弱磁場來檢測它的方法。他們找到了“觸摸”它的方法,方法是將事物推過它的樣本并測量其影響。他們還發(fā)現(xiàn),使用特殊麥克風可以聽到其某些特征。在這項新的努力中,研究人員現(xiàn)在已經開發(fā)出一種使用特殊相機系統(tǒng)將其可視化的方法。
攝像系統(tǒng)由懸浮在氦-3樣品中的三個主要組件組成。該系統(tǒng)的第一部分是一個封閉的盒子,作為準粒子的來源。它有一個裝置,可以將庫珀對分解成準粒子,這些粒子通過一端的一個小孔從盒子里出來。由于溫差,準粒子直接從盒子里飛出,進入系統(tǒng)的第二部分。第二部分由一個振動的線環(huán)組成,該回路在源之間產生氦-3渦旋;系統(tǒng)的第三部分 – 相機 – 是一個5 x 5石英音叉陣列。
為了創(chuàng)建圖像,準粒子從源頭發(fā)射到漩渦中。那些靠近漩渦的準粒子被反射回來作為孔朝向源頭。那些沒有經過足夠接近漩渦的準粒子進入了相機。最終結果是相機陣列捕獲的渦旋纏結的陰影。
更多信息:M. T. Noble等人,通過超流體He3 B中的成對斷裂產生和成像量子湍流,物理評論B(2022)。DOI: 10.1103/PhysRevB.105.174515
期刊信息:物理評論B