morten-turi
#0
Laserkøling er en teknik, der anvendes ved køling af atomer.
Ved fremstilling af et Bose-Einstein kondensat (BEC) anvendes laserkøling i første fase af afkølingen, hvorved man opnår en termisk fordeling, der er givet ved en temperatur på omkring 150 µKelvin
(150 kelvin = -123.15 degrees Celsius). Ved yderligere køling af den termiske atomsky, hvoraf BECet dannes, anvendes teknikken, fordampningskøling.
Teori
"Ved laserkøling afkøles den termiske sky ved bestråling af laserlys i en såkaldt magneto optisk fælde. Laserens frekvens skal være lidt mindre end resonansfrekvensen for de atomer, som den termiske atomsky består af, da man kun ønsker at bremse de hurtigste af atomer i den termiske sky.
Ved at anvende laserlys med en frekvens, der er lidt mindre end "hvile"-resonansfrekvensen for atomerne, opnår man netop, at nogle af de hurtigste atomer vekselvirker med laserlyset. Det er kun atom, der bevæger sig med en helt bestemt fart, der vil vekselvirke med laserlyset, da energiforskellen mellem to energiovergange i atomerne skal svarer til frekvensen af laseren. Pga. Doppler-effekten vil det kun være tilfældet for de hurtigste atomer, når laserfrekvensen er en smule mindre end for de pågældende atomer i hvile.
Når et af atomerne exciteres af en lyskvant, afgiver kvanten samtidig impulsen, p, til atomet, hvorved atomet opnår en impulsændring i modsat retning af dets egen bevægelsesretning. Herefter vil atomet henfalde ved spontan emission ved udsendelse af stråling med samme frekvens som den absorberede lyskvant. Impulsen, som atomet påvirkes af ved henfald, er altså den samme, som da atomet absorberede kvanten, da fotonenergien er bevaret. Men da sandsynligheden for at lyskvantet udsendes i en bestemt retning ved spontane emission er lige stor i alle retning, vil atomet i gennemsnittet ikke blive påvirket af nogen impuls i en bestemt retning. Impulsændringen i en bestemt retning ved spontan emission er derfor lig 0
----------------------------------------------------------------------------------------------
Jeg har ikke Heeeeelt fattet det. 😕
men ville det virke til en super computer til CPU køling? 😉
Teorien fascinerer mig 😀
Ved fremstilling af et Bose-Einstein kondensat (BEC) anvendes laserkøling i første fase af afkølingen, hvorved man opnår en termisk fordeling, der er givet ved en temperatur på omkring 150 µKelvin
(150 kelvin = -123.15 degrees Celsius). Ved yderligere køling af den termiske atomsky, hvoraf BECet dannes, anvendes teknikken, fordampningskøling.
Teori
"Ved laserkøling afkøles den termiske sky ved bestråling af laserlys i en såkaldt magneto optisk fælde. Laserens frekvens skal være lidt mindre end resonansfrekvensen for de atomer, som den termiske atomsky består af, da man kun ønsker at bremse de hurtigste af atomer i den termiske sky.
Ved at anvende laserlys med en frekvens, der er lidt mindre end "hvile"-resonansfrekvensen for atomerne, opnår man netop, at nogle af de hurtigste atomer vekselvirker med laserlyset. Det er kun atom, der bevæger sig med en helt bestemt fart, der vil vekselvirke med laserlyset, da energiforskellen mellem to energiovergange i atomerne skal svarer til frekvensen af laseren. Pga. Doppler-effekten vil det kun være tilfældet for de hurtigste atomer, når laserfrekvensen er en smule mindre end for de pågældende atomer i hvile.
Når et af atomerne exciteres af en lyskvant, afgiver kvanten samtidig impulsen, p, til atomet, hvorved atomet opnår en impulsændring i modsat retning af dets egen bevægelsesretning. Herefter vil atomet henfalde ved spontan emission ved udsendelse af stråling med samme frekvens som den absorberede lyskvant. Impulsen, som atomet påvirkes af ved henfald, er altså den samme, som da atomet absorberede kvanten, da fotonenergien er bevaret. Men da sandsynligheden for at lyskvantet udsendes i en bestemt retning ved spontane emission er lige stor i alle retning, vil atomet i gennemsnittet ikke blive påvirket af nogen impuls i en bestemt retning. Impulsændringen i en bestemt retning ved spontan emission er derfor lig 0
----------------------------------------------------------------------------------------------
Jeg har ikke Heeeeelt fattet det. 😕
men ville det virke til en super computer til CPU køling? 😉
Teorien fascinerer mig 😀
#1
Der står 150 mikro kelvin, det er ikke -123.15 grader celsius. Det er meget nært -273.15 grader celsius, eller 0 grader kelvin. Det teoretiske absolutte nulpunkt. Så der er en lille fejl i teksten.
Det er ikke noget der kan bruges til køling i computeren. Det er kun på et meget lille punkt der er så koldt.
Det er ikke noget der kan bruges til køling i computeren. Det er kun på et meget lille punkt der er så koldt.
#2
#1 - men computere bliver jo også mindre og mindre? 😛
#3
#0 til den tid hvor det ville være brugbart snakker vi nok organiske supercomputere ;)
#4
Problemet er bare at det koster for meget strøm til at kunne bruges i computere...
#5
Så vidt jeg lige kan se, så handler det om at afkøle en ufattelig lille mængde atomer, der er fastholdt i et magnetfelt. Det lyder ikke som noget, der nogensinde (nogensinde) vil blive brugt til dagligdags formål.
#6
Det er bestemt muligt, også til hele computeren...
Men er flere ting ved det...
Rent faktisk er det meget lidt hardware som bryder sig om at arbejde under de -165C, derudover, hvis man skal ramme de lige knap 0 kelvin, så er strømforbruget også derefter.... Såvidt jeg husker brugte NASA's superkølede rum mere strøm end hele Københavns samlede forbrug 😲
Men er flere ting ved det...
Rent faktisk er det meget lidt hardware som bryder sig om at arbejde under de -165C, derudover, hvis man skal ramme de lige knap 0 kelvin, så er strømforbruget også derefter.... Såvidt jeg husker brugte NASA's superkølede rum mere strøm end hele Københavns samlede forbrug 😲