未经激光冷却的冷原子束。免费技术图书馆新闻

未经激光冷却的冷原子束

26.01.2023

美国物理学家通过在氦气流中冷却并将它们捕获在磁阱中，设法获得了温度为 10 毫开尔文的锂原子。在效率方面，事实证明他们的方法并不比激光冷却差，但可以用于大量类型的原子，扩大了冷原子束的应用领域。

实验物理学家在冷却状态下处理原子、离子和分子要容易得多。冷却到低于 XNUMX 开尔文的温度可以最大限度地减少粒子的动能，使它们更易于控制。因此，它们可以被磨成陷阱，用于高精度测量实验，如原子干涉测量，以及研究量子现象和奇异的物质形式。

在他们的新实验中，德克萨斯大学奥斯汀分校的物理学家提出了一种产生连续冷却原子束的新方法。

最常用的冷却原子的方法是激光冷却，它依赖于原子对光的吸收。在原子中的共振转变下方的正确选择的频率将导致粒子浪费其动能，放慢速度并最终冷却。然而，尽管该方法取得了成功，但它并不适用于所有原子，并且还对一些粒子实验施加了限制。

另一种获得原子和分子冷束的方法是使用缓冲气体。缓冲气体冷却方法的工作原理是通过与惰性气体（例如氦气或氖气）的冷原子发生弹性碰撞来耗散感兴趣的粒子的能量。由于这种冷却机制不依赖于粒子的内部结构（与激光冷却不同），缓冲气体冷却几乎适用于任何原子或小分子。

所得原子的束流温度通常在一到几开尔文的范围内。使用惰性气体的超音速射流可以实现较低的温度，通过载气的绝热膨胀使颗粒冷却。

在他们的工作中，科学家们决定结合这两种方法的优点，创造出一束锂 7 原子束，它在一个带有氦气冷却膨胀的腔室中冷却到 10 毫开尔文，释放出超音速射流。

在研究人员的实验中，氦 4 气体以超音速送入一个小圆柱形电池，在那里它被冷却到 4,4 开尔文的温度。一束锂被引导到氦流中，其中一些原子被氦流捕获并由于与氦流碰撞而冷却。膨胀的气体射流被重定向到下一个真空室，锂原子被磁性六极透镜捕获，通过影响磁矩将它们聚焦。氦原子不会被磁铁聚焦，因此会继续沿弹道运动，直到它们撞击表面。

因此科学家们可以在尽可能低的温度下获得最大流量的锂原子。实验人员指出，改进的室设计可以将通量增加十倍，并且该方法本身可以适应其他原子和分子，科学家们计划在未来的工作中对其进行测试。

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发现肝脏再生的新途径 22.10.2023

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世界科学家长期以来一直在寻找更新人体内脏细胞的未知方法。来自阿联酋的专家团队在该领域取得了一项重要发现。

研究人员表示，刺激肝脏再生的有效方法是去除表观基因组中负责抑制跳跃基因的某些部分。该方法导致表观遗传标记的重新分布。

这是因为某种形式的表观遗传补偿阻止了基因组转座元件的激活。它通过补偿性表观遗传标记阻断基因表达的调节。这个过程确保抑制基因更早被激活，这有助于支持手术切除部分肝脏后的再生，就像肿瘤切除术的情况一样。

这些结果为更深入地了解肝脏再生以及该器官的独特恢复能力开辟了道路，这种能力存在于包括人类在内的所有哺乳动物物种中。在实验室实验中，小鼠肝脏中核心表观遗传调节因子UHRF1的缺失导致其他颗粒的反应较温和，并且器官本身通过激活特定基因成功恢复。

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