核钟将改变整个行业

维也纳的一个团队造出了世界上第一台能够自我稳定的核时钟,在追求全新计时方式的道路上迈出关键一步。与早期样机不同,这台新核时钟无需依赖传统原子钟即可维持自身稳定,已演示可不受干预地稳定运行超过二十四小时,未来有望以远超当今最先进原子钟的精度测量时间。 这一成就属于精密测量学即计量学的重要进展。以原子核作异常稳定的参照,核时钟终将让科学家以现有技术无法企及的精度测量时间与其他物理量。突破依赖于钍原子核一项被探究数十年的奇特性质:原子核可处于不同能级,但跃迁通常需要巨大能量,钍是罕见的例外,它的两个核能级间隔异常之小,可用激光触发其间跃迁。 案例的关键节点出现在二〇二四年四月。维也纳工业大学原子与亚原子物理研究所的托尔斯滕·舒姆教授团队,与布伦瑞克物理技术研究院的埃克哈德·佩克教授团队合作,首次在实验中确认了寻觅已久的核跃迁,证明激光束能激发钍核。同年秋天,研究者把钍激发装置连上传统光学原子钟,证实这些原子核能充当高精度计时参照。 ......阅读全文

钍核钟将改变计时行业

钍核钟将改变计时行业 物理学家为建造一台超高精度核钟,找到了晶体中近乎完美的"安家"位置。在《科学》(Science)杂志的一项新研究中,维也纳技术大学的物理学家索斯特·舒姆(Thorsten Schumm)与同事绘制出钍原子在晶体内部可以栖身的四个位置,并找到了一个近乎理想、适合建造史上最精确时钟

核钟将改变整个行业

维也纳的一个团队造出了世界上第一台能够自我稳定的核时钟,在追求全新计时方式的道路上迈出关键一步。与早期样机不同,这台新核时钟无需依赖传统原子钟即可维持自身稳定,已演示可不受干预地稳定运行超过二十四小时,未来有望以远超当今最先进原子钟的精度测量时间。 这一成就属于精密测量学即计量学的重要进展。以原子

核钟研发取得重大进展,三电荷钍229离子衰变寿命测得

  据日本理化学研究所(RIKEN)官网最新消息,该机构量子计量实验室的物理学家在使用激光设计核钟方面取得突破:成功捕获了钍-229离子,特别是带有3个正电荷的钍-229离子,并使用激光精确测量了它们的衰变寿命。找到合适的元素并测量其核衰变寿命是研制核钟的关键。  目前最先进的光学原子钟计时极为精确

核钟研发取得重大进展

科技日报北京8月21日电 (记者张佳欣)据日本理化学研究所(RIKEN)官网最新消息,该机构量子计量实验室的物理学家在使用激光设计核钟方面取得突破:成功捕获了钍-229离子,特别是带有3个正电荷的钍-229离子,并使用激光精确测量了它们的衰变寿命。找到合适的元素并测量其核衰变寿命是研制核钟的关键。目

我国科学家研制成功核光钟

  核光钟是利用激光精确驱动一种特殊放射性同位素“钍-229”实现其原子核内部的能级跃迁,并以这一核跃迁的频率作为基准的计时装置。我国科学家利用自主研制的148纳米连续波真空紫外激光以及掺钍-229氟化钙晶体,在国际上率先研制出核光钟并实现其稳定运行,将量子精密测量由电子跃迁拓展至原子核跃迁。该成果

叶军团队用紫外光学频率梳测量原子核激发态,为精密计量提供平台

  “本来在睡觉的同事们半夜都醒了,看到消息之后他们迅速打车赶回实验室。大家看到信号后都非常兴奋。”对于最近作为封面故事发表在 Nature 的论文,张传坤至今难忘这一幕。  张传坤的导师是著名科学家叶军,美国科罗拉多大学博尔德分校教授和美国国家科学院院士。多年来,他和团队在原子分子光物理领域建树颇

科学家成功展示核钟所有关键技术

  近日出版的《自然》杂志封面故事带来一项新突破:由美国国家标准与技术研究所和科罗拉多大学博尔德分校联合成立的实验天体物理联合研究所(JILA)领导的国际团队,成功展示了核钟的关键技术。  这支顶尖科研团队运用专门设计的紫外线激光,对嵌入固体晶体的钍原子核中能量跃迁的频率进行了精确测量,同时借助光学

科学家成功展示核钟所有关键技术

科技日报北京9月8日电 (记者张梦然)近日出版的《自然》杂志封面故事带来一项新突破:由美国国家标准与技术研究所和科罗拉多大学博尔德分校联合成立的实验天体物理联合研究所(JILA)领导的国际团队,成功展示了核钟的关键技术。这支顶尖科研团队运用专门设计的紫外线激光,对嵌入固体晶体的钍原子核中能量跃迁的频

“核时钟”的突破为超精确计时铺平道路

核时钟是一种通过测量原子核内微小的能量变化来计时的装置。这种时钟可以大大提高测量精度,并为基础物理学提供新见解。近日,科学家测量了导致稀有同位素钍-229原子核转移到更高能量状态的光的频率,即核时钟的“嘀嗒”声,发现其精度比之前最精确的时钟高出10万倍。该研究由美国实验天体物理联合研究所(JILA)

“核时钟”的突破为超精确计时铺平道路

  核时钟是一种通过测量原子核内微小的能量变化来计时的装置。这种时钟可以大大提高测量精度,并为基础物理学提供新见解。近日,科学家测量了导致稀有同位素钍-229原子核转移到更高能量状态的光的频率,即核时钟的“嘀嗒”声,发现其精度比之前最精确的时钟高出10万倍。该研究由美国实验天体物理联合研究所(JIL

核时钟技术取得重大进展

科学家首次将原子核用作时钟。这一持续数十年的梦想终于实现——两支独立研究团队报告了世界上首批核时钟的运行。虽然技术仍处于早期阶段,但其背后的物理学原理与原子钟截然不同,已经在某些测量类型上超越了所有原子钟的表现。重大进展:从概念到现实的跨越世界上最精确的时间计量装置一直使用原子——具体来说是原子中的

真空紫外激光器转换效率大幅提升

美国科罗拉多大学博尔德分校物理学家团队研发出一种新型真空紫外(VUV)激光器,其将输入能量转换为VUV激光输出能量的转换效率,比现有同类技术高出100到1000倍。这种激光器未来或能帮助科学家观察目前最强显微镜也无法捕捉的现象,例如实时跟踪燃料分子燃烧过程、检测纳米电子器件中的微小缺陷等。据物理学家

争相制造世界第一个核时钟-或将颠覆原子钟黄金标准

  1967年,CIPM(国际计量大会)定义秒是铯 133原子(Cs133)基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9,192,631,770个周期所持续的时间。  原子钟是目前计时的黄金标准。这些装置基于原子的两个状态之间的转变来测量时间。 在Nature 的两篇论文中,Masuda等人和Sei

有望改写现今的定时标准,最精确的时钟即将诞生核钟

  1967年,CIPM(国际计量大会)定义秒是铯 133原子(Cs133)基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9,192,631,770个周期所持续的时间。  原子钟是目前计时的黄金标准。 这些装置基于原子的两个状态之间的转变来测量时间。 在Nature 的两篇论文中,Masuda等人和Se

俄提出伽马射线激光器研发新方案

  长期以来,建造原子核伽马激光器一直是个难题。据美国物理学家组织网5月2日报道,莫斯科大学核物理专家最近提出了一种新方案,并从理论上证明,钍原子核受激产生的伽马辐射也能发出相干“可见”光。相关研究发表在最近出版的《物理评论快报》上。   尽管原子核伽马射线激光也是以受激辐射为基础

史上最精确的时钟诞生

科学家在制造一种全新类型的时钟方面迈出了重大的一步——一种基于原子核能量微小变化的时钟。原则上,核时钟甚至比目前世界上最好的计时器——光学时钟更精确,而且对干扰也不那么敏感。原则上,核时钟应该比光学时钟(如图)更精确、更稳定。图片来源:Andrew Brookes, National Physica

激光精密定位将改变整个行业

在材料加工领域,激光长期被用于焊接与切割。然而,激光技术过去一直被视为一个高度专业的细分领域,要实现对光束的精准定位,往往需要复杂的控制系统、可观的资金投入以及丰富的经验积累,这构成了行业普及的首要难题。许多中小企业因门槛过高而被挡在门外,只能依赖传统的机械加工方式维持生产,难以迈入高精度制造的大

超精密原子钟布下“天罗地网”抓捕暗物质

  据美国太空网近日报道,研究人员正在建立一个由迄今最精确的计时器——原子钟组成的网络,以“抓捕”暗物质。暗物质是一种看不见的物质,据信约占宇宙所有物质的六分之五。  暗物质通过其对恒星和星系运动的引力效应来宣示自身的存在,但科学家一直未厘清它由什么构成。目前,所有已知粒子作为暗物质备选粒子的可能解

我国学者攻克核光钟最后瓶颈

日前,清华大学副教授、北京量子信息科学研究院兼聘研究员丁世谦团队,在连续波真空紫外光源方面取得重大突破,成果发表在国际期刊《自然》上。该团队成功研制出148纳米连续波超窄线宽激光光源,首次将超稳激光技术拓展至真空紫外波段,攻克了核光钟研制的“最后一个核心瓶颈”。这一突破补齐了核光钟的关键技术短板,为

化学计量学在化学计量学波谱化学的应用

在研究化学的过程中,如何利用好波谱数据库一直是专家学者研究的重点。研究重点包括了如何做好对波谱数据库的质谱,核磁共振谱,色谱的定量分析工作。化学计量学就为研究波谱数化学数据库的工作提出了新的思路。在化学计量学的帮助下,可以做到滤波、平滑、交换、卷积的工作,这样一来便能够带分析化学的发展,轻松解决共存

激光击穿光谱的核领域应用

卓立汉光“名师讲堂”第九期:《激光击穿光谱的核领域应用》圆满结束,感谢中国原子能科学研究院高智星研究员的精彩分享,也非常感谢各位与会嘉宾的积极互动,现为将现场问答分享如下,供各位参考、交流。精彩问答集锦如下:1、高老师,您好!LIBS产品可以在现场测金属材料成分吗?可以。目前市面上有手持的LIBS应

精密深紫外全固态激光器问世

  由中国科学院承担的国家重大科研装备项目“深紫外固态激光源前沿装备研制”日前通过验收。我国由此成为世界上唯一一个能够制造实用化、精密化深紫外全固态激光器的国家。验收会上,专家一致认为该项目是我国自主研发高精尖仪器的成功范例,属于源头创新工作。中科院院长白春礼表示,该项目的实施打造了我国“晶体—光源

3分钟激光粒度仪的优点

  ● 重复性好  激光粒度仪采用Furanhofer衍射及Mie散射理论,测试过程不受温度变化、介质黏度,试样密度及表面状态等诸多因素的影响,只要将待测样品均匀地展现于激光束中,即可获得准确的测试结果。而且区别于沉降法,由于不需要沉降过程,因此在一次测试中可以多次采样(5-20次任意设定),有效的

新核素钍207被合成

近日,中国科学院近代物理研究所研究员甘再国团队与合作者合成了新核素钍-207,并发现了质子数大于82、中子数小于126(Z>82, N82,N82,N

史上最精准时钟:基于镥原子的计时器令研究人员惊叹

  物理学家近日公布了世界上精度最高的时钟,其运行2600多亿年才会误差一秒。相关研究成果近日发表于《自然》。  高精度时钟广泛应用于卫星导航、暗物质探测等领域。日益精准的时钟为我们带来了新的机遇,例如以极高的精度绘制地球引力变化图,并可能成为重新定义秒的基础。  这款实验室时钟由新加坡国立大学的研

化学计量学的概念

化学计量学又称化学统计学,数学、统计学、计算机科学与化学结合而形成的化学分支学科。研究对象是有关化学量测的基础理论和方法学。

我国钍基熔盐实验堆建成并首次实现堆内钍铀转化

中国科学院11月1日发布消息,近期位于甘肃省武威市民勤县的钍基熔盐实验堆建成并首次实现堆内钍铀转化,初步证明了利用钍资源的技术可行性,为后续规模化利用钍燃料奠定了重要科学基础。这座实验堆是我国自主研发、设计和建设的第四代先进裂变核能系统,也是目前国际上唯一运行并实现钍燃料入堆的熔盐堆。钍基熔盐实验堆

化学计量学在化学计量学应用于人工神经网络中

随着现在生物学研究的发展,人们在研究神经网络的同时,也提出了人工神经网络的概念,由于神经网络系统是十分复杂的网络,所带来的问题是巨大的,因此它面临着很多难题,最基本的是解决有大量简单神经元进行模拟大脑网络的行为,由于大脑的的神经网络具有一定的组织及结构,并时刻处理着大量的信息。所以在进行对神经网络系

钍(Th)元素的概念及来源

钍(Th)是种天然放射性元素,海洋藻类、鱼类都有蓄积作用,影响哺乳动物的骨骼发育,对人体危害很大,它既有化学毒性,又有辐射损伤。一段天然水中含钍约为0.03 μg/L,海水含量较低,约为0.001 μg/L。钍污染主要来源于含钍矿山及钍和稀土工业废水。

2023年度国家自然科学基金-“229Th核钟跃迁精密光谱及关键技术研究”项目

229Th核基态到同核异能态(229mTh态)的跃迁是目前唯一可通过激光技术研究的原子核跃迁。由于该跃迁对外场不敏感,且品质因子Q高达1019,因而基于该跃迁所研制的229Th核光钟频率不确定度有望超过10-19,成为新型的高精度时钟。229Th掺杂到晶体中不影响跃迁的主要特性,有望实现结构紧凑、简