藏在一个小,凌乱的实验室在马里兰州帕塔克森特河海军航空站,物理学家们花两天捕获原子——数百万微小的原子。
物理学家弗兰克·Narducci博士在马里兰州帕塔克森特河海军航空站(NAVAIR 4.5.6)和物理的兼职教授马里兰圣玛丽大学查尔斯·阿德勒博士,马里兰圣玛丽学院的物理学教授,从事开创性的研究旨在创建导航系统比目前的海军潜艇模型更稳定的1000倍。
协助Narducci和阿德勒在研究物理圣玛丽学院的学生,在学年期间,利用这个机会从事高级圣玛丽的项目(smp)。学生们在夏天。
“学生的工作是非常有用的,”阿德勒说。“我们强调他们,他们做的是真正的工作;它不仅仅是一些项目的不会为任何人做任何事。”
事实上,这个项目有可能从字面上改变潜艇导航。
“海军的新兴担忧之一是,如果我们失去了GPS(全球定位系统)、“Narducci说。“这就是我们现在做的所有的导航。所以,如果挤满了GPS是出于某种原因,你怎么知道你在哪里?你必须依靠工具来跟踪你的位置,但是如果你的陀螺仪漂移或移动,你不知道你在哪里。”
输入Narducci和阿德勒的原子物理学的研究。两位物理学家使用的是磁光陷阱来隔离和冷铷原子。设备的工作原理是将金属铷进入真空室。六个激光然后直接进入室操纵原子,孤立和冷却到绝对零度以上的1000000。孤立原子最终将被用于开发更稳定的陀螺仪。
“陀螺仪的基本前提是基于观察和光束干涉光束之间的旋转工具,”阿德勒说。“这就是他们如何衡量一个旋转。事实证明,你可以做同样的测量使用原子代替光束。但随着原子,你有两大优势。
“一、原子重光束相比,因为他们有质量,他们有更大的敏感性旋转。2、原子内部结构。我们可以讨论原子内部到底发生了什么,我们可以使用,保持从漂流作为参考。所以你有非常敏感的测量的可能性,同时保持一切稳定的可能性通过标准。”
除了创建一个更稳定的陀螺仪,Narducci和阿德勒也使用他们的研究,热与冷原子,开发更精确的磁强计。磁强计测量磁场的方向和强度,通常是用于定位潜艇和水雷。
“潜水艇是一个磁铁——一个非常弱磁体,“Narducci说。“和你想检测这个磁铁内部地球的磁场很强。尝试检测一个小地球磁场的变化由于潜艇的存在是一个具有挑战性的问题,所以你需要一个非常精确的磁强计。”
Narducci之间的协作和阿德勒三年前开始在阿德勒表示Narducci感兴趣的工作。
“我进入这个领域很感兴趣,”阿德勒说。“我认为我已经做的研究是有点过时,我很感兴趣做一些新的东西。”
额外的人力Narducci而言是一件幸事。
“通过查克,我们基本上博士致力于这个项目的数量翻了一倍,但我觉得我们大约四倍的工作,“Narducci说。”
学生工作与Narducci和阿德勒在实验室给出作业和项目关键元素的研究和有明确截止日期的时间表必须完成。
“我们去学生说这个全球项目工作,我们需要以下东西:一种特殊类型的激光或特殊类型的计算机程序,“Narducci说。“他们的任务,他们告诉前面,这不是一个项目你可以推迟到前一周SMP。这是最先进的研究。这不是20年前的物理;这是今天的物理学。学生们正在经历,他们正在经历的这种类型的环境中做研究。”
高级物理莎拉Larocca主要从丹佛科罗拉多州,在实验室工作基础上,设计一个虚拟主外腔式二极管激光器为她的圣玛丽的项目。
“我学会了更多在这个实验室比我的任何类,“Larocca说。“我在实验室里获得更多的满意度,和我学到一种独立在这里工作。”
Narducci之间的合作项目,和阿德勒,服务大大提高了物理学生的本科研究经历,以及他们未来的就业前景在帕克斯河。
“大学就业服务办公室的长期招聘关系NAVAIR马里兰州帕塔克森特河海军航空站,”凯利说施罗德SMCM职业服务主任。“每年他们的代表参加我们的年度职业天招募毕业生来自科学学科为入门级的职位和夏季合作社和实习机会。此外,大学目前正在参与一项新的倡议NAVAIR的研究和工程科学系开发扩大暑期合作社项目特别是数学、计算机科学、化学和物理学专业。欧洲杯线上买球这个项目将启动今年夏天。”
学生喜欢Larocca进一步受益于原子物理学研究基础上进行,阿德勒将元素的研究是一个高级学院上实验课,它需要所有物理的学生。以前,本课程旨在要么执行各种各样的物理实验室在各领域,或者教一个有用的技能,比如电子产品。
“原子物理学实际上是一个很好的结合了这两种方法,”阿德勒说。“我们改变了先进的实验室在做许多原子物理实验室,实际上最终的demonstra-tion冷原子。的好处是它可以让我们了解很多各种技术在原子物理学。”
在实验室里,学生将使用一个较小的版本的原子阱安置在基础实验室。阿德勒最近收到了来自大学的资金设备,这将大幅增加的能力执行圣玛丽原子物理学研究。2020欧洲杯下注官网
“先进的实验室在圣玛丽的重点是原子物理学,但很多的技术也适用于其他类型的物理,“Narducci说。“如果学生不想成为一个原子物理学家,他们仍然可以使用所有他们学到的技能,并将它们应用到别的东西。”
