به گزارش ایسنا و به نقل از آی ای، محققان موسسه ملی استاندارد و فناوری آمریکا(NIST) یک دماسنج مینیاتوری اختراع کرده‌اند که می‌تواند دمای زیر یک کلوین(منفی ۲۷۲.۱۵ درجه سانتیگراد یا منفی ۴۵۷.۸۷ درجه فارنهایت) را تا ۵۰ میلی کلوین(میلی لیتر) و به طور بالقوه تا پنج میلی کلوین اندازه‌گیری کند.

این دماسنج کوچک جدید را می‌توان در انواع مکان‌ها متصل کرد تا اندازه‌گیری سریع و دقیق دما را در صورت نیاز انجام دهد.

محققان قبلاً از آن برای ثبت گرمایش یک تقویت کننده مایکروویو ابررسانا استفاده کرده و گفته‌اند که این دماسنج، کاربردهای امیدوار کننده‌ای مانند نظارت بر دمای تراشه‌های پردازنده در رایانه‌های کوانتومی مبتنی بر ابررسانا دارد.

کلوین با نماد K یکای اندازه‌گیری دما است که بر اساس مقیاس مطلق بیان می‌شود. این یکا، یکی از هفت یکای اصلی سامانه استاندارد بین‌المللی یکاها است. کلوین، یک مقیاس مطلق دما در ترمودینامیک است که در آن صفر مطلق -سردترین دمای ممکن- "صفر کلوین" نام دارد. در توصیف ترمودینامیک کلاسیک، در صفر مطلق، جنبش گرمایی ذرات متوقف می‌شود.

بر خلاف مقیاس فارنهایت و سلسیوس، کلوین با عبارت "درجه" همراه نمی‌شود. کلوین در درجه اول به عنوان یکای اندازه‌گیری در فیزیک کاربرد دارد اما اغلب در مقایسه با سلسیوس بیان می‌شود. چون یکای سلسیوس بزرگی برابر با کلوین دارد و از دمای نقطهٔ سه گانهٔ آب ۲۷۳٫۱۶ کلوین(۰٫۰۱ سانتیگراد) فاصله دارد به عبارت دیگر صفر مطلق کلوین برابر است با ۲۷۳٫۱۵- سانتیگراد(۴۵۹٫۶۷- فارنهایت).

"جوئل اولوم" رهبر این گروه تحقیقاتی در بیانیه‌ای گفت: این یک ایده جالب بود که به سرعت به چیزی بسیار مفید تبدیل شد.

وی افزود: این دماسنج به محققان این امکان را می‌دهد تا دمای طیف وسیعی از اجزای موجود در بسته‌های آزمایشی خود را با هزینه بسیار کم و بدون معرفی تعداد زیادی اتصالات الکتریکی اضافی اندازه‌گیری کنند. این امر می‌تواند به نفع محققانی باشد که روی محاسبات کوانتومی کار می‌کنند یا از حسگرهای دمای پایین در حوزه‌های مختلف استفاده می‌کنند.

این اختراع به عنوان یک دنباله از حسگرهای ابررسانای سفارشی محققان موسسه ملی استاندارد و فناوری آمریکا برای دوربین‌های تلسکوپ به وجود آمده است. این دماسنج نسبت به دماسنج‌های برودتی معمولی برای دستگاه‌های در مقیاس تراشه، کوچک‌تر و سریع‌تر است و همچنین باعث راحتی بیشتر در اندازه‌گیری دما در آنها می‌شود.

محققان می‌گویند این دماسنج ممکن است کاربرد وسیعی در دستگاه‌های برودتی مایکروویو مانند کیوبیت‌های ابررسانا و ردیاب‌ها پیدا کند.

در حالی که بیشتر دماسنج‌های مقاومتی معمولی برای اندازه‌گیری دما به حدود یک دهم ثانیه زمان نیاز دارند، این دماسنج جدید این کار را طی حدود پنج میلی ثانیه انجام می‌دهد. ضمن اینکه ساخت آن نیز بسیار آسان است و به راحتی می‌تواند به تولید انبوه برسد.

سازندگان این دماسنج تخمین می‌زنند که بیش از ۱۲۰۰ عدد از این دماسنج را می‌توان روی یک قطعه سیلیکونی ۳ اینچی(تقریباً ۷۵ میلی متری) قرار داد.

این تحقیق در مجله Applied Physics Letters منتشر شده است.

انتهای پیام