第123章 沒道理的,這就應該成功了!
這段時間裡,林宇就差住在實驗室了。
那天的BJ下著點小雨。
實驗室里,林宇皺著眉聽著學生們的報告。
「原子數多少?」
一個姓方的學生盯著實驗儀器上的信號,聲音慌亂地回答道。
「不到10的7次方,距離咱們需要的10的9次方差了兩個數量級。」
林宇走到真空槍前,透著窗戶往裡看。
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有些許微弱的螢光在真空中飄蕩。
像是瞎雞巴亂飛的螢火蟲。
按照理論計算,這個磁場梯度,這個雷射效率,至少應該能俘獲10的9次方個原子才對。
「雷射頻率失諧量是多少?」
負責雷射的學生回答。
「紅失諧十兆赫。」
林宇沉默了幾秒,雷射頻率是對的,磁場梯度是對的,真空率也是對的。
那問題還能出在哪?
不應該呀,不應該出現這樣的結果。
這個實驗他也沒親手做過。
現在完全找不到哪裡出了問題。
一直等到下午。
實驗室里的氣溫越來越熱。
林宇一開始還以為自己的呼吸緊張是因為實驗不成功被氣的。
可現在慢慢反應過來,好像不太對。
「線圈的冷卻!」
「咱們的線圈是怎麼冷卻的?」
一群學生互相看了一眼,然後有些茫然地回答道。
「自然冷卻啊,銅線倒是挺好的。
林宇繞著光學平台走了一圈,最後走到了那對反亥姆霍茲線圈上。
這個就是楊教授給的那個方案。
線圈用無氧銅繞制,每一圈都纏得整整齊齊。
林宇靠近了,感覺溫度更高了。
「不行,電流十安培,線圈電阻0.5歐姆,發熱功率50瓦,自然冷卻的話,溫度會升到多少?」
他在心裡快速估算了一下。
「按照銅的電阻溫度係數,溫度每升高10度,電阻就要增加4%。」
「電阻增大,發熱量更大,然後惡性循環了。」
「現在線圈的溫度至少比室溫高了30度。」
「磁場梯度會比設計值低15%。」
學生們面面相覷,這個細節誰都沒注意到。
林於蹲下身,開始檢查冷卻水管路。
「接水冷方案。」
眾人忙活了一整晚。
等用循環水冷把溫度控制在正負0.5度時,示波器上的信號暴漲了一個數量級。
雖然還沒能達到10的九次方個原子。現在只有10的8次方個。
但至少方向對了。
接下來又做了幾天。
出現了種種問題。
要麼是背景氣壓太高,導致囚禁時間太短。
最後把真空腔換成了沈飛的鈦合金真空腔,才終於把原子數提高到10的9次方。
要麼是雷射的頻率搞不穩。
鈦寶石雷射器的輸出頻率瞎雞巴飄。
直接偏離了銣原子的共振線。
偏偏還沒有任何人去動,最後檢查了幾圈,才發現是因為已經臨近了4月份,天氣變熱。
這棟老樓的空調開得不錯,但是保溫不好。
溫差搞得鈦寶石雷射器的頻率偏移。
最後還是林宇回去瘋狂查資料,搞出來了一套飽和吸收穩頻的系統,才穩定了輸出峰。
經過這麼幾次折騰,時間已經來到了4月中旬。
BJ的春天來得巨快。
窗外的椰樹已經掛滿了綠葉,但實驗室的人誰都沒心思去看。
是恨不得把窗戶全都封死,在屋裡開燈光。
經過磁光阱壓縮、偏振梯度冷卻,一步步操作下來。
原子云的溫度已經降到了10微K左右。
現在只要再經過一步蒸發冷卻,就能徹底達成BEC。
「射頻場頻率從20兆赫開始掃,掃到2兆赫,掃描時間5秒。」
林宇盯著屏幕上照出來的原子云圖像。
儘可能地讓自己的聲音保持平靜,來安撫眾人。
但手心就已經滲出汗了。
這是距離成功最近的一次。
在場的所有人,包括周院士,沒人能預料到竟然短短數周,BEC的實驗進度推進得這麼快。
現在他們撐死都降不到幾千微開。
可現在距離需要的170納開,已經很臨近了。
十微開是一萬納開。
只要繼續經過蒸發冷卻這步降溫——
那麼中國人很快就能第一次完成BEC實驗。
全場人的心都在抖。
來到實驗室里的人也不止周院士和林宇團隊的這幫人了。
上面幾次派人過來視察。
侯首長派了一堆人把中科院的這棟樓圍得死死的。
別說鳥雀了,連蒼蠅都飛不出去。
還跟來了不少老專家一同參與研究,楊教授也在此列。
所有人都知道這件事真的很重要。
一步踏出,那便是雨過天晴。
林宇的指令發出後。
楊教授懸在鍵盤上的手指,敲下回車鍵。
等敲完後,他才來得及深呼吸。
屏幕上的原子云開始變化。
隨著射頻頻率的降低。
能量最高的原子被逐漸逐出了囚禁阱。
原子云的核心變得越來越密,越來越亮。
所有人屏住呼吸,盯著屏幕。
頻率降到5兆赫時,原子云的雲密度已經高得驚人。
正常情況下應該能看到凝聚的跡象了——
可現在什麼都沒有。
原子云確實變密了,但依然是個普通的熱原子云,沒有BEC標誌性的尖銳峰。
林宇的眉頭皺緊。
「繼續掃。」
頻率不斷往下降,4兆赫、3兆赫、2兆赫。
但直到掃描結束,屏幕上原子云依然靜靜地躺著,沒有任何異常。
看的林宇直皺眉頭,這不對,不該是這樣的。
按道理來說就算不成功,也不能沒有任何異動。
楊教授也喃喃自語道。
「失敗了?不應該呀。」
「我們從來都沒做到這步過!」
「密度夠了,溫度也夠了,可為什麼做不到?」
林宇盯著屏幕,腦子飛快地轉著。
蒸發冷卻的原理是對的,參數也是按照理論算的。
更何況之前的每一步都隨著時間的推進,證明是對的了。
這一步應該也不會出現太大的誤差。
可為什麼沒有凝聚?
又一次回想起之前的理論。
熱的原子上升。
冷的原子下降。
底部的磁光阱磁場強度是0。
這樣才能穩穩地保證,原子不會亂躥。
「磁場零點呢?」
「檢查一下磁場零點!」
幾個教授愣住了。
「磁光阱的中心磁場是0。
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