| | 23 сeнтября 2010 | Нoвoсти нaуки и тexники
Нoвый кoмпaс, испoльзующий лучи света, более совершенен и точен, чем его магнитные «коллеги».
Новый компас, использующий атомы рубидия, заключенные в магнитные ловушки, и луч лазерного света, является самым точным прибором, способным не только точно определить направление магнитного поля, но и его силу. Возможности и точность нового компаса способны превратить в игрушку для бойскаутов самые совершенные современные магнитные компасы, представляющие собой сложнейшие электромеханические устройства, которые по сей день используются в мореплавании и авиации, которые не могут полагаться на надежность и бесперебойность работы системы GPS.
Один из соавторов исследований, приведших к разработке нового типа компаса, физик Александр Зибров (Alexander Zibrov) из Гарвардского университета, рассказывает в статье, опубликованной в издании Physical Review от 13 сентября: «Для создания высокочувствительного компаса мы использовали облако взвешенных атомов чрезвычайно магниточувствительного материала, рубидия 87. Это облако атомов, охлажденных до температуры в 113 градусов по шкале Фаренгейта, было заключено внутри магнитной ловушки, встроенной в чип, размером с костяшку домино. Это облако освещалось светом лазера, который был подвергнут фильтрации с целью получения строго определенной поляризации. Под воздействием внешнего магнитного поля ориентация взвешенных атомов менялась, что отражалось на характеристиках проходящего через них луча света. Именно это изменение свойств света и дало нам возможность не только точно измерить направление магнитного поля, но и вычислить его силу».
В проведенных экспериментах новый компас был в состоянии обнаружить и измерить магнитное поле силой, начиная от 0.1 Гаусса, это меньше, чем геомагнитное поле Земли, и до 200 Гауссов, что соответствует силе хорошего железного магнита. Ученые утверждают, что изменив размеры чипа и магнитной ловушки, не составит труда перестроить этот оптический компас таким образом, что бы он стал воспринимать магнитные поля и в других диапазонах напряженности.
«Конечно, компасы на основе лазерного света уже существуют, но наш новый компас отличается от них прежде всего низкой чувствительностью к естественным шумам и помехам, которые возникают в результате столкновений атомов и других источников» — рассказывает один из соавторов исследований, Валерий Иудин из Института Лазерной Физики в Новосибирске, Россия. «Новые оптические компасы, к тому же, имеют малый размер и потребляют совсем немного энергии, что делает возможным их применение на судах, самолетах и других передвигающихся средствах».
