การออกแบบสำหรับ “เทอร์โมมิเตอร์ควอนตัม” ที่สามารถตรวจสอบอุณหภูมิที่เย็นจัดของคอนเดนเสทของ Bose–Einstein (BEC) ได้โดยไม่สร้างความเสียหายได้รับการเปิดเผยโดยนักฟิสิกส์ในสเปนและสหราชอาณาจักร ทีมงานที่นำโดยMohammad Mehboudiจากสถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีบาร์เซโลนา ได้ตรวจสอบการออกแบบของพวกเขาด้วยการคำนวณทางทฤษฎี
แต่เทคนิคนี้ยังไม่ได้ทดสอบในห้องปฏิบัติการ
หากประสบความสำเร็จ เทอร์โมมิเตอร์อาจนำไปสู่การจำลองควอนตัมที่ดีขึ้นBECs คือก๊าซปรมาณูที่ถูกดักจับและแช่เย็นจนถึงอุณหภูมิที่เย็นจัด ดังนั้นอะตอมเกือบทั้งหมดจะรวมตัวเป็นสถานะควอนตัมขนาดใหญ่เพียงสถานะเดียว BEC มีการใช้งานที่หลากหลาย รวมถึงการจำลองสถานะควอนตัมของสสารและมาตรวิทยาควอนตัม แอปพลิเคชันเหล่านี้ต้องการการปรับคุณสมบัติของ BEC ที่แม่นยำ รวมถึงอุณหภูมิด้วย
ปัจจุบัน วิธีการตรวจสอบอุณหภูมิ BEC ที่แม่นยำที่สุดคือการปล่อยอะตอมออกจากกับดักและวัดความเร็วของอะตอม แม้ว่าวิธีนี้จะช่วยให้สามารถวัดอุณหภูมิที่ต่ำกว่า 1 nK ได้อย่างแม่นยำสูง แต่ก็ทำลาย BEC เทคนิคการทำลายล้างน้อยก็มีให้เช่นกัน แต่เทคนิคเหล่านี้อาจไม่แม่นยำนักที่ระดับนาโนเคลวินและอุณหภูมิที่ต่ำกว่า
รุ่น Bose polaronทีมงานของ Mehboudi เสนอว่าอุณหภูมิ BEC สามารถวัดอุณหภูมิได้อย่างแม่นยำและไม่ทำลายล้าง โดยการนำอะตอมของสิ่งเจือปนมาใช้กับแก๊สอะตอมเพื่อทำหน้าที่เป็นเครื่องวัดอุณหภูมิ สิ่งนี้อธิบายโดย “แบบจำลองโพลารอนของ Bose” โดยที่การวัดสิ่งเจือปนที่ฝังอยู่ทำให้เกิดการรบกวนน้อยที่สุดของ BEC
การใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของ
1D BEC นักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิ BEC สามารถกำหนดได้โดยการวัดความเร็วและตำแหน่งของอะตอมที่ไม่บริสุทธิ์ซ้ำๆ การคำนวณของพวกเขาชี้ให้เห็นว่าสามารถทำได้โดยไม่กระทบต่อ BEC . เกินควร
นักฟิสิกส์คำนวณว่าสำหรับโพแทสเซียมอะตอม BEC ระหว่าง 200 pK ถึง 2 nK อุณหภูมิอาจถูกตรวจสอบภายในข้อผิดพลาดน้อยกว่า 14% เมื่อใช้อะตอมอิตเทอร์เบียมเป็นสิ่งเจือปน ความแม่นยำระดับสูงเช่นนี้ไม่เพียงแต่ทำให้เทคนิคมีประสิทธิภาพมากกว่าเทคนิคที่ไม่ทำลายล้างที่มีอยู่แล้วเท่านั้น มันสามารถแข่งขันโดยตรงกับการวัดที่ทำลายล้าง
Mehboudi และเพื่อนร่วมงานเชื่อว่าด้วยการวิจัยเพิ่มเติม เทคนิคของพวกเขาสามารถขยายเพื่อทำงานร่วมกับ BEC 2D และ 3D ได้ในอนาคต พวกเขายังเน้นว่าการออกแบบของพวกเขาอยู่ในความสามารถในการทดลองของห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ในปัจจุบันหลายแห่ง ซึ่งอาจช่วยให้การจำลองควอนตัมบน BEC กลายเป็นเรื่องธรรมดา
Sandra van der Velden ผู้เขียนคนแรกกล่าวว่า “นี่เป็นการประมวลผลที่ค่อนข้างเรียกร้อง ต้องการการรวมฮาร์ดแวร์ที่ซับซ้อน และส่งผลให้ความละเอียดของภาพนิวเคลียร์ลดลง
Van der Velden และเพื่อนร่วมงานได้แสดงให้เห็นว่าสามารถจับภาพที่เป็นประโยชน์ได้แม้ว่าจะวางกล้องแกมมาตัวเดียวและคอลลิเมเตอร์โคนบีมไว้ด้านหลังเครื่องตรวจจับรังสีเอกซ์ ภาพคอมโพสิตที่ได้มาในลักษณะนี้จะได้รับการจดทะเบียนร่วมกันโดยธรรมชาติ หมายความว่าไอโซโทปรังสีเพื่อการวินิจฉัยและการรักษาสามารถตรวจสอบได้ภายในบริบท
ทางกายวิภาคที่จัดเตรียมโดยฟลูออโรสโคปี
แม้ว่าเครื่องตรวจจับรังสีเอกซ์และแกมมาจะไวต่อพลังงานโฟตอนที่แตกต่างกัน (รังสีเอกซ์ 30–120 keV เทียบกับรังสีแกมมา 140 keV) ความจริงที่ว่ารังสีแกมมาจะถูกรวบรวมหลังจากผ่านเครื่องตรวจจับเอ็กซ์เรย์ในการตั้งค่านี้หมายความว่าระบบ ความไวจะถูกบุกรุกอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ เพื่อลดปัญหานี้ นักวิจัยได้ใช้แผ่นแบนที่ได้รับการดัดแปลงซึ่งมีการตัดแต่งฉนวนตะกั่วและโครงสร้างอะลูมิเนียมบางส่วน
การทดลองโดยใช้แหล่งกำเนิดกัมมันตภาพรังสีในภูตผีที่เคลื่อนที่ได้แสดงให้เห็นว่าการลดทอนด้วยเครื่องตรวจจับเอ็กซ์เรย์ลดความไวขององค์ประกอบแกมมาลง 45–60% แต่ภาพไฮบริดยังคงมีประโยชน์และปราศจากสิ่งแปลกปลอม ความละเอียดเชิงพื้นที่ของกล้องแกมมาไม่ได้รับผลกระทบ และการมีอยู่ของไอโซโทปรังสีในขอบเขตการมองเห็นก็ไม่มีผลกระทบต่อประสิทธิภาพของเครื่องตรวจจับเอ็กซ์เรย์
ตามที่มีแนวโน้มว่าผลลัพธ์เหล่านี้ ประสิทธิภาพของอุปกรณ์สามารถปรับปรุงได้ด้วยการปรับเปลี่ยนบางอย่างที่ทำได้จริง เมื่อ Van der Velden และเพื่อนร่วมงานจำลองการตั้งค่าโดยใช้การจำลองแบบมอนติคาร์โล พวกเขาพบว่าเครื่องตรวจจับเอ็กซ์เรย์จอแบนที่บางกว่าซึ่งมีความหนาน้อยกว่าของอะลูมิเนียมสามารถลดผลกระทบต่อความไวของระบบได้ถึง 27-35% นอกจากนี้ยังช่วยให้กล้องรังสีแกมมาขยับเข้าใกล้ผู้ป่วยมากขึ้น ปรับปรุงความละเอียดเชิงพื้นที่ของอุปกรณ์
สิทธิประโยชน์ในคลินิก
ความสามารถในการรับภาพนิวเคลียร์และฟลูออโรสโคปไปพร้อม ๆ กันสามารถปรับปรุงการรักษาใด ๆ ที่เกี่ยวข้องกับไอโซโทปรังสีได้ แต่นักวิจัยได้เสนอการประยุกต์ใช้เฉพาะในการรวมเอากัมมันตภาพรังสีสำหรับมะเร็งตับ ในการรักษานี้ เนื้องอกจะถูกฉายรังสีและตัดเลือดไปเลี้ยงโดยการฉีดเม็ดบีดที่เติมไอโซโทปรังสี
ในปัจจุบัน การรวมตัวของรังสีกัมมันตภาพรังสีถูกชี้นำโดยฟลูออโรสโคปี และนำหน้าด้วยขั้นตอนการถ่ายภาพนิวเคลียร์ที่คาดการณ์การดูดซึมไอโซโทปรังสีเพื่อการบำบัด ขั้นตอนเหล่านี้ดำเนินการในสถานที่ต่าง ๆ และอาจใช้เวลาหลายวันระหว่างนั้น
Van der Velden กล่าวว่า “ขณะนี้เรากำลังดำเนินการสร้างต้นแบบทางคลินิก ซึ่งขณะนี้กำลังอยู่ระหว่างการก่อสร้าง” “เราวางแผนที่จะทำการทดลองทางคลินิกกับต้นแบบนั้น เพื่อแสดงให้เห็นว่ากระบวนการสร้างหลอดเลือดด้วยคลื่นวิทยุสามารถปรับปรุงได้ สิ่งนี้จะเปิดโอกาสให้ดำเนินการได้ภายในหนึ่งวัน แทนที่จะเป็นกระบวนการสองขั้นตอนในปัจจุบัน ซึ่งใช้เวลาหนึ่งหรือสองสัปดาห์”
Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>>สล็อตแตกง่าย
