중성자 검출기와 같은 저항성 판 챔버

.시프린, 월드컵 스키 대회전도 우승…개인 통산 60승

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Matt Monro - I Will Wait For You

 

 

.과학자들은 GPS와 갈릴레오를 대체 할 수있는 시계에 한 걸음 더 다가 서고 있습니다

2019 년 3 월 11 일, 서 섹스 대학교 서 섹스 과학자들은 GPS와 갈릴레오를 대체 할 수있는 시계에 한 걸음 더 가까이 다가서야합니다. 칩에서 전파하는 펄스를 그리기. 학점 : 서 섹스 대학교의 EPic 연구소 서 섹스 대학 (University of Sussex)의 Emergent Photonics Lab (EPic Lab)의 과학자들은 최첨단 레이저 빔 기술을 사용하여 향후 위성지도 작성에 대한 의존도를 줄일 수있는 원자 시계 장치의 핵심 요소를 획기적으로 발전 시켰습니다. 이들의 개발은 전세계의 과학자들이 달성하기 위해 경주하고있는 80 %의 란셋 (전통적 시계가 계산에 책임이 있음)의 효율성을 크게 향상시킵니다. 현재 영국은 우리 중 많은 사람들이 휴대 전화와 자동차에 탑재하고있는 위성지도 작성 에 대해 미국과 EU에 의존 하고 있습니다. 이는 우리를 국제 정치의 변덕뿐만 아니라 위성 신호의 이용 가능성에 취약하게 만든다. 서 섹스 대학 (University of Sussex) 수리 물리 연구소 (University of Sussex)의 EPic Lab의 Alessia Pasquazi 박사는 다음과 같이 설명합니다. "휴대용 원자 시계를 사용하면 구급차가 예를 들어 터널 내에서 계속지도에 액세스 할 수 있습니다 통근자는 시골에서 지하 또는 휴대 전화 신호가없는 동안에도 경로를 계획 할 수 있습니다. 휴대용 원자 시계는 매우 정확한 지오 - 매핑 형태로 작동하여 필요없이 위치 및 계획된 경로에 액세스 할 수 있습니다 위성 신호. "우리의 획기적인 발전으로 80 %가 계산되는 시계 부분의 효율성이 향상되었으므로 GPS와 같은 인공위성 매핑을 대체 할 수있는 휴대용 원자 시계가 20 년 이내에 실현 될 것입니다. 무인 승용차, 무인 항공기 및 항공 우주 산업에 잠재적으로 적용될 수있을뿐만 아니라, 현재 서 섹스 (Sussex)에서이 개발이 이루어 졌음을 기쁘게 생각합니다. " 광학 원자 시계는 시간 측정 장치의 절정으로 1 억년마다 1 초도 채 안됩니다. 그러나 그들은 수백 킬로그램의 거대한 장치입니다. 평범한 사람이 활용할 수있는 최적의 실제 기능을 갖추려면 대형 시계의 정확성과 속도를 유지하면서 크기를 크게 줄여야합니다. 광학 원자 시계에서 참조 (전통적인 시계의 진자)는 챔버에 갇혀있는 단일 원자의 양자 속성에 의해 직접 파생됩니다. 초당 수조조 진동하는 광선의 전자기장입니다. 이 속도로 작동하는 데 필요한 클록 카운팅 요소는 광 주파수 빗 (frequency frequency comb)입니다. 이는 매우 특수화 된 레이저로 동시에 많은 정밀한 색상을 균등하게 주파수 간격으로 방출합니다. 마이크로 빗은 광학 미세 공진기라는 작은 장치를 활용하여 주파수 빗의 크기를 줄입니다. 이러한 장치는 지난 10 년 동안 전 세계적으로 과학 공동체의 상상력을 사로 잡고 있으며 콤팩트 형태로 주파수 빗의 잠재력을 최대한 실현할 것을 약속했습니다. 그러나 섬세한 장치로 작동하기가 복잡하며 일반적으로 실용적인 원자 시계의 요구 사항을 충족시키지 못합니다. Nature Photonics 저널에 오늘 발표 된 논문 (3 월 11 일 월요일)에 상세히 기술 된 EPic 연구소의 획기적인 발견 은 '레이저 공동 솔리톤 (laser cavity soliton)'이라 불리는 독특한 종류의 파도를 기반으로 한 매우 효율적이고 견고한 마이크로 빗 (micro comb) . 파스 쿠아 지 박사는 계속해서 다음과 같이 말합니다 : "솔리톤은 특히 섭동에 강건한 특수한 물결입니다. 쓰나미는 물 솔리 톤 (water solitons)입니다. 놀라운 거리를 가리지 않고 여행 할 수 있으며, 2011 년 일본 지진 이후 해안선까지 도달했습니다 캘리포니아. Hualong Bao 박사가 수행 한 실험에서 물을 사용하는 대신 칩의 작은 공동에 가두어 진 빛의 펄스를 사용합니다. 우리의 독특한 접근법은 광섬유 기반의 레이저에 칩을 삽입하는 것입니다. 우리 집에서 인터넷을 제공합니다. "이 결합을 통해 이동하는 솔리 톤은 펄스 레이저의 제어의 견고성과 다양성을 제공하면서 많은 색상을 생성하는 마이크로 캐비티의 기능을 충분히 활용할 수있는 이점이 있습니다. 다음 단계는이 칩 기반 기술을 우리가 달성 할 수있는 서 섹스 대학교 (Utah 's University of Sussex)의 예외적 인 위치에 놓인 섬유 기술입니다. " Sussex EPic Lab의 Marco Peccianti 교수는 "우리는 서 섹스 대학 (University of Sussex)의 Matthias Keller 교수 연구 그룹이 개발 한 초소형 원자 참조 (또는 진자) 장치와 우리 장치의 통합을 향해 나아갑니다. 우리는 미래의 시간을 계산하는 방식에 혁명을 일으킬 수있는 휴대용 원자 시계를 개발할 계획입니다. "우리의 개발은 실용적인 원자 시계의 생산에있어 중요한 진보를 의미하며 우리는 5 년 안에 실현 될 수있는 영국 항공 우주 산업과의 협력에서부터 휴대용 원자 시계에 이르는 우리의 계획에 매우 흥분하고 있습니다. 20 년 안에 휴대 전화와 운전자가없는 자동차와 무인 비행기에 수용 될 수 있습니다. "

추가 정보 : 양자 광 마이크로 빗 자세한 정보 : 레이저 캐비티 - 솔리 톤 미세 소, Nature Photonics (2019). DOI : 10.1038 / s41566-019-0379-5 , https://www.nature.com/articles/s41566-019-0379-5 저널 참조 : Nature Photonics 제공 : University of Sussex

https://phys.org/news/2019-03-scientists-closer-clock-gps-galileo.html

 

 

.DNA 만들기 속도 제한이 인생의 첫 걸음을 좌우합니다

2019 년 3 월 14 일, 프린스턴 대학교, MS2 기자는 핵 절단주기 동안 정상 접합체 (왼쪽)와 비교하여 놀라운 속도로 분열하는 핵을 보임 (오른쪽) Credit : Stanislav Y. Shvartsman

과실 파리는 생계를 유지할 필요가있는 유전 적 빌딩 블록의 일부만을 부여하면서 인색 한 어머니를 만듭니다. 나머지는 성장의 처음 몇 단계에서 수정 된 난자에 의해 생산되어야합니다. 과학자들은 겉보기에 불필요한 원천 징수에 대해 20 년 동안 의아해했다. 프린스턴 대학교 (Princeton University)의 연구자들은 RNR이라고 알려진 효소에 의해 제어되는 억제 메커니즘이 실제로 배아의 생존의 핵심이라고 밝혔다. 지나치게 많은 자료는 신생 생명체를위한 재앙으로 이어집니다. "이 연구는 우리가 얼마나 연약한 발달이 될 수 있는지 보여줍니다."라고 화학 생물 공학 교수 인 Stanislav Shvartsman과 Princeton의 Integrative Genomics를위한 Lewis-Sigler 연구소는 말했다. "우리는 왜 어머니가 그렇게 검소해야만 하는가?"라고 질문했다. "문제는 Shvartsman이 태아가 풍부한 빌딩 블록을 물려받을 때 어떤 일이 일어날 지 시험하게했다. 대답은 예쁘지 않았습니다. "우리는 공급을 제한하지 않으면 배아의 여러 과정을 방해하는 일시적인 갈등을 일으킨다"고 말했다. 3 월 14 일 저널 Current Biology 에서 보고 된 연구 에서 팀은 두 개의 파리 태아 발달 그룹을 추적했다 : 하나는 DNA 빌딩 블록의 정상적인 공급 (뉴클레오티드로 알려진)이고 다른 하나는 그 양의 약 10 배이다. 그 결과, 처음부터 배아가 더 많은 뉴클레오타이드를 사용할 수 있었을 때, DNA 복제 메커니즘은 빠른 속도로 작동하고, 뒤 따르는 과정에서 조잡한 결과를 가져오고 나중에 주요 결점을 초래한다는 것을 보여 주었다. Princeton의 Lewis-Sigler Integrative Genomics 연구소의 부 연구원이자 논문의 저자 인 Nareg Djabrayan은 복제 프로세스를 기계에 비유했습니다. "당신이 그 기계에 너무 많은 특정 입력을 제공하면 속도 제한이 깨집니다"라고 그는 말했다. "너무 빨라서 동시에 일어나는 다른 일들을 망쳐 놓는다.

주사 전자 현미경의 이미지는 배아가 모양을 취하기 시작하는 것처럼 돌연변이 파리 (아래)의 중간 선이 morphogensis에 옆으로 향하는 것을 보여줍니다. 동일한 단계 (위)에서 정상 개발과 비교하십시오. 이 결함이 발생하면 배아는 더 발전 할 수 없습니다. 신용 : Stanislav Y. Shvartsman

 

첫 번째 핵심 단계에서 시작된 문제는 후기 단계로 복잡해졌습니다. 배아 모양이 잡히기 시작하자 정중선 (파리의 등뼈)은 비극적으로 비틀어졌다. Shvartsman은 "그 후에 그들은 kaput으로 간다"고 말했다. 이전 연구에서 정량화 된 모성 원천 징수는 초기 발달시기에 중요한 역할을하며 발달 속도에 자연스런 한도를 제공한다는 것이 밝혀졌습니다. 결과적으로 잉여의 기본 성분으로 시작된 파리는 살아있는 유기체로 발전 할 수 없었습니다. 듀크 대학 (Duke University)의 세포 생물 학자 인 스테파노 디 탈리아 (Stefano Di Talia)에 따르면이 연구 결과는 엄마에서 자손으로 변이하는 게놈 제어를 연구하는 연구자들의 생각이 바뀌 었다고 지적했다. "이 논문은 뉴클레오티드 수준의 엄격한 통제가 에너지 적으로 유리할뿐만 아니라 배아 발달 이 정상적으로 진행 되기 위해 절대적으로 필요하다는 것을 보여주기 때문에 중요하다 "고 그는 말했다. Di Talia는 세포주기의 타이밍이 조직 역학에 어떻게 영향을 미치는지 배우기 위해 향후 연구가이 연구를 기반으로 할 것이라고 제안했다. 이 경우 항암 요법에서 공통적으로 사용되는 효소 인 RNR은 세포의 가장 기본적인 과정의 속도와 결과적으로 세포 분열의 균형을 유지하는 데 중요한 역할을합니다. 가출 세포 분열과 성장은 암의 특징입니다. 연구자들은 동물의 초기 생애에 관한 근본적인 질문에 답하는 것 외에도,이 연구가 배아를 개발할 때 항암제를 연구 할 수있는 새로운 경로를 열 수 있다고 믿고있다. 연구 논문 제목은 "발달 세포주기와 접합성 전사의 대사 조절"입니다.

더 자세히 알아보기 : 태아가 급속히 성장한 엄마의 유전 발길아 저널 참조 : 현재 생물학 :에 의해 제공 프린스턴 대학 

https://phys.org/news/2019-03-limit-dna-making-pace-life.html

 

 

.원자 시계를 사용하여 시공간 대칭성 테스트

2019 년 3 월 13 일, Physikalisch-Technische Bundesanstalt 원자 시계를 사용하여 시공간 대칭성 테스트 튜너 블 레이저는 원자 시계의 Yb + 이온에서 극히 협 대역 공진을 여기시킨다. 이온 여기 상태의 전자 파 기능은 노란색으로 표시됩니다. 직각으로 배향 된 파 함수를 갖는 2 개의 이온은 가능한 주파수 차이를 측정하기 위해 조정 가능한 주파수 시프트를 갖는 레이저 광에 의해 조사된다. 전체 실험 설정은 고정 별에 대해 하루에 한 번 지구와 함께 회전합니다. 크레디트 : Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) 그의 특수 상대성 이론에서 아인슈타인은 조건이 무엇이든 관계없이 빛의 속도가 항상 동일하다는 가설을 공식화했다. 그러나 이론적 인 양자 중력 모델에 따르면, 시공간 균일 성이 입자에는 적용되지 않을 수도 있습니다. 물리학 자들은 Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)에서 두 개의 광학 이터 븀 시계를 처음으로 장기간 비교하여이 가설을 테스트했다. 100 억년 만에 1 초에 불과한이 시계로 이터 븀의 전자 이동의 극히 작은 편차까지도 측정 할 수 있어야한다. 그러나 과학자들은 시계가 우주에서 다르게 방향을 잡을 때 어떤 변화도 감지하지 못했다. 이 결과로 인해,-18 이 확인되었습니다. PTB와 델라웨어 대학 (University of Delaware)의 물리학 자들로 구성된 팀은 현재 Nature 지에 발표했다 . 역사상 가장 유명한 물리학 실험 중 하나입니다. 1887 년 초 마이클슨과 몰리는 아인슈타인이 나중에 이론의 형태로 표현한 것을 시연했습니다. 회전 간섭계의 도움으로 서로 수직으로 움직이는 두 광축을 따라 빛의 속도를 비교했습니다. 이 실험의 결과는 아인슈타인의 특수 상대성 이론의 기본 진술 중 하나가되었습니다. 빛 의 속도우주의 모든 방향에서 동일합니다. 이제이 질문에 답할 수 있습니다.이 대칭성 (Hendrik Antoon Lorentz의 이름을 따서 명명 됨)은 재료 입자의 움직임에도 적용됩니까? 또는 에너지가 동일하게 유지 되더라도 입자가 더 빨리 또는 더 천천히 움직이는 방향이 있습니까? 입자의 높은 에너지 특히, 양자 중력의 이론적 인 모델은 로렌츠 대칭의 위반을 예측합니다. 이제이 문제를 높은 정확도로 조사하기 위해 두 개의 원자 시계 로 실험이 수행되었습니다 . 이러한 원자 시계의 주파수는 각각 트랩에 저장된 단일 Yb + 이온 의 공명 주파수에 의해 제어됩니다 . Yb + 이온 의 전자는 기저 상태 에서 구형의 대칭 분포를 가지지 만 여기 상태에서는 뚜렷하게 연장 된 파동 함수를 나타낸다따라서 주로 하나의 공간 방향을 따라 움직입니다. 웨이브 기능의 방향은 시계 내부에 적용된 자기장에 의해 결정됩니다. 필드 방위는 2 개의 시계에서 대략 직각으로 선택되었다. 시계는 고정 된 별에 비해 하루에 한 번 (더 정확하게는 23.9345 시간에 한 번) 지구와 함께 실험실에 단단히 고정되어 회전합니다. 전자의 속도가 우주의 방위에 의존한다면, 이것은 지구 자전과 함께 주기적으로 일어날 두 원자 시계 사이의 주파수 차이를 초래할 것이다. 이러한 효과를 가능한 기술적 인 영향과 명확하게 구분할 수 있도록 Yb + 클록 의 주파수를 1000 시간 이상 비교했습니다. 실험 동안, 몇 분에서 최대 80 시간까지의 기간의 접근 가능한 범위에 대해 두 클록 간의 변화가 관찰되지 않았다. Yb + 이온 의 원자 구조에 관한 이론적 인 해석과 계산을 위해 PTB 팀은 University of Delaware (USA)의 이론가들과 협력하여 작업했습니다. 현재 획득 된 결과로 인해 University of California, Berkeley의 연구자들은 Ca + 이온을 100 배 크게 증가시켜 2015 년에 설정된 한계를 개선했습니다 . 총 측정 시간에 걸쳐 평균화 모두 시계 미만 × 3 (10)의 상대 편차가 나타낸다 -18 . 이것은 이전에 4 × 10-18 로 추정되었던 시계의 결합 불확실성을 확인합니다 . 또한, 이것은 정확도 수준에서 광학 원자 시계의 특성화에 중요한 단계입니다. 대략 100 억년이 지난 후에야 이들 시계가 잠재적으로 서로 1 초씩 차이가납니다.

더 알아보기 : NIST의 원자 시계는 이제 지구 모델을 향상시킬 수있는 충분한 시간을 유지합니다. 자세한 정보 : Christian Sanner et al. 로렌츠 대칭 테스트를위한 광 클럭 비교. 자연 (2019). DOI : 10.1038 / s41586-019-0972-2 , https://www.nature.com/articles/s41586-019-0972-2 저널 참조 : 자연 제공 : Physikalisch-Technische Bundesanstalt 

https://phys.org/news/2019-03-symmetry-space-time-atomic-clocks.html

 

 

.SDSS J1430 + 1339 : 우주 찻잔에 폭풍이 몰아 친다

2019 년 3 월 15 일, 찬드라 엑스레이 센터 SDSS J1430 + 1339 : 우주 찻잔에 폭풍이 몰아 친다. 복합 광학 / X- 레이 이미지. 제공 : Chandra X-ray Center

멋진 우주의 차 한잔? 이것은 지구상의 것들처럼 차분하지 않습니다. "찻잔 (Teacup)"이라는 별명을 가진 은하계에서 은하계의 폭풍우가 격렬합니다. 우주 스콜의 근원은 공식적으로 SDSS 1430 + 1339라고 알려진 은하의 중심에 묻혀 있는 초대 질량 블랙홀 입니다. 은하 중심부의 물질이 블랙홀쪽으로 당겨지면 블랙홀 근처의 강한 중력과 자기장에 의해 에너지가 공급됩니다. 유황 물질은 주성 은하계의 모든 항성보다 더 많은 방사능을 생성합니다 . 이러한 종류의 블랙홀은 퀘이사로 알려져 있습니다. 지구에서 약 11 억 광년 떨어진 곳에 위치한 Teacup의 호스트 은하는 원래 Sloan Digital Sky Survey의 데이터를 사용하여 Galaxy Zoo 프로젝트의 일환으로 2007 년 시민 과학자들이 가시 광선 이미지에서 발견했습니다. 그 이후 우주 기반 망원경을 사용하는 전문 천문학 자들은이 은하의 역사에 대한 단서를 모아 장래에 어떻게 폭풍우가 될지 예측했습니다. 이 새로운 합성 이미지에는 NASA의 Hubble Space Telescope (빨간색과 녹색)의 광학보기와 함께 Chandra (청색)의 X 선 데이터가 포함되어 있습니다. 찻잔의 "손잡이"는 거대한 거품을 둘러싼 광학 및 X 선 빛의 고리입니다. supermassive 블랙홀에서 약 30,000 광년 떨어진 곳에 위치한이 핸들 모양의 기능은 블랙홀에 의해 구동되는 하나 이상의 분출로 형성 될 가능성이 큽니다. 광학 데이터와 함께 별도의 합성 이미지로 표시되는 라디오 방출 -이 거품과 블랙홀의 다른쪽에 같은 크기의 거품이 그려져 있습니다. SDSS J1430 + 1339 : 우주 찻잔에 폭풍이 몰아 친다. 엑스레이 이미지. 제공 : Chandra X-ray Center 이전에 광학 망원경 관측에 따르면 찻잔의 손잡이에있는 원자는 이온화되었다. 즉,이 입자는 전자의 일부가 제거되었을 때 전하를 받았다. 원자를 이온화하는 데 필요한 방사선의 양은 퀘이사의 광학 관측으로부터 추론 된 것과 비교되었다. 이 비교는 퀘이사의 방사선 생산이 지난 40,000에서 100,000 년 사이에 50에서 600 사이의 어떤 요소에 의해 감소했다는 것을 제시했다. 이 추론 된 급격한 감소로 인해 연구자들은 찻잔의 퀘이사가 퇴색하거나 죽어 가고 있다고 결론 내렸다. Chandra와 ESA의 XMM-Newton 사의 새로운 데이터는 천문학 자들에게이 은하의 폭풍의 역사에 대한 향상된 이해를 제공합니다. X 선 스펙트럼 (즉, 에너지 범위에 걸친 X 선의 양)은 퀘이사가 가스에 의해 많이 가려져 있음을 보여줍니다. 이것은 퀘이사가 광학 데이터만을 기반으로 한 추정보다 훨씬 더 많은 전리 방사선을 생성하고 있으며 퀘이사의 죽음에 대한 소문이 과장되었을 수도 있음을 의미합니다. 대신에 퀘이사는 지난 10 만년 동안 단지 25 배 이하로 희미 해졌습니다. 찬드라 자료는 또한 기포 속의 더 뜨거운 가스에 대한 증거를 보여 주며, 이는 물질의 바람이 블랙홀에서 날아가고 있음을 암시합니다. 퀘이사 (quasar)로부터의 방사에 의해 구동 된 그런 바람은 찻잔에서 발견 된 거품을 만들었을 것입니다. SDSS J1430 + 1339 : 우주 찻잔에 폭풍이 몰아 친다. 광학 이미지입니다. 제공 : Chandra X-ray Center 천문학 자들은 이전 에 초대형 블랙홀에서 멀리 떨어져 나가는 빛의 속도 근처에서 움직이는 입자들을 포함하는 좁은 제트에 의해 생성 된 타원 은하 , 은하계 그룹 및 은하 클러스터 에서 다양한 크기의 거품을 관측 했다. 제트기의 에너지는 방사선보다는이 블랙홀의 출력을 지배합니다. 이러한 제트 구동 시스템에서 천문학 자들은 거품을 생성하는 데 필요한 전력이 X 선 밝기에 비례한다는 것을 발견했습니다. 놀랍게도 방사선 기반 찻잔 퀘이사 (Teacup quasar)는 이러한 패턴을 따른다. 이것은 방사선을 지배하는 퀘이사 시스템과 그들의 제트를 지배하는 사촌이 그들의 은하계 환경에 유사한 효과를 가질 수 있음을 시사한다. 제공 : Chandra X-ray Center 이러한 결과를 설명하는 연구는 2018 년 3 월 20 일 The Astrophysical Journal Letters에 발표되었습니다 .

더 자세히 알아보기 : 우주의 얼룩과 거품으로 말한 블랙홀 이야기 추가 정보 : George B. Lansbury 외. Teacup의 폭풍우 : 가려진 퀘이사 및 수퍼 버블의 X 선보기, The Astrophysical Journal (2018). DOI : 10.3847 / 2041-8213 / aab357 저널 참조 : 천체 물리학 저널 편지 천체 물리학 저널 :에 의해 제공 찬드라 X 레이 센터 

https://phys.org/news/2019-03-sdss-j14301339-storm-rages-cosmic.html

 

 

.중성자 검출기와 같은 저항성 판 챔버

2019 년 3 월 13 일, 코디 스 중성자 검출기와 같은 저항성 판 챔버 크레딧 : LIP Resineive Plate Chambers (RPCs)는 SINE2020의 일부로 중성자 검출기로 개발되고 있습니다. Luís Margato, Andrey Morozov, 포르투갈의 LIP Coimbra의 Alberto Blanco가이 프로젝트에 참여했습니다. 그들이 한 일이 여기있다. 1 단계 : 개념 설계 Luís Margato와 그의 팀은 처음에 Monte Carlo 시뮬레이션을 사용하여 Boron-10 RPC의 설계 개념을 조사했습니다. 오픈 소스 코드 (ANTS2 툴킷)를 사용하여 그들은 검출기 매개 변수와 물질의 변화 효과를 평가했습니다. 예를 들어, 가스 갭의 폭, 중성자 변환기 층 두께 또는 검출기에서의 중성자 빔 입사각. 일단 탐구되면 프로토 타입을 만들 때가되었습니다. 2 단계 : 개념 증명 시뮬레이션 결과, 하이브리드 RPC 프로토 타입은 코팅 생산을 책임지고있는 ESS 검출기 코팅 워크샵의 C. Hoglund의 도움을 받아 LIP Coimbra의 실험실에서 구성되었습니다. 그것은 프랑스 Institut Laue-Langevin에서 테스트되었습니다. 중성자 변환기 층과없는 중성자 변환기를 가진 두 개의 RPC 프로토 타입을 비교하면, 중성자 변환기가 중성자를 감지하고 좋은 공간 분해능을 허용한다는 것을 보여주었습니다. 개념은 작동합니다! 3 단계 : 프로토 타입 다른 가스 갭 폭 (0.35mm 및 1mm)을 가진 다음 두 가지 프로토 타입이 만들어졌으며 SINE2020의 일부로 TREFF 빔라인의 FRMII에서 Karl Zeitelhack과 공동으로 테스트되었습니다. 결과는 0.25mm FWHM보다 좋은 공간 해상도와 4.7 옹스트롬 중성자에 대한 12.5 % 검출 효율을 보여주었습니다. 이는 예상보다 나은 성능과 더 얇은 가스 갭의 분해능을 포함한 시뮬레이션과 잘 일치합니다. 그러나 중성자를 포착 할 수있는 기회를 제공함으로써 더 발전시킬 수 있을까요? 4 단계 : 다중 계층 보다 우수한 가스 갭을 사용하여 다층 구조에서 이중 갭 RPC가있는 검출기가 LIP에서 조립되어 FRMII에서 테스트되었습니다. 이 프로토 타입은 10 개의 이중 갭 10B RPC (20 개의 중성자 컨버터 층으로 구성)를 포함하고 공간 분해능 성능이 유지됩니다. 측정 된 검출 효율은 약 60 %로 다층 디자인이 매우 고무적입니다. 두 결과 모두 다시 시뮬레이션과 잘 일치합니다. 5 단계 : 감마 감도 불행히도 중성자 빔 경로의 시료 나 다른 물질에서 방출 된 감마선은 감지기의 반응을 방해하여 결과에 잘못된 이벤트를 유발할 수 있으므로 개발중인 RPC에 미치는 영향을 이해하고 줄이는 것이 중요합니다. Co-60 및 Na-22 감마 소스를 사용하는 10B RPC는 감마 민감도를 특징으로합니다. 그런 다음 매개 변수를 평가하면 디자인을 향상시킬 수 있습니다. 예비 결과는 Na-22 감마선에 의해 조사 된 이중 갭 RPC의 경우 Na-22 감마선 과 중성자 검출을위한 고원의 고전압 영역에 대한 RPC 민감도 가 ~ 10- 511keV 광자의 경우 6이고, 1.27MeV를 고려할 경우 10-5 미만이 될 수 있습니다. 이러한 결과는 감마 민감도와 관련하여 검출기를 최적화하지 않아도 얻어 지므로 이러한 측면에 관한 검출기 설계를 최적화하면 이러한 값을 줄일 수 있습니다. 다음 단계: 이와 같은 유망한 검출기 기술을 통해 현재 설계 및 재료를 어떻게 개선 할 것인가, 예를 들어 다층 소자의 중성자 컨버터 층 두께를 최적화하여 계수 속도 기능을 향상시키는 방법을 연구해야합니다. 따라서 지금은 루이스가 프로토 타입 테스트에서 얻은 정보를 사용하여 시뮬레이션의 가상 세계로 돌아 왔습니다. 특히이 연구팀은 탐지기의 계수 속도를 향상시켜 가능한 초당 초당 중성자 수를 계산할 수 있도록 노력하고 있습니다. 미래의 연구를위한 다른 분야는 검출기 물질 에서 중성자 산란을 고려한 검출기의 모델링 과 수직 입사로부터 중성자 빔의 입사각을 변화시키는 것이다.

더 자세히 살펴보기 : 중성자 산란이 우주를 조사하는 데 사용 된 것과 동일한 유형의 탐지기를 사용한다면 어떨까요? 추가 정보 : 자세한 정보는 www.sine2020.eu 에서 확인할 수 있습니다. 제공 : CORDIS 

https://phys.org/news/2019-03-resistive-plate-chambers-neutron-detectors.html

 

 

.바닷물에서 수소 연료를 만든다

2019 년 3 월 18 일, 스탠퍼드 대학교, 프로토 타입 장치는 바닷물에서 수소 연료를 만들기 위해 태양 에너지를 사용했습니다. 신용 : H. 다이, 윤광, 마이클 케니

스탠포드 연구원은 샌프란시스코 만에서 태양력, 전극 및 바닷물을 사용하여 수소 연료를 생성하는 방법을 고안했습니다. 3 월 18 일 국립 과학 아카데미 회보 에서 발표 된 연구 결과 는 전기를 통해 바닷물 에서 수소와 산소 가스를 분리하는 새로운 방법을 보여줍니다 . 기존의 물 분해 방법은 매우 정화 된 물에 의존하며 이는 귀중한 자원이며 생산하는데 많은 비용이 든다. 이론적으로 도시와 자동차의 발전을 위해서는 "순 수소를 사용하기에는 너무 많은 수소가 필요하다"고 Hongjie Dai, JG Jackson과 스탠포드 대학 화학 교수 인 CJ Wood 교수는 말했다. "우리는 현재 캘리포니아 주에서 현재 필요로하는 물을 거의 가지고 있지 않습니다." 다우는 이산화탄소를 방출하지 않기 때문에 수소는 연료에 대한 매력적인 선택이다. 수소를 태우면 물만 생산되며 악화되는 기후 변화 문제를 완화해야합니다. Dai는 그의 실험실이 데모로 개념 증명을 보여 주었지만 연구원들은 그것을 제조사에 맡기고 디자인을 확장하고 대량 생산할 것이라고 말했다. 부식 방지 개념으로 물을 전기 분해로 수소와 산소로 분해하는 것은 간단하고 오래된 아이디어입니다. 전원 은 물 속에 두 개의 전극을 연결합니다. 전원이 켜지면 수소 가스가 음극 (음극)에서 빠져 나와 양극 (음극)에서 호기성 산소가 나오게됩니다. 그러나 해수 염의 음으로 하전 된 염화물은 양의 끝을 부식시켜 시스템의 수명을 제한합니다. Dai와 그의 팀은 물에 잠긴 양극을 파괴하지 못하도록 해수 구성 요소를 막을 수있는 방법을 찾고자했습니다. 연구진은 양극에 음전하 가 풍부한 층을 코팅하면 층이 염화물을 밀어내어 그 밑에있는 금속의 부식을 느리게 한다는 것을 발견했다 . 그들은 니켈 폼 코어를 덮고있는 니켈 황화물 위에 니켈 - 철 수산화물을 쌓았다. 니켈 거품은 전원으로부터 도체 수송 전기로 작용하고 니켈 - 철 수산화물은 전기 분해를 일으키며 물을 산소와 수소로 분리합니다. 전기 분해 동안, 니켈 황화물은 양극을 보호하는 음으로 대전 된 층으로 진화한다. 두 개의 자석의 음의 끝이 서로 밀어 붙이는 것처럼, 음으로 대전 된 층은 염화물을 밀어내어 중심 금속에 도달하는 것을 방지합니다. 음극 하 코팅이 없다면 양극은 다이 실험실의 대학원생 인 마이클 케니 (Michael Kenney)에 따르면 바닷물에서 약 12 ​​시간 동안 만 작동한다. "전체 전극이 부서지기 시작합니다."케니가 말했다. "그러나이 계층에서는 천 시간 이상을 사용할 수 있습니다." 부식이 더 높은 전류에서 발생하기 때문에 수소 연료를 해수로 나누기 위해 시도한 이전 연구는 전류량이 적었습니다. 그러나 Dai, Kenney와 동료들은 다층 장치를 통해 최대 10 배의 전기를 처리 할 수 ​​있었기 때문에 더 빠른 속도로 해수로부터 수소를 생성 할 수있었습니다. "나는 해수를 갈라 놓는 현재에 관한 기록을 세웠다고 생각한다. 팀 구성원들은 통제 된 실험실 조건에서 대부분의 테스트를 수행하여 시스템에 들어가는 전기량을 조절할 수있었습니다. 그러나 그들은 또한 샌프란시스코 만에서 수집 한 바닷물에서 수소 와 산소 가스 를 생산하는 태양열 데모 기계를 설계했습니다 . 그리고 소금에 의한 부식의 위험이없는이 장치는 정제수를 사용하는 최신 기술과 일치했습니다. "이 연구에 대한 인상적인 점은 오늘날 업계에서 사용되는 것과 같은 전류로 작동 할 수 있다는 것입니다."라고 Kenney는 말했습니다. 놀랍게도 간단하다. 되돌아 보면 Dai와 Kenney는 디자인의 단순성을 알 수 있습니다. "3 년 전에 수정 구슬이 있었다면 한 달 만에 완성되었을 것"이라고 Dai는 말했다. 그러나 이제 기본적인 제조법이 바닷물과의 전기 분해를 위해 고안되었으므로 새로운 방법은 태양 에너지 또는 풍력 에너지로 구동되는 수소 연료 의 가용성을 높이기위한 문호를 개방 할 것 입니다. 미래에이 기술은 에너지를 생산할 수있는 용도로 사용될 수 있습니다. 이 과정은 또한 호흡 할 수있는 산소를 생성하기 때문에 잠수부 또는 잠수함이 장치를 대양으로 가져오고 대기 중에 표면에 노출시키지 않고 아래쪽으로 산소를 생성 할 수 있습니다. 이 기술 이전에 관해서는 "기존의 전해 기 시스템에서 이러한 요소를 사용할 수 있으며 매우 빨라질 수있다"고 다이 씨는 말했다. "0에서 출발하는 것과는 다르다. 80 ~ 90 %에서 시작하는 것이 더 좋다."

더 자세히 살펴보기 : 해수의 지속 가능한 에너지에 한발 더 다가 서십시오. 더 자세한 정보 : Yun Kuang el al., "태양열로 구동되는, 해수를 수소와 산소 연료로 분열시키는" PNAS (2019). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1900556116 저널 참조 : 국립 과학 아카데미 회보 :에 의해 제공 스탠포드 대학

https://phys.org/news/2019-03-hydrogen-fuel-seawater.html

 

 

A&B, study(laboratory evolution, mainhotspot project)

B/http://www.mdpi.com/2072-4292/10/8/1261
A/https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0

 

 

.분자운 속에서 생성되는 쌍성계 거대 원시별 관측

송고시간 | 2019-03-19 01:00 日연구팀, 5천500광년 떨어진 별 생성 지역서 포착 쌍성계 탄생의 초기 단계

쌍성계 탄생의 초기 단계 녹색 부분이 쌍성계 중심으로 흘러드는 고밀도 가스흐름을 나타낸다. 상자안은 분자운 안의 쌍성 부분을 확대한 것으로, 주별은 청색, 짝별은 적색으로 표시돼 있다. 점선은 궤도. [리켄 제공] (서울=연합뉴스) 엄남석 기자 = 지구에서 약 5천500광년 떨어진 곳에서 분자운(molecular cloud)이 붕괴하며 두 개의 거대한 원시별이 생성되는 것이 관측됐다. 이 원시별들은 궁극에는 대형 별의 일반적 형태인 쌍성계를 구성해 쌍성계 탄생의 비밀을 밝혀줄 수 있을 것으로 기대된다. 대형 별은 대부분 주변을 도는 짝별을 갖고 쌍성계를 구성하지만 이런 쌍성계가 처음에 어떻게 구성되는지는 불분명했다. 원시별이 두꺼운 가스·먼지 구름에 가려져 있어 분자운에서 중력이 붕괴하며 같은 가스 원반에서 생기는 건지 아니면 중간에 서로 우연히 만나 중력이 작용하면서 쌍성계가 됐는지 확실하지 않았다. 그러나 일본 이화학연구소(리켄·理硏)에 따르면 리켄 개척연구본부 장이천 연구원이 이끄는 국제 연구팀은 칠레 북부 아타카마 사막에 있는 고성능 전파망원경 ALMA를 이용해 'IRAS07299-1651'로 알려진 5천500광년 떨어진 별 생성 지역에서 이런 장면을 포착했다. 연구팀이 관측한 것은 별 생성 초기 단계로, 분자운 안에 주별인 대형 중심별과 역시 질량이 큰 제2의 별이 이미 생성 중이었다. 두 별은 약 180 AU(1 AU = 태양~지구 거리·약 1억4천960만㎞) 떨어져 서로를 돌고있으며 1주기는 최대 600년에 달하는 것으로 관측됐다. 총 질량은 태양의 18배 이상에 달하는 것으로 계산됐다. 리켄은 국제 연구팀이 이번 관측을 이용해 처음으로 쌍성계 생성의 역학을 추론할 수 있었다고 평가했다. 장 연구원은 보도자료를 통해 "우리는 쌍성계의 별이 분자운의 붕괴 단계에서 만들어지는지 아니면 나중에 구성되는 것인지를 몰라 오랫동안 당혹해 왔다는 점을 고려할 때 이번 관측 결과는 흥미롭다"면서 "이번 관측을 통해 쌍성의 분화가 초기 유아 단계에서 이뤄진다는 점을 분명히 확인했다"고 했다. 연구팀은 또 쌍성계의 별이 분자운이 붕괴하면서 만들어진 같은 원반에서 별 구성 물질을 확보해 덩치를 키운다는 점을 알게 됐으며, 이는 덩치가 작은 짝별이 주별 주변의 원반에서 떨어져 나온 파편을 흡수해 거의 비슷한 쌍둥이 별이 된다는 시나리오에 힘을 실어주는 것으로 지적됐다. 장 연구원은 "지금으로선 다른 사례를 통해 이런 현상이 독특한 것인지 아니면 대형 별 탄생에서 일반적인 것인지를 확인하는 것이 중요하다"고 지적했다. 이번 연구에는 스웨덴 샬머스공대와 미국 버지니아대학의 연구원들도 참여했으며, 관측결과는 논문으로 정리해 18일 발간된 '네이처 천문학(Nature Astronomy)' 최신호에 실었다. eomns@yna.co.kr

https://www.yna.co.kr/view/AKR20190318072700009?section=it/science