RAMBO - компактный магнит, создающий магнитное поле, силой в 30 Тесла

Термин RAMBO является отнюдь не фамилией одного известного киногероя, это аббревиатура, которая расшифровывается следующим образом - Rice Advanced Magnet with Broadband Optics. И это название носит научная экспериментальная установка, в недрах которой находятся криостаты с температурой в несколько градусов Кельвина, спектрографы и компактный электромагнит, способный создать магнитное поле, силой в 30 Тесла. Для того, чтобы представить силу такого магнитного поля, следует упомянуть, что магнитное поле в медицинских установках магнитно-резонансной томографии имеет силу от 1.5 до 3 Тесла.

Установка RAMBO была создана для того, чтобы ученые могли производить эксперименты, которые ранее были возможны при помощи массивных и огромных магнитов, находящихся в национальной Лаборатории сильных магнитных полей (National High Magnetic Field Laboratory), магнитов, весящих в тысячи раз больше магнита RAMBO. К таким магнитам также можно отнести постоянный магнит в Таллахасси, который весит 32 тонны и вырабатывает поле силой в 45 Тесла, и электромагнит в Лос-Аламосе, весом в 8.2 тонны и силой в 100 Тесла.Следует заметить, что в создании установки RAMBO, изготовленной в лаборатории Laboratoire National des Champs Magnetique Intenses, Тулуза, Франция, также принимали участие ученые из университета Райс (Rice University), США, и университета Тохоку (Tohoku University), Япония. А сама установка предназначена для изучения явления суперфлюоресценции, которое возникает при определенном виде возбуждении атомов вещества и которое напоминает цепную ядерную реакцию, только оптическую.

Основной целью создания установки RAMBO является проведение спектрографических исследований при определенных физических условиях, и в этой связи установку RAMBO можно считать сложным оптическим устройством. В дополнение к лазеру и батарее конденсаторов, способной накопить 9 кДж энергии, в устройстве расположены два криостата, цилиндра, длиной в три четверти метра, установленные на массивном основании. Один криостат, большего диаметра, служит для охлаждения магнита, "пончика", диаметром 43 миллиметра и с внутренним отверстием в 12 миллиметров. Второй, меньший, криостат охлаждает при помощи жидкого гелия до температуры около 7 градусов по шкале Кельвина испытуемый образец, который находится в "утробе" магнита.В боковых частях установки RAMBO имеются два прозрачных окна, через одно из которых свет лазера или от светодиодного источника попадает на образец. Свет, прошедший через образец, выходит через второе окно и попадает на приемник спектрометра. Но самое интересное для ученых начинается в момент включения магнита. Для того, чтобы поле, вырабатываемое магнитом, достигло пикового значения, требуется всего 1.9 миллисекунды. Регистрируя изменения в спектре света в момент нарастания магнитного поля и в момент его пикового значения, ученые узнают много нового о процессах, происходящих в материале под воздействием магнитного поля.

Используя установку RAMBO, ученые из лаборатории Kono университета Тохоку уже провели ряд исследований в области высокоплотной плазмы, поведения электронных "дырок" в полупроводниках и изменения потенциала полупроводникового барьера под воздействием фронта силы магнитного поля. В будущем эта методика будет использоваться для исследований сильных магнитных полей с более высокой разрешающей способностью и, как надеются ученые, ее применение позволит сделать множество открытий, которые позже отразятся на некоторых аспектах и нашей с вами жизни.

Источник: Источник