Forscher am Nationalen Institut für Standards und Technologie NIST haben erfunden ein Miniaturthermometer, das Temperaturen unter messen kann 1 Kelvin minus 272,15 ° C oder minus 457,87 ° F bis 50 Millikelvin mK und möglicherweise 5 mK .
Das neue Mini-Thermometer kann an allen möglichen Stellen angebracht werden, um bei Bedarf schnelle und genaue Temperaturmessungen zu ermöglichen.
Die Forschung ist veröffentlicht im Tagebuch Angewandte Physik Briefe .
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Die Forscher haben es bereits verwendet, um die Erwärmung eines Supraleiters aufzuzeichnen. Mikrowelle Verstärker und sagen, er hat vielversprechende Anwendungen wie die Überwachung der Temperatur von Prozessorchips in supraleiterbasierten Quantencomputern.
„Dies war eine lustige Idee, die sich schnell zu etwas sehr Hilfreichem entwickelte“, sagte Gruppenleiter Joel Ullom in einer Erklärung.
Kleiner und schneller als herkömmliche Kryo-Thermometer
„Mit dem Thermometer können Forscher die Temperatur einer Vielzahl von Komponenten in ihren Testpaketen zu sehr geringen Kosten und ohne Einführung einer großen Anzahl zusätzlicher elektrischer Verbindungen messen. Dies kann Forschern zugute kommen, die im Quantencomputer arbeiten oder niedrige Werte verwenden-Temperatursensoren in einer Vielzahl von Bereichen. ”
Die Erfindung entstand als Ableger der kundenspezifischen supraleitenden Sensoren von NIST für Teleskope. Kameras . Jetzt ist es kleiner und schneller als herkömmliche kryogene Thermometer für Geräte im Chip-Maßstab, was es auch bequemer macht.
"Wir demonstrieren die praktische Verwendung dieser TLS-Thermometer zur Untersuchung der statischen und transienten Spanerwärmung in einem parametrischen Wanderwellen-Parameterverstärker, der mit einem starken Pumpenton betrieben wird. Die TLS-Thermometrie findet möglicherweise breite Anwendung in kryogenen Mikrowellengeräten wie supraleitenden Qubits undDetektoren ", schrieben die Forscher in ihrem Studie .
Während die meisten herkömmlichen Widerstandsthermometer etwa eine Zehntelsekunde benötigen, um messen Temperatur, das NIST-Thermometer tut dies in ungefähr 5 Millisekunden Tausendstelsekunden. Es ist auch extrem einfach herzustellen, was bedeutet, dass es in großem Maßstab in Massenproduktion hergestellt werden kann.
Seine Erfinder schätzen, dass mehr als 1.200 der Thermometer könnte auf a passen 3 Zoll ungefähr 75 Millimeter Siliziumwafer.