RAMBO一个小而强大的磁铁


水稻大学科学家开创了一台桌面磁脉冲发生器,做房间大小的机器 - 和更多的工作。

称为“RAMBO”的设备 - 宽带光学水稻先进磁体的简称 - 将允许参观大学的研究人员在高达30特斯拉的脉冲磁场中的材料上运行基于光谱学的实验。 (高分辨率磁共振成像系统的强度大约是10特斯拉)

带有宽带光学的米级先进磁体RAMBO是一种功能强大的磁脉冲发生器,可以让科学家在高磁场下测试材料。 (信誉:Jeff Fitlow /莱斯大学)

物理学家河野淳一郎的稻米实验室与日本仙台东北大学材料研究所的野野裕行合作,创造了RAMBO。最近在美国物理联合会科学仪器评论期刊上发表了一些细节。

手掌大小的线圈是RAMBO的核心,这是一种水稻制造的桌面系统,可将实验暴露在高磁场中。由日本东北大学的Hiroyuki Nojiri开发的线圈提供了高达30特斯拉的脉冲场,并允许近距离收集数据。 (Credit:Jeff Fitlow / Rice University)

Kono小组的博士后研究助理Timothy Noe说,这种小型机器的优点很多。除了它的大小和强大的性能,RAMBO有窗口,使研究人员可以直接发送激光束样本,并在近距离收集数据。

一个小线圈是在莱斯大学开发的桌面系统的核心,产生强大的磁脉冲。带有宽带光学元件的水稻先进磁体 - RAMBO--将能够运行曾经使用过房间大小的发生器的实验。 (Tanany Johnson / Rice University的插图)

Kono说:“我们可以从字面上看到磁体内部的样品。 “我们有直接的光学访问,而如果你去国家的高磁场设施,你有一个怪物的磁铁,你只能通过一个非常长的光纤访问样品。你不能做任何非线性或超快光谱学。

“RAMBO终于给了我们结合超强磁场和非常短而强烈的光脉冲的能力。这是两个极端条件的结合。“

该设备的独特配置使得在科学实验中使用的强大的磁场发生器能够实现最佳的存取。科诺说,研究人员可以在高磁场和低温耦合的系统中采集实时的高分辨率数据,并直接光学访问磁芯。

此外,该单位可以每10分钟(或更小的峰值场),在30特斯拉领域进行一个新的实验,而不是等待大型实验室每次实验后场发生器冷却的时间。

该设备已经支付科诺的小组,其研究超荧光通过飞秒激光脉冲材料触发量子效应。 RAMBO允许激光脉冲,磁场脉冲和光谱仪同步工作。

他说,由于野's的小型轻型小型线圈磁铁的发展,RAMBO是可能的。比磁力线稍大一点,这个磁铁可以让赖斯研究人员在校园里进行他们曾经在佛罗里达州立大学国家强磁场实验室或洛斯阿拉莫斯国家实验室进行的许多实验。

佛罗里达州设施已经产生了45特斯拉的连续磁场;洛斯阿拉莫斯已经产生超过100特斯拉的脉冲。

“我想说我们已经能够完成80%的实验,我们曾经在别处做过,”科诺说。 “而这还不是全部。有些事情我们只能在这里做。这是世界上其他地方不存在的独特系统。

“高磁场已经存在很多年了。超快光谱已经存在很多年了。但这是两者的第一个组合,“他说。

Kono的团队建立的系统分析非常小,如果不是 微观,样品。样品板位于长长的蓝宝石圆柱体上,该圆柱体穿过线圈容器并穿过磁体的一端直接放置在磁场的中心。

气瓶为实验提供了一个直接的窗口;容器另一侧的端口直接看样品。线圈浸泡在液氮中,使其保持在约80开尔文(华氏-315度)。通过调节流向蓝宝石缸的液氦流量,样品温度可以从约10K到室温独立控制。

Kono表示,他期望RAMBO使Rice成为研究现代材料研究人员的国际网络中心。他说:“这开启了各种可能性。 “科学家在不同领域工作,只要知道这样的事情是可能的,就会想出新的想法。”

他说,这个团队已经和该论文的合着者兼国家实验室教授JeanLéotin合作香榭丽舍大街(ChampsMagnétiques)在法国图卢兹(Toulouse)进行了一次强磁场的首次时域太赫兹光谱实验。

来源:莱斯大学