那是1997年,一项雄心勃勃的、昂贵和令人难以置信的复杂项目的设计和建设国家高磁场实验室的新45-tesla混合磁铁——只是个月举行首映。爱游戏提现客服部分电阻磁铁,超导磁体部分,这个新工具将跳跃比地球上任何其他磁铁。
科学家Eric棕榈(左)和蒂姆•墨菲在稀释冰箱前45特斯拉磁铁的一部分。
全世界的科学家们都渴望将广泛的材料放入仪器,看看会发生什么在如此高的领域。低温物理学家们特别热衷于把这些高磁场和超冷的温度。这样一个独特的实验环境可以帮助他们了解更多关于分数量子霍尔效应,一个令人兴奋的发现,赢得了1998年诺贝尔物理学奖。
然而,有一个问题。三个科学家和工程师在MagLab摔跤是一位脾气暴躁的设备——这些物理学家的工具需要冷身上做试验。
一年多来,埃里克,蒂姆•墨菲和马克杰克逊解决每一个难题便携式冰箱稀释(被称为“PDF”简称迪勒冰箱)被。但每个解决方案是紧随其后的是另一个问题。
人们承受着巨大的压力:如果他们不能使价值250000美元的新装置工作,一些尖端科学混合磁铁的设计使就不会发生。
这是人与机器。和这台机器是赢。
氦是一个棘手的问题
迪勒冰箱几十年来一直在使用磁铁。他们是寒冷的液态氦的特殊血管,部分设计为容纳一个磁铁,创造一个环境比深太空中的温度更冷。
一个气泡被困在迪勒冰箱让热实验。科学家解决了这个插入一张铜。
迪勒冰箱坐落在磁铁的一部分,虽然很长,圆柱的“尾巴”延伸到生,或中心,磁铁。一系列的迪勒冰箱隔热层,由不锈钢墙壁,保持温度在中央的“混合室”迪勒冰箱在绝对零度以上的一小部分。(见插图)。
氦,轻于空气的气体,填补了我们党气球,更有用,因为液体——至少科学家。氦液化时,下降至负269摄氏度(- 452华氏度)——冷比我们太阳系的遥远。因为一些材料以有趣的方式时,冷,科学家爱液态氦。
问题是,很难将氦转变成液体,和难以防止恢复天然气。特别是如果它在一块磁铁的中心。
年前,当电阻磁铁开始达到领域高于18特斯拉,科学家使用液氦注意到保持加热他们的低温实验。他们最终发现氦气的泡沫形成围绕这些实验中,淹没在液态氦。而不是上升到表面,气泡被困的中心磁场,这是不幸的,因为这就是实验所在地。
氦是抗磁性——被磁场。和液氦排斥比氦气,因为它更密集。所以当一个实验在液氦,很强的磁铁,液态氦是排斥的中心磁场力比氦气,导致建立一个不受欢迎的,温暖的氦附近气泡实验。
幸运的是,科学家们发现了一种方法解决这个问题通过减少液氦上方的压力可能会更冷。这产生一个“超流体”,一个奇异的液体,没有流动阻力并创建没有气泡。
试,再试一次…又…又一遍
然而,迪勒冰箱由牛津仪器MagLab的新混合磁铁是一个独特的设计。它需要一个定制的解决方案。
氦泡沫迪勒的最后在为期一年的系列冰箱的问题,墨菲的团队,手掌和杰克逊解决。当他们走近这最后的障碍,“D”以PDF已经站不稀释,但对于一个四个字母的单词更坚定地表达团队的挫败感。
“令人惊讶的是有多少次我们把东西拆开了,一起把它放回去,“说手掌,然后负责实验室的Millikelvin设施,现在MagLab副主任。“这让我生病只是想想…我们开始讨厌那件事。我们一度以为是闹鬼。”
氦泡为难团队形成的迪勒冰箱周围的隔热层,足够的热量转移向中央室造成问题。
一周又一周,三人想出的泡沫。他们认为与一种秸秆吸出来。他们认为添加一个特殊的冰箱的氦浴冷却只有下部超流体的温度。他们把想法在寒冷的想法后,无情的,不锈钢罐,只有每一个罢工一记闷拳,令人大失所望,摔死在地上。
“我们解决问题很累坏了,”墨菲回忆道,然后在Millikelvin设施工作。墨菲现在指示设备,作为临时主任MagLab直流场设备,这房子混合。“这成为你的对手。你解决一个问题,你前进一点点,但你遇到另一个问题。…你只需要坚持下去。”
坚持下去。如果一开始你没有成功,这一切。问题是,他们有点太顽强的:他们坚持,勇敢,不知疲倦地努力解决错误的问题。
找到正确的问题
谢天谢地,有一天当手掌,墨菲和杰克逊,牛津仪器工程师分配给调试迪勒冰箱,停止思考氦泡沫。就好像一个相机缩小他们一直专注于特写镜头,揭示更广泛,更能说明问题的问题。
墨菲回忆了那个不可思议的时刻。
“我们建议,‘好吧,我们为什么不能只是短与铜?”,我们只是互相看了看,说,“是的,我们为什么不能?’”
