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2011-07-13 21:11 |
美國(guó)研究人員發(fā)現(xiàn)在低溫下生成電子偶素的新方法
美國(guó)加州大學(xué)河濱分校的研究人員日前報(bào)告說，他們發(fā)現(xiàn)了一種可在低溫下生成電子偶素的新方法。對(duì)電子偶素的研究有助于揭示出反物質(zhì)的更多屬性，以及在宇宙生成時(shí)大自然為何青睞物質(zhì)而非反物質(zhì)之謎。相關(guān)論文將發(fā)表在7月15日出版的《物理評(píng)論快報(bào)》上。 yL1CZ_
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電子偶素是一個(gè)電子與一個(gè)正電子組成的短周期、類原子結(jié)構(gòu)。由于電子和正電子最終會(huì)湮滅產(chǎn)生光子，它的半衰期非常短。這種特性使其在研究物質(zhì)內(nèi)部性質(zhì)方面具有重要價(jià)值。電子偶素在介質(zhì)中的湮滅時(shí)間可作為一種非破壞性測(cè)量手段，目前已在正電子成像、PET掃描以及基礎(chǔ)物理研究等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。 [j9E pi(
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加州大學(xué)河濱分校實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的這項(xiàng)新研究，在獲取電子偶素上較為簡(jiǎn)單也容易操作。研究人員先用激光對(duì)硅樣本進(jìn)行照射，而后在硅表面澆灌正電子。在激光的照射下，他們發(fā)現(xiàn)硅釋放出來的電子與正電子形成了電子偶素。 k6**u
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負(fù)責(zé)該項(xiàng)研究的加州大學(xué)河濱分校物理和天文學(xué)系科學(xué)家大衛(wèi)-卡西迪說：“通過這種方法，我們能夠在非常寬的溫度范圍內(nèi)，以可控的方式生產(chǎn)大量電子偶素。其他從材料表面生產(chǎn)電子偶素的方法一般都需要首先將樣品加熱到很高的溫度，而我們的方法幾乎可以在任何溫度下進(jìn)行，其中還包括非常低的溫度�！� Ws Oi,oG@
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該校物理和天文學(xué)教授艾倫-米爾說，這項(xiàng)工作表明在正電子到達(dá)前用激光照射樣品表面，可以幫助正電子離開表面以免發(fā)生湮滅。用這樣的方法，電子偶素就會(huì)從樣品表面自然生成。這種電子偶素的存在時(shí)間要比硅表面的正電子長(zhǎng)200倍以上，因此很容易探測(cè)到。 I021p5h|
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研究人員解釋說，之所以選擇硅作為生成材料是因?yàn)樗陔娮訉W(xué)中應(yīng)用極為廣泛，可靠、廉價(jià)且十分有效�？ㄎ鞯险f，事實(shí)上，極低的溫度對(duì)用硅生產(chǎn)電子偶素來說更為適合，至少在短時(shí)間內(nèi)是這樣的。 ]axh*J3`i
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研究人員稱，他們的最終目標(biāo)是通過對(duì)電子偶素的研究更深入地了解反物質(zhì)及其屬性。該研究小組希望在不久的將來能對(duì)電子偶素實(shí)施冷卻，使其實(shí)現(xiàn)玻色愛因斯坦凝聚態(tài)，從而獲得更多的實(shí)驗(yàn)用途。
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