Atominterferometrar är enheter som använder materiens vågegenskaper för att mäta fasen mellan atomära materiavågor för att separera vägar för att göra högprecisionsmätningar av fysikelement, såsom gravitations- och magnetfält.

Atominterferometrar har också hittat sin väg in i industrin och används i geologiska undersökningar, mineralutforskning, miljöövervakning och för utveckling av precisionsatomklockor.

Atominterferometrar kontrollerar vanligtvis materiavågor och särskilt partikelhastighet med hjälp av lasrar. Sålunda har tillväxten av atominterferometerapplikationer varit starkt knuten till utvecklingen av avancerade lasersystem, med många nuvarande modeller baserade på konstruktionen av gitter tillverkade av laserstrålar.

Det betyder att ett problem med dessa system är det faktum att de är beroende av effektiv drift av invecklade lasersystem. Dessutom, även om denna metod har uppnått berömvärd precision, misslyckas den något när man överväger kortare våglängder.

I en ny artikel publicerad i The European Physical Journal D , beskriver författarna Johannes Fiedler och Bodil Holst, från universitetet i Bergen, Norge, utvecklingen av ett monokromatorschema för kontinuerlig strålning som kan uppnå enormt höghastighetsrening baserat på atom-ytdiffraktion snarare än användning av laser.

Schemat som föreslagits av författarna förenklar tillämpningen vid konstruktion av atominterferometrar genom att minska frihetsgraderna till bara en vinkel.

Systemet som duon föreslagit är baserat på reflektionsatominterferometri, gör det möjligt att förvälja de hastigheter med vilka materiestrålen rör sig och gör att schemat kan ställas in till en specifik konfiguration samtidigt som det tillåter det att ge atomstrålar med höghastighetsförhållanden över en hastighetsområde.

Materiestrålen skickas genom ett nålhål som säkerställer att partiklarna med en hastighet utanför ett specifikt område kommer att blockeras. Den hastighetsberoende spridningen av denna stråle ökas med hjälp av tre reflektioner, vilket görs möjligt genom att säkerställa att de reflekterande ytorna inte rör sig i förhållande till varandra.

Schemat som presenteras av teamet används för närvarande för en heliumstråle som sprider vätepassiverat kisel, men författarna säger att den föreslagna enheten kan anpassas till andra material och atomstrålar.

Enhetens enkla design, som gör att den kan "justeras" till en specifik hastighet med en fast vinkel, säkerställer att den blir lätt att hantera. Detta kan vara avgörande för utvecklingen av bärbara atomgravimetrar för kommersiella tillämpningar inom geologi och undersökningar som prospektering och oljemätning.