国产超低温传感器研制成功——“量子芯片温度计”

2023-06-30

量子温度计是什么?它能测量多冷的温度?

温度计实际上是一种系统,它的物理性质随温度的变化而变化,且这种变化可以预测。例如,我们可以通过体温计中水银的膨胀来测量我们的体温。现在,物理学家提出了一种基于量磨氏手子纠缠的温度计,这种温度计可以精确地测量比外太空低十亿倍的温度,它是通过测量与量子气体纠缠的单个原子的状态而获得的。

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这些超冷的温度在被称为费米气体的原子云中出现,这是科学家们为了研究物质在极端量子状态下的行为而创造的。宇宙中所有的粒子被分为两个类型,一种叫做玻色子,另一种叫做费米子。在非常低的温度下,玻色子和费米子的行为完全瞎嫌不同。玻色子喜欢聚集在一起,而费米子却恰恰相反,它们会互相排斥保持一定的距离,这种特性使得它们的温度难以测量。

物理学家研究气体的方法是通过其统计行为来进行的,这一方法的发明可以追溯到19世纪物理学家玻尔兹曼等人的身上。这些物理学家认为,气体的宏观现象,如温度和压力等,都可以从原子的微观运动来理解。而大量原子的统计行为则构成了我们所见到的宏观现象。

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到了20世纪初,量子力学开始发展起来了,它是物理学中最重要和最精确的理论之一。量子力学中一个著名的预言是单个原子具有波状特征,这意味着在临界温度以下,它们可以与其他原子结合成具有奇异性质的单一宏观波。这一预测导致了长达一个世纪的达到临界温度的实验探索。20世纪90年代,第一批用激光冷却并用强磁场捕获的超冷气体终于获得了成功,这项成就在2001年获得了诺贝尔奖。

现在,实验室里制造出像这样的超冷气体已经是常规操作了。这些超冷气体有许多用途,它们可以测试一些基本的物理理论,也可以用来探测引力波。这些气体的温度非常低,处于纳开尔文量级,可以这么说,这些气体比宇宙中最冷的地方还要冷十亿倍。

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传统上,超冷气体的温度是从它的密度推断出来的:在较低的温度下,原子没有足够的能量分散开来,使气体更加致密。但是即使在超低温下,费米子总是相距甚远,所以在某些时候费米气体的密度与温度无关。因此,物理学家提出了用不同种类的原子作为温度探针的想法。

假设有一个由锂原子组成的超冷气体。你现在拿一个不同的原子,比如说钾原子,然后把它浸入气体中。与周围原子的碰撞改变了你的钾探针的状态,这让你有了推断气体温度的依据。从技术上讲,这种方法涉及到创造一种奇怪的量子叠加,核陆这种叠加会随着时间的推移发生变化,对温度非常敏感。

这不仅仅是一个遥远的想法,物理学家提出的方法实际上可以通过现代原子物理实验室的技术来实现。在各种新兴的量子技术中,像量子温度计这样的量子传感器可能会产生最直接的影响。

电动车控制器限速器是哪根线,如何分辨?

1、从控制器出来的2根白色的线,末端用黄色的热缩管包着,控制器一般安装在后座板下面,或者是在电瓶盒的前面,一般情况下限速线是露在外面的。
2、限速线是从控制器里伸出来又接回了控制器的那根,为绿色、白色或者黑色这三种颜色。
3、电动助力车的控制上,有两根所谓“限速”电线(一般是绿色线,较细),当两根线短接时,脉冲宽度的最大值受到限制,达到限速的目的(20公里/小时)。
4、电动车控制器是控制电机转速的部件,也是电动车电动系统的核心,具有欠压、限流或过流保护功能。
职能电动车控制器还具有多种骑行模式和整车电器部件自检功能。
电动车控制器是电动车能量管理与各种信号处理的核心部件。
从电动车控制器的限速线上加一可调节的电位器,使其达到调节电机最高速度的目的,这就是“限速线”。

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扩展资料:
蓄电池保养
1、应先充足电再使用。新购回来的电动车应先充足电再使用。因为许多电动车在商店已搁置了几个月,甚至半年以上,所以必须先充足电后再使用,充足电后最好不要立即使用,需静置十分钟左右。
2、电瓶在电动自行车上安装要牢固。电瓶拿下来充电,安装的时候,电瓶在电动自行车上安装要牢固,以防骑行时电瓶受振动损害。 电池在搬运中,禁止摔掷、滚翻、重压。
3、保持电瓶干燥、清洁。经常清除电瓶盖上的灰尘、污物,注意保持电瓶干燥、清,以防电瓶自行放电。
4、养成每天晚上为电瓶充电的良好习惯。绝对不能让电瓶长期处于电量不足的状态,并且要养成每天晚上为电瓶充电的良好习惯。长期不用,应该充满电,放置阴凉干燥处,并定期充电,一般10天。
5、刚起动用脚踏。电动自行车刚起动时,要用脚踏,无脚踏的可以用脚推地面的方式,帮助起动,上坡时候?用脚踏帮助电动车上坡,以免放电电流过大而损坏电瓶。
6、不能让电瓶过放电,做到浅放勤充。骑行时,要注意不能让电瓶过放电,蓄电池放电到终止电压后,继续放电称为过放电。过放电容易引起电瓶严重亏电,从而大大地缩短其使用寿命。
所以蓄电池使用时应尽量避免深度放电,做到浅放勤充,一般情况应做到,蓄电池以放电深度为50%时充一次电最佳。
电动自行车上一般都设有欠压保护功能,当电瓶电量显示器只有一只显示灯亮时,应该关闭电源,使用脚踏,并尽量尽可能快对电瓶进行充电,以免电瓶过放电。
7、蓄电池放电不得长时间开锁,不用时应立即关掉。
到终止电压时内阻较大,电解液浓度非常稀薄,特别是极板孔内及表面几乎处于中性,过放电时内阻有发热倾向,体积膨胀,放电电流较大时,明显发热甚至出现发热变形,这时硫酸铅浓度特别大,生存晶枝短路的可能性增大,况且此时硫酸铅会结晶成较大颗粒,即形成不可逆硫酸盐化,将进一步增大内阻,充电恢复能力很差,甚至无法修复。 
蓄电池使用时应防止过放电,采取“欠压保护”是很有效的措施。另外,由于电动车“欠压保护”是由控制器控制的,但控制器以外的其他一些设备如电压表、指示灯等耗电电器是由蓄电池直接供电的,其电源的供给一般不受控制器控制,电动车锁开关一旦合上就开始用电。
虽然电流小,但若长时间放电1-2周就会出现过放电。因此,不得长时间开锁,不用时应立即关掉。
8、避免过充电。当充电器显示充满就停止充电,不能一充电就一夜甚至几天。
过充电会促使极板活性物质硬化脱落,并产生失水和蓄电池变形。蓄电池在高温季节运行,主要存在过充电的问题。因此,夏天应尽量降低蓄电池温度,保证良好的散热,防止在烈日暴晒后即充电,并应远离热源。 
避免过充电,另外要选择充电器参数要与蓄电池良好匹配,要充分了解蓄电池在高温季节的运行状况,以及整个使用寿命期间的变化情况。
使用时不要将蓄电池置于过热环境中,特别是充电时应远离热源。蓄电池受热后要采取降温措施,待蓄电池温度恢复正常时方可进行充电。
蓄电池的安装位置应尽可能保证良好散热,发现过热时应停止充电,应对充电器和蓄电池进行检查。蓄电池放电深度较浅时或环境温度偏高时应缩短充电时间。
9、避免长期亏电。长期亏电会使极板硫化。在低温情况下,充电主要存在充电接受能力差、充电不足造成电池亏电的问题。
低温时应采取保温防冻措施,特别是充电时应放在温暖的环境中,有利于保证充足电,防止不可逆硫酸盐化的产生,延长蓄电池的使用寿命。
10、防止短路。在安装或使用时应特别小心,所用工具应采取绝缘措施,连线时应先将电池以外的电器连好经检查无短路,最后连上蓄电池,布线规范应良好绝缘,防止重叠受压产生破裂。
禁止用电池短路的方法来检测蓄电池的带电情况,以防止发生爆炸造成人员伤亡,蓄电池在短路状态时,其短路电流可达数百安培。
短路接触越牢,短路电流越大,因此所有连接部分都会产生大量热量,在薄弱环节发热量更大,会将连接处熔断,产生短路现象。
蓄电池局部可能产生可爆气体或充电时集存的可爆气体,在连接处熔断时产生火花,会引起蓄电池爆炸,若蓄电池短路时间较短或电流不是特别大时,可能不会引起连接处熔断现象,但短路仍会有过热现象,会损坏连接条周围的粘结剂,使其留下漏液等隐患。
因此,蓄电池绝对不能有短路产生,在安装或使用时应特别小心所用工具应采取绝缘措施,连线时应先将电池以外的电器连好,经检查无短路,最后连上蓄电池,布线规范应良好绝缘,防止重叠受压产生破裂。
11、每次启动时间不能超过5秒。避免蓄电池长时间大电流放电,将极大地损伤电池内部结构。建议车主每次启动时间不能超过5秒。需要两次连续启动,中间要间隔10~15秒的时间。
12、防止在阳光下暴晒,阳光下暴晒会使蓄电池温度增高,蓄电池各活性物质的活度增加,影响蓄电池使用寿命。
13、放电后的蓄电池应及时补充电,不得搁置12小时以上。
14、检查并调整好前后刹车。电动自行车使用前应检查并调整好前后刹车。前刹车由右闸把控 制,后刹车由左闸把控制。
前后刹车的调整以左右闸把手柄达到一半行程时即能可靠刹车为适宜,闸皮过度磨损,要及时更换。
15、电动自行车使用前应检查链条的润滑情况。手感和观察链条的链 轴转动是否灵活,链节锈蚀是否严重。如果锈蚀或转动不灵活,应加 注适量润滑油,严重的应更换链条。
16、电动自行车骑行前,应检查轮胎气压、车把转向灵活性、前后轮转动灵活性、电路、蓄电池电量、电机工作状况以及灯光、喇叭等。
17、电动自行车的标准载重量为 75 公斤,应尽量避免超载。
18、寒冷天气使用电动自行车,应尽量人力助动或电助动行驶,并且还应当注意蓄电池的电量及电压指示,一般天气寒冷时,应适当降低蓄电池的放电深度,切不可欠压状态行驶。这是因为,天气寒冷时蓄电池的荷电能力、放电能力均有所降低。
19、电动自行车应存放在阴凉、通风、干燥、远离腐蚀性液体和气体的地方,存放时要将整车直立,轮胎气压充足,车体上不可加载重物,并且蓄电池应分开存放
参考资料来源:搜狗百科-电动车

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