Центр нанонауки и квантовой информации
![]() | |
![]() | |
Учредил | 7 сентября 2009 г. |
---|---|
Тип исследования |
|
Область исследований | |
Директор | Проф. Мерин Майлз, ФРС |
Факультет |
|
Персонал | 6 |
Расположение | Бристоль , Англия, Великобритания 51 ° 27'32 "N 02 ° 36'6" W / 51,45889 ° N 2,60167 ° W |
Псевдоним | НИК |
Принадлежности |
|
Операционное агентство | Бристольский университет |
Веб-сайт | www |
Центр нанонауки и квантовой информации (сокращенно NSQI ) — исследовательский центр Бристольского университета . Центр открылся в 2009 году. [2] и изначально предназначался для обслуживания нескольких учреждений; однако в конечном итоге в 2016 году оно было включено в состав Школы физики Бристольского университета. Здание было спроектировано как уникальное исследовательское пространство со сверхнизкой вибрацией, причем некоторые утверждают, что оно названо «самым тихим зданием в мире». [3] [4]
Здание
[ редактировать ]Планировка здания
[ редактировать ]В здании четыре этажа, на которых расположены следующие помещения: [5]
- Подвал предназначен для наиболее чувствительных к звуку экспериментальных задач. В нем расположены семь лабораторий с низким уровнем шума, две лаборатории со сверхнизким уровнем шума, безэховая камера , класса 1000 чистое помещение и три подготовительные лаборатории.
- На первом этаже расположены лаборатории квантовой информации, офисы для персонала, зал для семинаров и фойе .
- На первом этаже расположены офисы для исследователей, студентов и оперативного персонала, связанного с QETLabs , QE-CDT и дочерними группами квантовых технологий.
- На втором этаже находится лаборатория квантовых инженерных технологий, главная междисциплинарная общественная лаборатория, которая включает в себя чистую комнату, несколько дополнительных лабораторий и офисы.
- Третий этаж – служебный этаж, инфраструктура жилого дома (вода, электричество, пар и т.д.).
Особенности конструкции здания
[ редактировать ]Здание было спроектировано архитектором Перси Томасом из Capita Architecture. [6] в 2004 году и построен Уиллмоттом Диксоном . [7] Критерии, установленные для исследовательского пространства, превосходили любую стандартную критерий вибрации и требовали значительных проектных и инженерных решений. [8]
«Новый Бристольский центр послужит похвальной и жизнеспособной конструкцией для междисциплинарных исследований; его конечная цель — перебраться на новые берега и новые территории». |
Генрих Рорер , 2010 год, на церемонии открытия центра. [ нужна ссылка ] |
Низкие вибрации
[ редактировать ]Основным источником шума для исследователей наномасштаба является механическая вибрация. Действия внутри здания создают шум, который может распространяться через конструкцию, а вибрации, создаваемые снаружи (например, от дорожного движения ), могут проходить через землю и проникать в здание. Для уменьшения генерации вибрации и ее проникновения в лабораторное пространство были использованы следующие методы:
- Основная конструкция здания массивная. [9] Он построен на бетонном фундаменте толщиной 2 метра и имеет толстые бетонные полы толщиной полметра.
- Все оборудование завода размещено на третьем этаже, как можно дальше от тихого лабораторного помещения.
- Все службы и оборудование завода подвешиваются на пружинах, резиновых подушках или демпфирующих подушках, чтобы уменьшить связь между механизмом и зданием.
- Все услуги сбалансированы для уменьшения турбулентности внутри труб и воздуховодов .
- Все коридоры являются плавающими, отделенными от основной конструкции, что предотвращает воздействие вибраций на пол и воздействие большого количества пешеходов на здание.
- Лифтовая шахта отделена от конструкции здания.
- Здание отделено от соседнего здания.
- Все услуги проходят через гибкую шланговую муфту перед входом в бесшумную лабораторию.
- Во всех лабораториях с низким уровнем шума имеется семитонный бетонный изоляционный блок, установленный на демпфирующих подушках внутри плиты пола. [10]
- Обе сверхмалошумные лаборатории оснащены бетонным изоляционным блоком массой 23 или 27 тонн, поддерживаемым пневматическими домкратами. Блок имеет Т-образное поперечное сечение, что позволяет удерживать центр тяжести ниже (уменьшая раскачивание внутри блока). Блок окружен плавающим полом, что позволяет исследователям находиться в помещении, не нарушая работу измерительного оборудования. [11]
- К лабораториям примыкает диспетчерская. Аппаратуру управления можно вынести из лаборатории и установить в соседней диспетчерской. Диспетчерская имеет собственный изоляционный блок и усиленную звукоизоляцию. Кабели позволяют прокладывать кабели между лабораториями, позволяя наблюдать за экспериментами из диспетчерских на протяжении всего их проведения.
Звукоизоляция
[ редактировать ]Экспериментальные помещения находятся вдали от оживленной территории университета, вырыты под землей и на территории, которая не используется для обучения или в качестве транспортных магистралей. Толщина пола обеспечивает минимальное проникновение звука, а стены между лабораториями и двери лабораторий звуконепроницаемы. [ нужна ссылка ] Расположение оборудования завода на верхнем этаже еще больше снижает шум, а услуги настроены максимально точно, чтобы уменьшить любые звуки, исходящие от системы водоснабжения, системы охлажденной воды или вентиляционных отверстий.
Низкий электрический шум
[ редактировать ]Многие эксперименты в центре включают регистрацию небольших электрических токов (всего несколько пикоампер ). Внешний электрический шум мешает измерениям. Каждая исследовательская лаборатория в подвале спроектирована как клетка Фарадея , и перед входом в лабораторию все служебные трубопроводы заменяются пластиковыми. Для сети передачи данных оптоволокно вместо медного кабеля используется . Все лаборатории также оснащены независимым заземляющим контактом и «чистым» источником питания, фильтрация которого осуществляется с помощью трансформатора 1:1 .
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «CNSI Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, Британский центр нанонауки, подписывает соглашение о дальнейшем исследовательском сотрудничестве» . Калифорнийский институт наносистем, Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе . Проверено 7 ноября 2011 г.
- ^ «Официальное открытие Центра нанонауки и квантовой информации» . Бристольский университет . Проверено 7 ноября 2011 г.
- ^ « Официально открывается «Самое тихое здание в мире»» . Кэпита Саймондс . Проверено 8 ноября 2011 г.
- ^ «Посещение самого тихого здания в мире» . Институт физики . Проверено 10 ноября 2011 г.
- ^ «Объекты Центра нанонауки и квантовой информации» . NSQI, Бристольский университет. Архивировано из оригинала 26 августа 2011 года . Проверено 3 ноября 2011 г.
- ^ «Архитектура столицы» . Капита Архитектура . Проверено 7 ноября 2011 г.
- ^ «Профиль высшего образования» (PDF) . Уиллмотт Диксон. п. 11. Архивировано из оригинала (PDF) 9 апреля 2011 года . Проверено 7 ноября 2011 г.
- ^ Тикл, Луиза (5 января 2010 г.). «Тонкая наука» . Хранитель . Лондон . Проверено 7 ноября 2011 г.
- ^ «Новый центр нанонауки и квантовой информации, Бристольский университет» . Природная архитектура. Архивировано из оригинала 25 апреля 2012 года . Проверено 7 ноября 2011 г.
- ^ «Малошумная лабораторная установка в Центре нанонауки и квантовой информации» . NSQI, Бристольский университет. Архивировано из оригинала 24 августа 2011 года . Проверено 3 ноября 2011 г.
- ^ «Сверхмалошумные лабораторные установки в Центре нанонауки и квантовой информации» . NSQI, Бристольский университет. Архивировано из оригинала 21 августа 2011 года . Проверено 3 ноября 2011 г.