诺丁汉大学利用3D打印技术制造出原子蒸汽室用于量子技术

诺丁汉大学的研究人员展示了玻璃蒸气室的增材制造技术，这是量子技术的关键部件。该团队利用数字光处理 (DLP) 进行桶式聚合，创建了复杂的内部架构和集成传感器。该过程允许原位生长金纳米粒子以调整光学特性。

3D 打印的玻璃蒸汽室实现了 2×10⁻⁹ mbar 的超高真空度，可实现无多普勒光谱和激光频率稳定。这些蒸汽室的体积不到 1 cm³，在高达 150°C 的温度下仍能保持热稳定性，并在高温环境下保持结构完整性。

信息图展示了打印的蒸汽室。（图片来源：诺丁汉大学）

这种 AM 方法解决了传统制造的局限性，例如需要吹制玻璃，通过提供具有高光学质量的可定制和微型组件。打印单元支持复杂的几何形状和集成功能，例如喷墨打印的石墨烯和用于光子检测的银电极。

该团队采用了含有气相二氧化硅纳米颗粒的树脂，实现了 50 wt% 二氧化硅的高负载。打印的部件在 1150°C 下进行热脱脂和烧结，形成致密的非晶态玻璃结构。该工艺表现出明显的线性收缩（~27%），这在设计阶段就已考虑到。

打印的电池用于进行铷光谱分析，证实了它们适用于量子技术应用。这些结果凸显了 AM 生产先进集成多材料组件的潜力，增强了量子设备的功能和集成度。

您可以通过下方链接阅读完整的论文，题为“用于下一代量子技术的功能化原子蒸汽室的增材制造” 。
https://arxiv.org/html/2406.15255v1