Chambre à vide ultra-haut vide fabriquée par additive pour technologies quantiques portables

La fabrication additive a un impact considérable sur la recherche et l'industrie dans plusieurs secteurs, mais la production de systèmes fabriqués par additive pour des applications à ultra-haut vide s'est jusqu'à présent avérée insaisissable et largement considérée comme impossible. Nous démontrons la première chambre à vide fabriquée par additive fonctionnant à une pression inférieure à 10−10 mbar, mesurée par une lecture du courant d'une pompe ionique, et montrons que la limite supérieure correspondante sur la sortie totale de gaz du matériau fabriqué par additive est de 3.6 × 10−13 mbar l/(s mm²). La chambre est produite à partir d'AlSi10Mg par fusion laser sur lit de poudre. Une analyse de surface détaillée révèle qu'une couche de surface oxydée riche en Mg se forme sur le matériau fabriqué par additive et joue un rôle clé dans la compatibilité avec le vide. Nos résultats permettent non seulement des versions légères et compactes des systèmes existants, mais facilitent également le prototypage rapide et déverrouillent des options jusqu'alors inaccessibles dans la science expérimentale en éliminant les contraintes que les considérations de fabrication traditionnelle imposent à la conception des composants. Cela est particulièrement pertinent pour le domaine en plein essor des capteurs quantiques portables — un point que nous illustrons en utilisant la chambre pour créer un piège magnéto-optique pour les atomes froids de 85Rb — et aura un impact significatif dans tous les domaines d'application de haut et ultra-haut vide.