Elektrondiffraktionsmönster för den 600°C värmebehandlade kiseldioxiddopade hafnia-beläggningen som visar att beläggningen fortfarande är amorf. Detta mönster är representativt för de som mäts vid lägre värmebehandlingstemperaturer. Kreditera: Fysiska granskningsbrev (2019). DOI:10.1103/PhysRevLett.122.231102
Ett team av forskare från University of Glasgow, University of Strathclyde och Hobart och William Smith Colleges har utvecklat en ny beläggning för speglar som används på gravitationsdetektorer som är 25 gånger mindre bullriga än spegelytor som används på LIGO. I deras tidning publicerad i tidningen Fysiska granskningsbrev , gruppen beskriver hur de gjorde den och hur bra den presterade under testningen.
Speglarna som används i tyngdkraftsvågdetektorer är placerade vid ändarna av armarna. Sammanhängande ljusstrålar reflekteras från båda speglarna och stör varandra. Gravitationsvågor mäts genom att notera hur mycket speglarna skiftar, vilket resulterar i små förändringar i längden på armarna som de är fästa till, med en noggrannhet av 10 –16 centimeter. Hur imponerande det än är, forskare vill förbättra känsligheten hos detektorerna som används vid LIGO/Virgo, även efter den senaste uppgraderingen.
För detta ändamål, medlemmar av Europeiska unionen har börjat utveckla planer för byggandet av vad Einstein -teleskopet, en gravitationell vågdetektor med känslighet 100 gånger högre än LIGO/Virgo. Men för att det ska hända, förbättringar i utformningen av den aktuella interferometern krävs. En av dessa förbättringar är att minska mängden termiska fluktuationer i spegelbeläggningarna. I denna nya insats, forskarna säger sig ha gjort just det.
Fluktuationer i spegelbeläggningen beror på mekaniska förluster där vibrationer resulterar i värmeutveckling, orsakar termiska fluktuationer. Bullret från fluktuationerna stör mätning av gravitationens vågor. För nuvarande system, ljudnivån är acceptabel, men det måste minskas avsevärt för känsligare detektorer.
För att minska bruset i spegelbeläggningen, forskarna ersatte den smälta kiseldioxid och tantaloxid som för närvarande används med hafniumoxid och amorft kisel, respektive. Testning visade att bytena var 25 gånger mindre bullriga än de nuvarande beläggningarna - tillräckligt för användning på Einstein -teleskopet.
Teoretiker har uppskattat att Einstein -teleskopet bör kunna hitta primära svarta hål och andra exotiska föremål - och det bör också ge de nödvändiga fynden för att klargöra Hubble -konstanten.
© 2019 Science X Network
