【摘 要】
：
低温制冷技术是下一代激光干涉仪引力波探测器的核心技术之一.日本引力波探测器KAGRA (Kamioka Gravitational Wave Detector)作为该技术的前沿开拓者,将运行在20 K的超低温环境中,并使用在低温下热噪声较低的单晶蓝宝石晶体作为测试镜.然而,高质量大尺寸低吸收率的蓝宝石晶体极难制备.此外,由于蓝宝石晶体存在晶格结构不均匀,很容易导致不必要的双折射效应,从而影响探测器的目标灵敏度.基于上述问题,开发了两套大尺寸光学测量系统,首次系统研究了KAGRA低温蓝宝石测试镜的光学特性.
【机 构】
：
武汉大学物理科学与技术学院 武汉430072;College of Science Department of Physics,Rikkyo University,Tokyo 171-8501;Nat
论文部分内容阅读
低温制冷技术是下一代激光干涉仪引力波探测器的核心技术之一.日本引力波探测器KAGRA (Kamioka Gravitational Wave Detector)作为该技术的前沿开拓者,将运行在20 K的超低温环境中,并使用在低温下热噪声较低的单晶蓝宝石晶体作为测试镜.然而,高质量大尺寸低吸收率的蓝宝石晶体极难制备.此外,由于蓝宝石晶体存在晶格结构不均匀,很容易导致不必要的双折射效应,从而影响探测器的目标灵敏度.基于上述问题,开发了两套大尺寸光学测量系统,首次系统研究了KAGRA低温蓝宝石测试镜的光学特性.首先,根据探测器对测试镜热噪声的要求,开发了一套基于光热共光路干涉技术的光学测量系统,该系统可对测试镜以及测试镜表面涂层的光学吸收进行有效的表征.其次,基于光学吸收测量系统,开发了一套双折射效应测量系统,该系统可以有效表征测试镜中双折射的均匀性.目前两套测量系统的搭建与调试已完成,对蓝宝石测试镜光学吸收的测量灵敏度达到了1.5 ppm/cm,双折射测量系统的空间分辨率小于0.3 mm×0.3 mm.该工作对降低大尺寸低温测试镜双折射效应及提高探测器灵敏度具有重要意义.
其他文献
以准噶尔盆地玛湖凹陷风城组致密储层为研究对象,利用真实破裂过程数值模拟平台RFPA软件,研究压裂过程中致密储层井周裂缝的扩展和延伸规律.在此基础上,研究了岩石力学特性以及水平主应力差对地层井周裂缝延伸规律的影响,并利用灰色关联法定量分析各因素对压裂效果的影响程度,以及结合层次分析法构建储层的可压裂性评价模型.结果表明:水平主应力差越大,压裂缝延伸的方向性越明显,地层起裂压力越低,裂缝延伸距离越大;随着抗压强度、抗张强度和弹性模量的增大,地层起裂压力越高,裂缝延伸距离越小,而随着泊松比的增大,地层起裂压力越
日冕物质抛射(Coronal Mass Ejection,CME)是一种剧烈的太阳爆发现象,它会对行星际空间造成严重扰动,进而影响人类生产、生活.基于CME的时空显著性,将显著性检测方法引入到CME检测中,利用结构化矩阵分解SOHO (Solar and Heliospheric Observatory)的大角度光谱日冕仪(Large Angle and Spectrometric Coronagraph Ex-periment,LASCO) C2的日冕图像对应的特征矩阵,从中恢复出稀疏部分获得显著前景.
随着频率使用率的提高,射电天文台址地面或空间存在强电磁干扰致使望远镜接收机系统处于非线性状态.为减少强电磁干扰的影响、提高天文观测效率,提出了一种基于望远镜远场区域的强干扰源规避方法.首先,通过仿真分析确定的射电望远镜远场方向图,结合望远镜与干扰源之间的位置关系,分析了强电磁干扰到达射电望远镜焦点处的功率响应,并依据接收机第2阶中频放大器性能参数,确定射电望远镜处于非饱和状态的规避角度计算方法.其次,采用该方法计算分析了民航飞机对射电望远镜的影响,若民航飞机上有主动发射的干扰源,且不经过反射等传播现象,当
望远镜调度是望远镜运行中的关键组成部分,用于辅助科研人员进行合理的观测计划安排,提高望远镜的运行效率,获取高质量的观测数据.然而,由于不同观测项目的 科学需求不同,望远镜的调度过程十分复杂.针对短周期多目标的观测项目,考虑望远镜换源时转动时长、观测高度角等因素进行建模,采用贪心算法对中国科学院新疆天文台南山26 m望远镜脉冲星到达时间观测列表进行调度.通过模拟表明,使用算法完成的观测列表可以有效地减少观测过程中的平均转动时长,提升观测数据的质量,提高望远镜时间利用率,减少科研人员对观测列表编排的负担.
微重力监测技术是将叠加场转换为差异场,得到较为真实的变化场信息,其结果与单井点无关,是对油气藏整体密度及流体变化的客观描述和对油气藏整体监测,为克服解释的多解性创造了条件,其监测结果更接近于事实真相.因此,提出利用微重力监测成果对剩余气分布进行描述,并对开发井井位以及剩余气开发潜力进行评价.首先分析了含气地层在微重力异常剖面上的特征,其次建立了开发井井位评价以及剩余气潜力评价模型,最后将微重力监测技术应用到Su14加密井区,描述了剩余气平面分布,评价了Su14加密井区开发井井位和剩余气开发潜力,提出了下一
为探索红移畸变对空洞性质的影响,利用了一组星系形成半解析模拟星表数据,采用VIDE (Void Identification and Examination toolkit)算法寻找真实空间和红移空间的宇宙学空洞,根据空洞外围墙结构处的星系运动速度将空洞分为“塌缩型”和“膨胀型”.结果 表明:“塌缩型”空洞所占比例会随着空洞的尺度变大而减少,“膨胀型”空洞则与之相反,两类空洞的平均有效半径在实空间中相差20％,“塌缩型”空洞的平均径向密度轮廓显著高于“膨胀型”空洞.利用成员星系将两种空间中的空洞进行匹配,
铁陨石记录了陨石母体所经历的熔融、分异和冷却的热历史,研究铁陨石内部的组织结构对理解陨石母体的热历史和内部圈层结构有重要的指导意义.分析阿勒泰铁陨石个体-乌希里克(Wuxilike)铁陨石中铁纹石和镍纹石所构造的维斯台登(Widmanstatten)纹、梳状合纹石以及云状区等组织结构来探究其各自的形成过程.通过热动力学计算软件和数据库,建立了Widmanstatten经过取向校正的冷却速率计算模型,并据此计算了该陨石在695℃-400℃区间内的冷却速率;通过研究梳状合纹石内部铁、镍纹石中Ni元素的成分分布
针对太赫兹波段天文点源目标较少,指向测量相对困难的特点,研究了利用与太赫兹天线共轴的小型光学望远镜来辅助太赫兹望远镜指向测量以及建立指向误差修正模型的方法.依托紫金山天文台1.2 m斜轴式太赫兹天线开展了光学辅助指向测量的实验研究,利用一台安装在天线背架上的100 mm口径折射式光学望远镜获得了优于2″的指向测量精度.此外,通过对斜轴天线的结构分析以及大气折射和本地恒星时(Local Sidereal Time,LST)偏差等误差来源的分析,建立了包含23个误差项的斜轴式光学指向修正模型,实现了约3″的拟
利用高空间分辨率的12CO(1-0)、13CO(1-0)、12CO(3-2)、12CO(6-5)、HCN(3-2)、HCN(4-3)、HCO+(3-2)和HCO+(4-3)分子谱线的ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)归档数据,来研究近邻亮红外星系NGC 1614的分子气体性质,尤其是致密分子气体的性质.在高分辨率分子气体谱线的积分强度图中,在星系中心区域(＜1 kpc)可以看到环状结构,分子气体主要分布于星系中心区域,核区分子气体含量较少
Fermi卫星对GeV能段的河外伽马射线背景(Extragalactic Gamma-ray Back-ground,EGB)进行了较为精确的测量,极大提高了对高能伽马射线背景的认识,但是在TeV能段,使用空间探测器进行观测非常困难,只能依赖地面伽马射线探测器,如成像大气切伦科夫望远镜.目前,对于TeV能段的河外伽马射线背景的认识还不完善.使用有低活跃状态能谱的61个TeV源(包含2个星暴星系、6个射电星系以及53个耀变体)的累计流量给出河外TeV伽马射线背景的下限.结果 显示,低能段(0.5-4.5 T