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德国马克斯-普朗克研究所刘见博士来我校做学术报告
来源:党委宣传部 发布时间:2019-01-18 10:08:32 阅读量:

 1月14日、15日上午,德国马克斯-普朗克研究所刘见博士应我校物理与电子科学学院邀请,分别作了题为“激光引力波探测器中的光机不稳定性”和“LIGO探测器试运行及新技术在德国马普所10米干涉仪原型机的应用”的学术报告。该报告由科技处与物理与电子科学学院共同主办,物电学院副院长李怀繁主持,理论物理研究所成员及部分物电教师参加了学术交流活动。

 报告一介绍了引力波与黑洞是爱因斯坦广义相对论的重要预言,虽然天文观测积累了它们存在的间接证据,但LIGO首次直接探测到两个黑洞并合产生的引力波GW150914具有划时代的意义!随着越来越多的并合事件被引力波探测器观察到,对探测器灵敏度的提升也有了更高的要求。先进的引力波探测器有一个峰值的敏感性。高光功率对于降低目前限制探测器在高频波段灵敏度的量子点噪声至关重要。然而,随着光学功率的增大,光学自由度与机械自由度之间的相互作用变得越来越严重,导致了光学系统的不稳定性,如角度不稳定性和参数不稳定性。这些不稳定性威胁着先进引力波探测器的稳定运行。本讲座将介绍高光功率试验装置对光学谐振腔的影响做详细讲解,并以西澳大学高功率谐振腔在建设及运行过程中遇到的问题为例做详细的分析。

 报告二介绍了美国的LIGO激光引力波探测器使用预清模器(PMC)对输入光束的高阶模进行清除,确保干涉仪注入纯净的基模。在第二代探测器(O2)观察过程中,先进的LIGO Livingston天文台的PMC被发现随时间损耗,这启动了“全螺栓PMC”项目,旨在建立相同的LIGO PMC光学螺栓代替原初的粘合。即当一个或多个光学元件受到污染时,更换光学元件就容易得多。在O2过程中,光束抖动噪声,包括光束大小抖动和光束指向抖动,是LIGO Hanford天文台的主要噪声。大功率振荡器中冷却水的流动对噪声源的贡献最大。其中一个测试质量中的点吸收器将抖动耦合到干涉仪中。为了减小抖动噪声,提高探测器的灵敏度,提出了一种抖动衰减腔(JAC)。本讲座内容包括LIGO全螺栓PMC的设计、装配和测试,及LIGO JAC的初步设计。之后又介绍这些新型的技术如何在德国马普所的10米的原型干涉仪上应用及验证。

 报告内容极大的丰富我们对广义相对论所预言的引力波的认识,也对我们进一步的理论研究及实验构想有了重大的指导意义。

 讲座内容丰富,大家积极讨论,气氛热烈,不仅充分表述了自己的观点,还对下一步的研究及合作确立了明确的方向。(物电学院)

 


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