Hệ thống quang học của máy dò sóng hấp dẫn LIGO

Hệ thống quang học của LIGO khá phức tạp và tinh vi, bao gồm hệ thống quang học chính và các hệ thống cấp nguồn cho laser cũng như có các thiết bị phụ trợ khử nhiễu, triệt tiêu xung động địa chấn.



Toàn cảnh hai phòng thí nghiệm đặt LIGO tại Livingston, Lousiana và Hanford, Washington, Mỹ. Nhờ vào hai máy dò này, lần đầu tiên trong lịch sử, các nhà khoa học phát hiện ra sóng hấp dẫn tồn tại trong vũ trụ nhờ hai hố đen sáp nhập hồi tháng 9/2015; hứa hẹn đem lại đột phá mới trong nghiên cứu khoa học vũ trụ.

LIGO là viết tắt của Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, có nghĩa là Trạm quan sát Sóng hấp dẫn bằng tia laser giao thoa.



Sơ đồ nguyên lý hệ thống quang học chính. (Ảnh: GW Optics).

Hệ thống quang học chính của LIGO cho mỗi giao thoa kế gồm các gương lớn đặt ở hai đầu, đĩa hiệu chỉnh cho các gương, bộ tách chùm laser chính, các gương tăng cường công suất chùm laser (PRM) gương tăng cường tín hiệu (SRM). Khối lượng của các gương này khoảng 40kg. Các bộ phận thuộc hệ thống đều được làm từ silica nóng chảy có độ tinh khiết cao và được phủ một lớp pha tạp tantala. Độ tán xạ ánh sáng của các gương với ánh sáng tới là nhỏ hơn 10 phần triệu để đảm bảo độ nhạy.



Gương tại thiết bị đặt ở Livingston.



Bộ phận tách chùm laser sử dụng lăng kính.



Gương tăng cường công suất chùm laser PRM.



Hệ thống tiền ổn định chùm laser PSL.

Hệ thống này sẽ cung cấp ánh sáng cường độ và tần số ổn định cho các giao thoa kế của LIGO, đảm bảo đúng các thông số kỹ thuật cần thiết cho nguồn laser ở đầu vào. Phần chính của nó là một hệ thống laser 3 cấp.



Hệ thống quang học đầu vào điều khiển và đưa laser từ PSL vào hệ thống quang học chính. Thiết kế của nó còn yêu cầu phải có khả năng biến điệu tần số vô tuyến của ánh sáng, chọn chế độ phù hợp cho ánh sáng và lái chùm sáng vào giao thoa kế.

Ngoài ra LIGO còn các hệ thống phụ trợ như triệt tiêu xung động địa chấn, hút chân không để loại bỏ ảnh hưởng của bụi trên đường đi laser, đảm bảo máy dò sẽ chỉ thu được sóng hấp dẫn nếu có; cùng với các thiết bị để thu thập và xử lý, tính toán dữ liệu.

Từ khoá : quang, LIGO

TIN LIÊN QUAN

LIGO - Siêu máy dò phát hiện sóng hấp dẫn

Thiết bị có tên Advanced LIGO đã giúp nhóm các nhà khoa học với hơn 1.000 thành viên phát hiện và chứng thực sự tồn tại của sóng hấp dẫn như tiên đoán cách đây 100 năm của Einstein.

Quân đội Mỹ có thể trang bị vũ khí laser năm 2023

Nếu vũ khí laser được triển khai theo dự kiến vào năm 2023, sức mạnh của quân đội Mỹ sẽ tăng lên đáng kể.

So sánh sự khác biệt giữa chuột quang và chuột laser?

Chuột bi từ lâu đã bị lãng quên đối với hầu hết người sử dụng máy tính, phần lớn loại chuột máy tính được sử dụng hiện nay là chuột quang và chuột laser. Vậy, đâu là sự khác biệt?

Bút laser làm tổn thương mắt như thế nào?

Nghiên cứu gần đây cảnh báo các loại bút laser rẻ tiền được bán tràn lan trên thị trường có thể làm mắt bị thương.

Dịch chuyển tức thời thông tin bằng chùm tia laser

Các nhà khoa học Đức sử dụng laser để dịch chuyển tức thời thông tin từ điểm này tới điểm khác mà không thay đổi vật chất và đánh mất năng lượng.

Tia laser của Nga sẽ cứu thế giới khỏi nạn đói

Nhờ được chiếu laser, các hạt giống nảy mầm nhanh hơn, trái cây sẽ có khối lượng lớn hơn, vụ thu hoạch kéo dài lâu hơn, bên cạnh đó là cây trồng sẽ ít bị bệnh hơn.

Nâng cấp kính hiển vi X-quang mạnh nhất thế giới

Các nhà khoa học Mỹ đang nâng cấp chiếc kính hiển vi X-quang nhằm nghiên cứu các hoạt động của thế giới vật chất siêu nhỏ.

Xiaomi Laser Cinema 2 ra mắt: Máy chiếu Dolby Vision đầu tiên thế giới

Xiaomi đã ra mắt máy chiếu cao cấp mới ở Trung Quốc có tên Xiaomi Laser Cinema 2. Đây là máy chiếu đầu tiên trên thế giới hỗ trợ Dolby Vision ở độ phân giải 4K.

THỦ THUẬT HAY

Đây là cách để bạn nhận biết iPhone đang sạc nhanh cực đơn giản, chính xác

Sạc nhanh là một công nghệ cần phải có trên một chiếc smartphone ngày nay và iPhone cũng không ngoại lệ. Khác với điện thoại Android, iPhone không thông báo tình trạng sạc nhanh hay sạc thường, nhưng bạn vẫn có thể

Microsoft phát hiện botnet Nitol xuất phát tại Trung Quốc

Microsoft đã tìm thấy phần mềm độc hại trên các máy tính mới mà nhân viên của mình mua tại các thành phố khác nhau ở Trung Quốc như là một phần của một cuộc điều tra vấn đề an ninh của chuỗi cung ứng.

Mẹo chụp ảnh rất đơn giản cho những bức ảnh soi bóng cực kỳ "ảo diệu"

Theo đó, nhiếp ảnh gia Mathias Fast đã sử dụng phần màn hình trên chiếc smartphone của mình để thực hiện những hình ảnh trên. Về cơ bản, khi được nghiêng đúng góc, phần màn hình này sẽ đóng vai trò như một tấm gương và

[macOS] Hướng dẫn cách xác định kênh Wifi tối ưu để thu được tín hiệu tốt hơn bằng công cụ có sẵn

Wireless Diagnostics là một công cụ nhỏ tích hợp sẵn vào macOS hỗ trợ người dùng phân tích các vấn đề về mạng không dây, và đồng thời nó cũng cho phép chúng ta biết được kênh wifi nào đang có trạng thái tốt nhất để

17 phím tắt chứa Shift hữu ích trong Windows

Các phím tắt luôn là giải pháp nhanh nhất khi bạn muốn thao tác trên Windows, bạn sẽ không cần sử dụng chuột mà vẫn điều khiển máy tính ngon lành. Đặc biệt là trong thời đại hiện nay, con người luôn bận rộn với hàng tá

ĐÁNH GIÁ NHANH

Đánh giá Razer Nabu Watch: Cứng cáp, nhiều tính năng nhưng đắt

Nabu Watch là chiếc đồng hồ thông minh tập trung vào tính năng theo dõi sức khỏe. Với mức giá đến 4 triệu đồng, đây liệu có là sản phẩm đáng đầu tư?

Genesis GV70 2022 - Đối trọng của Mercedes-AMG, BMW và Audi

Với Genesis GV70 2022, nhà sản xuất xe Hàn Quốc đang dần chứng tỏ được năng lực của mình trong cuộc chạy đua khốc liệt với những thương hiệu tên tuổi đến từ Đức.

Trên tay Sony Xperia L2 - Smartphone giá rẻ của OEM Nhật Bản

Công bố tại CES 2018, Sony Xperia L2 tiếp nối thành công dòng L series ra mắt năm ngoái. Nó được coi như sự thay thế cho dòng sản phẩm giá rẻ Xperia E trước đó của Sony vào năm 2012.