Поліпшення чутливості датчиків гравітаційних хвиль. Новина Безкоштовної технічної бібліотеки

НОВИНИ НАУКИ ТА ТЕХНІКИ, НОВИНКИ ЕЛЕКТРОНІКИ
Безкоштовна технічна бібліотека / Стрічка новин

Поліпшення чутливості датчиків гравітаційних хвиль

12.03.2022

Вчені-фізики з університету Західної Австралії розробили нову технологію, яка покликана ще більше збільшити чутливість датчиків гравітаційних хвиль, і без того найточніших наукових інструментів на сьогоднішній день. Впровадження нової технології дозволить підняти чутливість на такий рівень, який раніше можна було отримати лише шляхом будівництва нових датчиків, розміри яких перевищують існуючі.

У технології використовується "симбіоз" квазічастинок, які є квантами звукових коливань, які називаються фононами, і фотонами світла спеціального лазера. Квазичастинки вищого порядку складності, що утворилися, здійснюють власні коливання з частотою в мільярди разів на секунду, це все відбувається без будь-яких енергетичних втрат і використовується для посилення сигналу від датчиків гравітаційних хвиль.

Основною проблемою, яка не дозволяла раніше реалізувати щось подібне, є те, що фонони, які є носіями квантової інформації та виступають у ролі підсилювачів сигналів, буквально губляться у величезній кількості випадкових фононів, які називають тепловим шумовим фоном.

Рішенням в даному випадку стала технологія, яка отримала назву White Light Signal Recycling (WLSR), а в ролі ключового компонента виступив так званий кристалічний фононний резонатор (phononic crystal (PNC) resonator), виготовлений з кварцового кристала високого ступеня чистоти. Цей резонатор має досить складну форму з отворами різного діаметру, що чергуються, і виступами, створеними в певних місцях. Наочніший вигляд і структура PNC-резонатора показана на представлених тут знімках.

Використання PNC-резонатора, охолодженого до температури 1 Кельвін, і досить складної оптичної системи, до складу якої входять лазери, дзеркала, лінзи та інші компоненти, дозволило створити WLSR-інтерферометр і одночасно підсилювач сигналу, здатний працювати в широкому діапазоні частот, в який входять частоти сигналів гравітаційних хвиль різних типів. Тільки за рахунок використання нового WLSR-інтерферометра чутливість нинішніх датчиків може бути збільшена щонайменше в 40 разів.

<< Назад: 20-ядерний процесор Apple M1 Ultra 13.03.2022

>> Вперед: Жорсткі диски Toshiba N300 Pro та X300 Pro 12.03.2022

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами 05.05.2024

Сучасний світ науки та технологій стрімко розвивається, і з кожним днем з'являються нові методи та технології, які відкривають перед нами нові перспективи у різних галузях. Однією з таких інновацій є розробка німецькими вченими нового способу керування оптичними сигналами, що може призвести до значного прогресу фотоніки. Нещодавні дослідження дозволили німецьким ученим створити регульовану хвильову пластину всередині хвилеводу із плавленого кремнезему. Цей метод, заснований на використанні рідкокристалічного шару, дозволяє ефективно змінювати поляризацію світла через хвилевід. Цей технологічний прорив відкриває нові перспективи розробки компактних і ефективних фотонних пристроїв, здатних обробляти великі обсяги даних. Електрооптичний контроль поляризації, що надається новим методом, може стати основою створення нового класу інтегрованих фотонних пристроїв. Це відкриває широкі можливості для застосування. ...>>

Приміальна клавіатура Seneca 05.05.2024

Клавіатури – невід'ємна частина нашої повсякденної роботи за комп'ютером. Однак однією з головних проблем, з якою стикаються користувачі, є шум, особливо у випадку преміальних моделей. Але з появою нової клавіатури Seneca від Norbauer & Co може змінитися. Seneca – це не просто клавіатура, це результат п'ятирічної роботи розробників над створенням ідеального пристрою. Кожен аспект цієї клавіатури, починаючи від акустичних властивостей до механічних характеристик, був ретельно продуманий і збалансований. Однією з ключових особливостей Seneca є безшумні стабілізатори, які вирішують проблему шуму, характерну для багатьох клавіатур. Крім того, клавіатура підтримує різні варіанти ширини клавіш, що робить її зручною для будь-якого користувача. І хоча Seneca поки не доступна для покупки, її реліз запланований на кінець літа. Seneca від Norbauer & Co є втіленням нових стандартів у клавіатурному дизайні. Її ...>>

Запрацювала найвища у світі астрономічна обсерваторія 04.05.2024

Дослідження космосу та її таємниць - це завдання, яка привертає увагу астрономів з усього світу. У свіжому повітрі високих гір, далеко від міських світлових забруднень, зірки та планети розкривають свої секрети з більшою ясністю. Відкривається нова сторінка в історії астрономії із відкриттям найвищої у світі астрономічної обсерваторії – Атакамської обсерваторії Токійського університету. Атакамська обсерваторія, розташована на висоті 5640 метрів над рівнем моря, відкриває нові можливості для астрономів у вивченні космосу. Це місце стало найвищим для розміщення наземного телескопа, надаючи дослідникам унікальний інструмент вивчення інфрачервоних хвиль у Всесвіті. Хоча висотне розташування забезпечує більш чисте небо та менший вплив атмосфери на спостереження, будівництво обсерваторії на високій горі є величезними труднощами та викликами. Однак, незважаючи на складнощі, нова обсерваторія відкриває перед астрономами широкі перспективи для дослідження. ...>>

Управління об'єктами за допомогою повітряних потоків 04.05.2024

Розвиток робототехніки продовжує відкривати перед нами нові перспективи у сфері автоматизації та управління різними об'єктами. Нещодавно фінські вчені представили інноваційний підхід до управління роботами-гуманоїдами із використанням повітряних потоків. Цей метод обіцяє революціонізувати способи маніпулювання предметами та відкрити нові горизонти у сфері робототехніки. Ідея управління об'єктами за допомогою повітряних потоків не є новою, проте донедавна реалізація подібних концепцій залишалася складним завданням. Фінські дослідники розробили інноваційний метод, який дозволяє роботам маніпулювати предметами, використовуючи спеціальні повітряні струмені як "повітряні пальці". Алгоритм управління повітряними потоками, розроблений командою фахівців, ґрунтується на ретельному вивченні руху об'єктів у потоці повітря. Система керування струменем повітря, що здійснюється за допомогою спеціальних моторів, дозволяє спрямовувати об'єкти, не вдаючись до фізичного. ...>>

Породисті собаки хворіють не частіше, ніж безпородні 03.05.2024

Турбота про здоров'я наших вихованців – це важливий аспект життя кожного власника собаки. Однак існує поширене припущення про те, що породисті собаки більш схильні до захворювань у порівнянні зі змішаними. Нові дослідження, проведені вченими з Техаської школи ветеринарної медицини та біомедичних наук, дають новий погляд на це питання. Дослідження, проведене в рамках Dog Aging Project (DAP), що охопило понад 27 000 собак-компаньйонів, виявило, що чистокровні та змішані собаки в цілому однаково часто стикаються з різними захворюваннями. Незважаючи на те, що деякі породи можуть бути більш схильні до певних захворювань, загальна частота діагнозів у обох груп практично не відрізняється. Головний ветеринарний лікар Dog Aging Project, доктор Кейт Криві, зазначає, що існує кілька добре відомих захворювань, що частіше зустрічаються у певних порід собак, що підтримує думку про те, що чистокровні собаки більш схильні до хвороб. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Камені, що виробляють кисень 11.12.2021

Зелений камінь серпентиніт, схожий на зміїну шкіру і з рідиною в структурі, імовірно, був ключовим драйвером у рециркуляції кисню і допоміг створити атмосферу життя на Землі.

Земля постійно перебуває у циклі переробки води та кисню, яких буквально залежить життя, коли тектонічні плити занурюються вглиб тіла планети. Елементи затягує вниз, коли частини кори зміщують один одного, а потім "спливають" на поверхню через вулкани, що діють.

"Цей цикл дуже важливий. У ньому міститься інформація, скільки кисню є над поверхнею і як цей обсяг змінюється та підтримується за рахунок субдукції", - каже Естебан Газел, доцент кафедри наук про Землю та атмосферу Корнельського інженерного коледжу. І хоча цей цикл відомий, але деталі процесу – як саме субдукція відтворює кисень – завжди залишалися предметом дискусій.

Раніше дослідники шукали підказки, вимірюючи рівень кисню в мантії Землі - шар під корою, заповненим магмою. Заглянути туди вдавалося завдяки вулканам. Деякі геологи зазначали, що окислення посилюється під вулканічними дугами, де гідратована океанічна літосфера занурюється у мантію. Провідна теорія і включала океани, як основний фактор: вода, що приносить водень в мантію, впливала на процес окислення. Але в новому дослідженні все інакше: кисень надходить у мантію з рідинами, вичавленими під дією тиску та тепла із серпентиніту.

Під дном океанів і морів процес серпентинізації (коли ультраосновні гірські породи перетворюються на інші під дією термальних водних розчинів) створює каміння, всередині якого - насичені киснем рідини. А потім це каміння вбирає в себе мантія Землі.

Рано чи пізно ці серпентинітові соки видавлюються із тектонічної плити. Якщо плита рухається і під потрібним кутом, рідини витікають і насичують киснем мантію під вулканами. При цьому в холодних зонах субдукції окислення ще активніше.

Дивіться повний Архів новин науки та техніки, новинок електроніки

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт