<title>HG8868体育入口网格拉斯哥大学-学院-物理学院 & 天文学。研究。研究组。重力研究所。研究。探测器

引力波探测器

自成立以来,IGR一直参与设计和建造引力波探测器, 无论是在格拉斯哥还是其他地方. 我们研究与探测器有关的基本物理问题, 同时也为他们制造关键部件. 这里描述了我们贡献的检测器.

先进的LIGO

先进的LIGO (aLIGO)由位于两个地点的干涉引力波探测器组成, 一个在华盛顿州的汉福德, 美国)和一个在利文斯顿(路易斯安那州), 美国). 我们开发了一些设计的关键元素, 包括准单片熔融二氧化硅悬浮液和信号回收. 我们是英国高级LIGO项目团队的一员, 开发, 制造并交付所有主要悬架和相关传感器, 致动器, 探测器的电子设备. 我们还参与了aLIGO探测器的持续升级、调试和运行.

2015年,先进的LIGO开启了先进引力波探测器的时代,并与GEO600进行了头两次观测运行“O1”和“O2”. Virgo(如下所述)于2017年8月加入O2, 改进了源方向的三角测量,并允许测量波的偏振.

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先进的处女座

先进处女座是位于意大利比萨附近的干涉引力波探测器. 我们为这个项目提供了悬浮纤维方面的专业知识, 我们还分析产生的数据(作为Virgo-LIGO联合数据共享协议的一部分).

GEO600

GEO 600在汉诺威附近由格拉斯哥合作建造, 威尔士大学(卡迪夫), 汉诺威阿尔伯特爱因斯坦研究所和戈姆阿尔伯特爱因斯坦研究所. 我们为这个仪器做了大量的基础和应用研究. 我们最重要的两个贡献是准单片熔融二氧化硅悬浮液和信号回收, 这些都是后来在高级LIGO探测器中实现的.

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丽莎和丽莎探路者

丽莎是欧洲航天局(ESA)未来的大型任务(L3)。. 这将需要组成三个相距数百万公里的航天器, 形成一个非常长的臂长干涉仪的臂. 长臂长度和不受地面噪声的影响,将允许对低频(0.1兆赫到1赫兹)引力波,这些引力波来自超大质量黑洞等源. 为了验证所需的技术,2015年发射了丽莎探路者(单一航天器). 丽莎探路者的结果不仅超出了预期, 但经过一些调整,它满足了完整的丽莎任务的要求. 丽莎探路者于2017年完成了它的任务.

我们设计并建造了丽莎探路者核心的单片光学工作台. 这是通过将玻璃光学元件粘合(使用格拉斯哥开发的技术)到玻璃光学工作台来构建的, 精确到以微米计. 这个工作台必须在火箭发射中幸存下来,然后在使用中保持稳定到皮米级. 在丽莎探路者中,它轻松地超出了规格.

对于丽莎的主要任务,我们正在设计光学工作台, 研究部分自动化生产过程的方法, 由于工作台的复杂性和所需的数量更高.

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未来的探测器

KAGRA 和 LIGO印度 是否有望在未来几年内加入观测网络,提供更好的天空位置信息, 深入遥远的宇宙,提高网络运行时间,捕捉最罕见的事件.

这些先进的探测器应用激光干涉测量原理来监测精致悬浮的超反射镜之间的距离. 高级探测器的性能受到热噪声组合的限制, 包括高反射镜面涂层中的布朗运动, 以及测量镜子运动的量子极限——海森堡不确定性极限,这是由于进行精确测量所需的数百千瓦激光的基本扰动的影响.

IGR成员集中参与开发新技术,以便在21世纪20年代早期升级先进的LIGO,并计划在21世纪30年代实现性能提高数量级的全新探测器.

被提议的高级LIGO的“增强”,被称为“A+”,正处于计划的后期阶段. 该项目建立在改进的镜面涂层和新的干涉仪技术的结合上,以显着提高观测范围.

需要更激进的技术进步 爱因斯坦望远镜 和 宇宙探险家两者的目标都是到达比先进探测器深十倍的宇宙深处. 低温镜和镜悬技术正在研究中, 干涉测量的革命性方法也需要突破标准量子极限.

如前所述, 丽莎, 计划在本世纪30年代发射到太空, 补充地面探测器, 将可探测信号的频带扩展到更低的频率.