미니그레일

MiniGrail
미니그레일
장소네덜란드
조직레이든 대학교 Edit this on Wikidata
망원경 스타일중력파 관측소 Edit this on Wikidata
웹 사이트www.minigrail.nl Edit this at Wikidata
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미니그레일(MiniGRAIL)은 중력파를 감지하는 거대한 구체인 공명 질량 [1]안테나의 일종이었다.MiniGRAIL은 구면 설계를 사용한 최초의 검출기였다.그것은 네덜란드의 레이든 대학에 위치해 있다.이 프로젝트는 Kamerlingh Onnes 연구소에 의해 관리되었습니다.[2]스위스 제네바 대학 이론물리학부의 팀도 많이 관여했다.이 프로젝트는 2005년에 종료되었다.

중력파는 질량이 있고 가속 중인 물체에 의해 방출되는 방사선의 일종이다.중력파의 가장 강한 원천은 중성자별이나 블랙홀과 같은 작은 물체일 것으로 추측된다.이 검출기는 회전하는 단일 및 쌍성 중성자 별과 작은 블랙홀 또는 중성자 [3]별의 결합에서 특정 유형의 불안정성을 검출할 수 있다.

설계.

구면 디자인은 어느 방향에서든 도달하는 중력파를 검출할 수 있는 장점이 있어 [4]편광에 민감하다.3,000Hz 안팎의 주파수의 중력파가 MiniGRAIL 볼을 통과할 때 10m 정도의−20 [5]변위로 진동합니다.비교를 위해 단일 양성자(수소 원자의 핵)의 단면은 10m(1fm)[6]이다−15.

감도를 개선하기 위해 검출기는 20mK의 [2]온도에서 작동하도록 설계되었다.MiniGRAIL 검출기의 원래 안테나는 6% 알루미늄의 구리 합금으로 만들어진 68cm 직경 구였다.이 구체의 질량은 1,150 kg 이었고 3,250 Hz의 주파수로 공명했다.그것은 7개의 140kg 질량에 의해 진동으로부터 격리되었다.검출기의 대역폭은 ±230Hz로 [3]예상됐다.

구체를 주조하는 동안 균열이 발생하여 품질이 허용할 수 없는 수준으로 떨어졌습니다.그것은 질량이 1,300kg인 68cm 구체로 대체되었다.이것은 브라질의 ItalBronze사가 제조한 것입니다.더 큰 질량은 공명 주파수를 약 200Hz [7]낮췄다.이 구는 스프링과 질량이 부착된 스테인리스강 케이블에 매달려 진동을 흡수합니다.냉각은 희석 [8]냉장고를 사용하여 이루어집니다.

5K의 온도에서 실험 결과가 검출기×120010−20 Hz−.mw-parser-output .frac{white-space:nowrap}.mw-parser-output.frac.num,.mw-parser-output.frac .den{:80%;line-height:0;vertical-align:슈퍼 font-size}.mw-parser-output.frac .den{vertical-align:서브}.mw-parser-output .sr-only{150의 최고 긴장 감도 보여 주었다고 밝혔다.국경:0;클립:rect(0,0,0,0), 높이:1px, 마진:-1px, 오버 플로: 숨어 있었다. 패딩:0;위치:절대, 너비:1px}1⁄2 2942.9 Hz의 주파수에서.30Hz 대역폭에서 스트레인 감도는−20 5 × 10Hz−1⁄2 이상이었다.이 감도는 계측기가 50mK에서 [4]작동할 때 크기 순서로 개선될 것으로 예상됩니다.

"Mario Schenberg"라는 이름의 유사한 검출기가 상파울루에 있다.검출기의 협력은 우연의 [9]일치를 조사함으로써 검출 가능성을 크게 높인다.

레퍼런스

  1. ^ Schutz , Bernard (2009-05-14). A First Course in General Relativity (2nd ed.). Cambridge. pp. 214–220. ISBN 978-0521887052.
  2. ^ a b de Waard, A; et al. (2003). "MiniGRAIL, the first spherical detector". Classical and Quantum Gravity. 20 (10): S143–S151. Bibcode:2003CQGra..20S.143D. doi:10.1088/0264-9381/20/10/317.
  3. ^ a b Van Houwelingen, Jeroen (2002-06-24). "Development of a superconducting thin-film Nb-coil for use in the MiniGRAIL transducers" (PDF). Leiden University. pp. 1–17. Retrieved 2009-09-16.
  4. ^ a b Gottardi, L.; De Waard, A.; Usenko, O.; Frossati, G.; Podt, M.; Flokstra, J.; Bassan, M.; Fafone, V.; et al. (November 2007). "Sensitivity of the spherical gravitational wave detector MiniGRAIL operating at 5K". Physical Review D. 76 (10): 102005.1–102005.10. arXiv:0705.0122. Bibcode:2007PhRvD..76j2005G. doi:10.1103/PhysRevD.76.102005. S2CID 119261963.
  5. ^ Bruins, Eppo (2004-11-26). "Listen, two black holes are clashing!". innovations-report. Retrieved 2009-09-16.
  6. ^ Ford, Kenneth William (2005). The quantum world: quantum physics for everyone. Harvard University Press. p. 11. ISBN 0-674-01832-X.
  7. ^ de Waard, A.; et al. (2005). "MiniGRAIL progress report 2004". Classical and Quantum Gravity. 22 (10): S215–S219. Bibcode:2005CQGra..22S.215D. doi:10.1088/0264-9381/22/10/012.
  8. ^ de Waard, A.; et al. (March 2004). "Cooling down MiniGRAIL to milli-Kelvin temperatures". Classical and Quantum Gravity. 21 (5): S465–S471. Bibcode:2004CQGra..21S.465D. doi:10.1088/0264-9381/21/5/012.
  9. ^ Frajuca, Carlos; et al. (December 2005). "Resonant transducers for spherical gravitational wave detectors" (PDF). Brazilian Journal of Physics. 35 (4b): 1201–1203. Bibcode:2005BrJPh..35.1201F. doi:10.1590/S0103-97332005000700050.

외부 링크