Úton a kezdetek felé

[KovPityu]

Gondolom "tárolás" alatt a 400 ide-oda verődés idejét érti. Ezalatt az idő és út alatt nyúlnak meg a hullámok amit az interferométer kimutat.

[api]

Igen, ahogy KovPityu írta. Mert a karokon 400-szor oda-vissza járatott fénysugarak nem csak a kar virtuális hosszát növelik, hanem 3200km fényútnyi, azaz kb. 10msec. idejű hullámsort tárolnak, mielőtt visszavezetik a nyalábosztón, és interferáltatják a másik kar fényével. Minél nagyobb ez a tárolási idő, annál kisebb az alsó határfrekvenciája, vagyis a gravitációs hullámzás azon legalacsonyabb frekvenciája, amit még érzékelni tud. Hisz az aktuális metrikaváltozásokat a kezdetük előtt kisugárzott fényhullám-periódusok hosszához mérik. Ideálisan számolva, legalább a mérendő gravitációs hullám egy periódusával egyező idejű fényhullámsort kell tárolni (arra már kiintegrálódik a fény hullámhosszváltozása). Ennek alapján 10msec. 100Hz határfrekvenciát jelent. De némileg csökkent érzékenységgel, 40Hz-ig is használható.
Annak mondom, akinek van némi elektronikai gyakorlata: olyan ez, mint egy "csatolókondenzátor" révén megvalósított tárolási időállandó és az abból következő alsó határfrekvencia, mondjuk valami erősítő bemenetén.

[axis61]

[takacs.ferenc.bp]

Ha jól értem, akkor itt differenciálásról van szó. Vagyis a hullámoknak az idő szerinti differenciáját érzékeljük, ami hullámok esetén maga is hullám, csak más fázisban. Ahogy a spektrum grafikonján látom a 40 Hz és 260 Hz között hajlik a hullám frekvencia maximuma, mindössze néhány másodperc alatt. Ezek szerint az alsó határt a tükrök között tárolt fény késleltetésének mértéke korlátozta. A felső határt meg valószínűleg a fekete lyukak összeolvadása.

[srudolf]

Lenne egy-két kérdésem.
Az interferóméter két karja és a 45 fokos tükör között 4oo alkalommal tükröződik a lézer sugár, amiután a 45 fokos tükörről bekerül a detektorba. A detektor fáziseltolódást mér a két merőleges lézersugár között, amit át lehet alakítani hosszra, ha ismerjük a lézer pontos hullámhosszát. Ezzel két 16ookm hosszú fényút hosszát hasonlítják össze? Ezt úgy tudják elérni, hogy a detektor érzékelési frekvenciája beállítják c/16ookm Hz-re?
Azt olvastam, hogy egy optikai távcső, ha rezeg, akkor a rögzített kép homályos lesz- ebben az esetben ezt a rezgést meg kell szüntetni, hogy éles képet kapjunk. És ugyanaz a jelenség játszódik le az interferóméterben is, csak ez esetben, pont ezt a pontatlanságot mérik. Ez igaz?

Előre megköszönök mindennemű választ.

[api]

[api]

[takacs.ferenc.bp]

[api]

Gr.jpg (32.47 KiB) Megtekintve 2699 alkalommal.

Tegnap még nem egészen értettem, mit mondasz, de mára talán már közös nyelven tudunk beszélni. Itt vannak a különböző interferométerek elméleti zajgörbéi a frekvencia függvényében. Ezeket fejre állítva kapjuk a gravitációs hullámokra vonatkozó logaritmikus érzékenységi karakterisztikákat. Látható, hogy az átviteli sávokban sehol sincs igazán frekvenciafüggetlen tartomány, mindegyik egy V formát mutat. A sávok alacsony-frekvenciás fele az 1 dekád/dekád (vagyis 20dB/dek.) meredekségű egyeneshez, a felső fele pedig a -20dB/dek. egyeneshez simul. Ebből nyilvánvaló, hogy ezek a berendezések alul differenciálnak, felül pedig integrálnak (természetesen az idő függvényében), és csak a sávközép szűk tartományában arányosak nagyjából.
A LISA sávközepe több mint négy nagyságrenddel alacsonyabb frekvenciára fog esni, mint az advanced LIGO. Szerintem ez úgy jöhet ki, hogy a LISA 3 millió kilométeres karjai mellé csak kb 10 Fabry-Perot oda-vissza tükrözést terveznek, tehát abban 200 sec. fényhullám vonulat tárolódik, a LIGO 10msec.-val szemben.

[takacs.ferenc.bp]

Ha jól vettem ki, akkor a felső frekvencia határ nem feltétlenül a két fekete lyuk összeolvadását jelzi, hanem esetleg azt, hogy a mérés átment a differenciálásból integrálásba, és így a hullámok kiátlagolódtak. Lehet hogy szükség lenne egy rövidebb fényutú műszerre is a magasabb frekvenciákhoz.