Разработка и создание макета для регистрации высокочастотных гравитационных волн / Development and Creation Model to Registration High-Frequency Gravitational Waves

Голяк Ил.С. / Golyak, Il.S.
НИЧ НУК «Фундаментальные науки»; Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана / RUS НИЧ НУК «Фундаментальные науки»; Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана
Дворук С.К. / Dvoruk, S. K.
Центр прикладной физики; Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана / RUS Центр прикладной физики; Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана
Есаков А.А. / Esakov, A. A.
Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана / RUS Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана
Морозов А.Н. / Morozov, A. N.
Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН; Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана / Scientific and Technological Centre of Unique Instrumentation of RAS
Пустовойт В. И. / Pustovoit, V. I.
Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН / Scientific and Technological Centre of Unique Instrumentation of RAS
Строков М.А. / Strokov, M. A.
Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана / RUS Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана
Табалин С.Е. / Tabalin, S. E.
Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана / RUS Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана
Выпуск в базе РИНЦ
DOI: 10.25210/jfop-1603-040047

Голяк Ил.С., Дворук С.К., Есаков А.А., Морозов А.Н., Пустовойт В. И., Строков М.А., Табалин С.Е. Разработка и создание макета для регистрации высокочастотных гравитационных волн // Физические основы приборостроения. 2016. Т. 5. № 3(20). С. 40–47.
Golyak, Il.S., Dvoruk, S. K., Esakov, A. A., Morozov, A. N., Pustovoit, V. I., Strokov, M. A., Tabalin, S. E. Development and Creation Model to Registration High-Frequency Gravitational Waves // Physical Bases of Instrumentation. 2016. Vol. 5. No. 3(20). P. 40–47.

Аннотация: В работе описываются основные элементы, используемые в разработке макета для отработки методики регистрации высокочастотных флуктуаций метрики пространства-времени и приведены их основные характеристики. Был собран макет представляющий собой интерферометр Фабри-Перо с высокоотражающими зеркалами и двухметровым резонатором. Проведены эксперименты по юстировке макета с использованием источников излучения с длинами волн 633 нм и 1064 нми по регистрации интерференционных колец. Приведены примеры регистрируемого сигнала для источника с длиной волны 633 нм. Показано, что при долговременной записи сигнала с интерферометра необходима его установка на виброгасящее основание.

Abstract: The basic elements used in designing the model for recording high-frequency fluctuations of space-time metric and their basic characteristics are described. Was assembled model that represents Fabry-Perot interferometer with highly reflective mirrors and two-meter resonator. Experiments on adjustment of the model with using laser sources of radiation with wavelengths of 633 nm and 1064 nm, and experiments with the registration of the interferometer fringes were performed. Examples of the recorded signal for a source with a wavelength of 633 nm are given. It is shown that in the long-term recording signal from the interferometer having to install the vibration damping base.

Ключевые слова: низкочастотный оптический резонанс, гравитационно-волновые возмущения, высокочастотные гравитационные детекторы, Fabry-Perot interferometer, low-frequency optical resonance, gravitational-wave perturbations, низкочастотный оптический резонанс

Литература / References
  1. A State Observer for the Virgo Invented Pendulum // Review of Scientific Instruments / T. Accadia, F. Acernese, P. Astone, G. Ballardin et al. 2011. Vol. 82. P. 094502. DOI: 10.1063/1.3637466 URL: http://pdfserv.aip.org/rsinak/vol_82/iss_9/ 094502_1.pdf (дата обращения: 12.01.2016).
  2. Observation Results by the TAMA300 Detector on Gravitational Wave Bursts From Stellar-Core Collapses / M. Ando, K. Arai, Y. Aso, P.T. Beyersdorf et al. // Rhys. Rev. D. 2005. Vol. 71. No. 8. P. 082002-1-082002-17 DOI: 10.1103/PhysRevD.71.082002 URL: Prd71-082002.Pdf (дата обращения: 12.01.2016).
  3. First Long-Term Application of Squeezed States of Light in a Gravitational-Wave Observatory // H. Grote, K. Danzmann, K.L. Dooley, R. Schnabel, J. Slutsky, H. Vahlbruch // Phys. Rev. Lett. 2013. Vol. 110. P. 181101-1-181101-5. DOI: 10.1103/PhysRevLett.110.181101 URL: http://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/physrevlett.110.181101 (дата обращения: 12.01.2016).
  4. Li, F., Tang, M., and Shi, D. Electromagnetic Response of a Gaussian Beam to High-Frequency Relic Gravitational Waves in Quintessential Inflationary Models // Phys. Rev. D. 2003. Vol. 67. P. 104008.
  5. A New Theoretical Technique for the Measurement of High-Frequency Relic Gravitational Waves / R.C. Woods, R.M.L. Baker, F. Li, G.V. Stephenson, E.W. Davis, A.W. Beckwith // J. Of Modern Physics. 2011. No. 2. P. 498-518.
  6. Boyle, L. A., Steinhardt, P. J., and Turok, N. The Cosmic Gravitational-Wave Background in a Cyclic Universe // Phys. Rev. D. 2004. Vol. 69. P. 127302.
  7. Sa, P. M., Henriques, A. B. Gravitational-Wave Generation in Hybrid Quintessential Inflationary Models // Phys. Rep. D. 2010. Vol. 81. P. 124043.
  8. Nishizawa A., Motohashi H. Constraint on Reheating After f(R) Inflation From Gravitational Waves // Phys. Rev. D. 2014. Vol. 89. P. 063541.
  9. Пустовойт В. И., Герценштейн М. Е. К вопросу об обнаружении гравитационных волн малых частот // ЖЭТФ. 1962. Т. 43. Вып. 8. С. 605-607.
  10. Гладышев В. О., Морозов А. Н. Классификация гравитационных антенн по методам регистрации гравитационного излучения // Измерительная техника. 2000. № 9. С. 21-25.
  11. Пустовойт В. И. Резонатор Фабри-Перо с периодическими структурами в качестве отражающих зеркал как основа для обнаружения гравитационных волн // Доклады Академии Наук. 2006. Т. 407. № 4. С. 472-477.
  12. Ворончев Н. В., Данилишин Ш. Л., Халили Ф. Я. Интерферометр Саньяка как гравитационно-волновой детектор третьего поколения // Вестник Московского Университета. Сер. 3. “Физика и Астрономия”. 2014. № 6. С. 81-89.
  13. Гладышев В. О., Морозов А. Н. Низкочастотный оптический резонанс в многолучевом интерферометре Фабри-Перо // Письма в ЖТФ. 1993. Т. 19. Вып. 14. С. 39-42.
  14. Морозов А. Н. Применение интерферометра Фабри-Перо для регистрации высокочастотных флуктуаций метрики пространства — времени // Инженерный журнал: наука и инновации. 2012. № 5. С. 24-38. URL: http://engjournal.ru/articles/203/203.pdf (дата обращения: 12.01.2016).
  15. Есаков А. А., Морозов А. Н., Табалин С. Е., Фомин И. В. Применение низкочастотного оптического резонанса для регистрации высокочастотных гравитационных волн // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2015. № 1. С. 26-35.