天跡 發表於 2012-12-29 17:51:30

【激光陀螺儀測量地球的“擺動”】

<P align=center><STRONG><FONT size=5>【<FONT color=red>激光陀螺儀測量地球的“擺動”</FONT>】</FONT></STRONG></P>
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<P><STRONG>不停的旋轉。<BR><BR></STRONG></P>
<P><STRONG>一個國際研究小組的研究人員已經開發出一種新型陀螺儀,是第一個在地球的旋轉軸從基於地面的實驗室測量“抖動”。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>天文學家通常通過持續監測遠處的物體,如類星體的位置跟踪這種擺動。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>但是,這種新方法將提供一個更簡單,更便宜的選擇到這些大型天文數字的讀數,科學家們聲稱。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>國際大地測量協會,參與這項工作,保持地面和天球參考架,導航和研究地球形成的重要基礎。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>地球參考框架是地球表面上的觀察者有關。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>例如,它描述了為什麼太陽會出現上升和下降的每一天,當我們知道它是地球自身的旋轉。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>212遙遠的類星體等天體的天球參考框架 - 基於對太陽系的中心 - 計算和用於確定所有的行星,包括地球的位置。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>遙遠的標記</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>地球的自轉和作為時間的函數的旋轉軸線的方向以足夠的精度是必要的連結這兩個參考幀的精確知識。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>幾十年來,這已經用射電望遠鏡觀測,甚長基線干涉測量(VLBI)的技術的基礎上完成的。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>不幸的是,這是一個昂貴和高度參與的方法,在整個地球站生成樹,直到今天,這個系統可以連續運行。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>白天和地球的方向的長度,如果沒有精確的知識,它是不可能從全球導航衛星系統(GNSS)的足夠準確地建立當地位置。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>搖擺世界</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>跟踪該取向是複雜的由地球的事實,即繞其軸線擺動。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>Chandler和年度擺動是在地球的地理極點和因此在其旋轉軸線的移位的位置的小的凹凸。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>每年的擺動是由於在傾斜到一個小的變化作為一個結果,由於地球的軌道略呈橢圓形的引力。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>錢德勒擺動是一個435天的地球的軸振盪的因素,如海底的壓力變化,風。由於錢德勒信號特別是不可預知的,它是必要的,以測量和跟踪它。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>現在,烏爾里希·施賴伯在德國慕尼黑技術大學和他的同事使用了環形激光器 - 已使用多年,現在的飛機引導 - 增加了幾個數量級的靈敏度和穩定性,以使它們適合用於監測長期在地球的軸,如Chandler擺動的週期變化。 </STRONG></P>
<P><BR><STRONG>環</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>一個環形激光器採用單模激光束,圍繞一個封閉的激光諧振腔,在相反的方向傳播。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>如果環形激光是旋轉的,略微錯開的兩個對立的波的頻率和拍干涉圖案被觀察到,這是成比例的旋轉速率。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>由於傳感器被剛性地連接到地球,變得能夠檢測在地球的轉動速度和方向的旋轉軸線的小的變化。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>“我們的G-環為導向的水平,如果我們將其放置在赤道上,我們會看到什麼 - 投影消失 - 極上的信號將是最大的,但極移會消失,”Schreiber說。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>該小組設計了一個大大的高檔版本的飛機環形激光器。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>商業設備上側約10厘米,我們的上側為4米,Schreiber解釋道。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>該裝置被放置在一個溫度穩定的儲藏庫,使信號的頻率盡可能低為25 NHZ可以提取。制鏡技術還需要一個大的飛躍,為陀螺儀的工作和Schreiber解釋說,他們的戒指是能夠持續運行。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>他們的設備做出來的微晶玻璃 - 陶瓷玻璃具有非常低的熱膨脹。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>理性和穩定性</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>由於大型環形激光陀螺儀的靈敏度和穩定性,球隊能夠直接測量的共同影響,Chandler和週年項的自由旋轉的地球。他們的測量數據是在良好的協議與獨立的測量用天文數字的方法。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>當久經考驗的VLBI方法相比,施賴伯說,這是他們的方法仍處於初期階段。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>我們仍然是五短的VLBI性能的一個因素,我們仍然需要進一步降低傳感器漂移。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>然而,當我們第一次提出了環形激光器,為此,在90年代中期,所有的評論標記我們而去 - 的說法,我們不能減少幾個數量級的漂移的敏感性約6個數量級的增益是不現實的,說:施賴伯的熱情,這表明進一步的發展將在未來的日子裡。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>這項研究是描述在“ 物理評論快報“。</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>關於作者</STRONG></P>
<P><BR><STRONG>Tushna小賣部是記者physicsworld.com</STRONG></P>
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<P><STRONG>引用:</STRONG><A href="http://physicsworld.com/cws/article/news/2011/oct/28/laser-gyroscope-measures-the-earths-wobble"><STRONG>http://physicsworld.com/cws/article/news/2011/oct/28/laser-gyroscope-measures-the-earths-wobble</STRONG></A><BR></P>
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