你知道引力波背后的技術(shù)內(nèi)幕嗎？

今天，你有木有被引力波刷屏？

別煩，小編想跟著再刷一波。嗯，必須刷出高度——以咱們工程師的角度，從ADI的高度！

背景交代：全球多國科學家16日同步舉行新聞發(fā)布會，宣布人類第一次直接探測到來自雙中子星合并的引力波，并同時“看到”這一壯觀宇宙事件發(fā)出的電磁信號。美國東部時間8月17日8時41分（北京時間20時41分），美國“激光干涉引力波天文臺”（LIGO）捕捉到這個引力波信號。此后2秒，美國費米太空望遠鏡觀測到同一來源發(fā)出的伽馬射線暴。

這事為啥撩起了全球人的興趣？用美國加州理工學院LIGO數(shù)據(jù)分析小組負責人艾倫·溫斯坦教授的話說：“幾十年來，我們一直孜孜以求準備探測雙中子星合并的引力波，”，“那天早上，我們所有的夢想成真。”LIGO項目組在美國華盛頓發(fā)布這一重大發(fā)現(xiàn)。中國、德國、英國和法國等國科學家也各自舉行新聞發(fā)布會。相關(guān)論文發(fā)表在《科學》《自然》等學術(shù)期刊上。這是人類歷史上第一次使用引力波天文臺和電磁波望遠鏡同時觀測到同一個天體物理事件，標志著以多種觀測方式為特點的“多信使”天文學進入一個新時代。

LIGO擁有兩臺聯(lián)合運作的設(shè)備，一臺在華盛頓的漢福德，另一臺在路易斯安那州的利文斯頓。由于引力波不會在電磁波譜上留下線索，無法被看到，因此 LIGO 主要目標是“聆聽”宇宙的聲音，獲得引力波存在的證據(jù)。

每臺 LIGO 設(shè)備會在超高真空腔中發(fā)出激光，并將激光一分為二，然后將兩束激光分別發(fā)送到相互垂直的兩個 2.5 英里長的激光臂。激光束隨后被激光臂盡頭的鏡子反射回來。當引力波經(jīng)過時，這一區(qū)域的時空會發(fā)生改變，導致兩個激光臂之間產(chǎn)生細小的相對運動，這個細微的變化近似于一個質(zhì)子直徑的萬分之一。這會改變射入到接收光學系統(tǒng)的返回光的相對相位，將光釋放到光學傳感器，從而形成可測量的信號或嘈聲。

LIGO偵測到的信號需要進行復雜的調(diào)理和采集，這個……屬于各位的專長吧，不過LIGO系統(tǒng)的復雜度估計很多小伙伴一生難遇?。?！這臺儀器必須非常精確，打個比方說，在地球上所有沙灘的所有沙子中，如果有一粒沙子發(fā)生移動，LIGO 就能探測到。

但這對于見過“大事”的咱們ADI，那必須信心滿滿哦！沒錯，LIGO采用了ADI的大量集成技術(shù)。這些技術(shù)無一不體現(xiàn)出我們對精密技術(shù)的承諾，滿足當下對精密指標的要求，并推動未來精密工程領(lǐng)域的創(chuàng)新及關(guān)鍵應(yīng)用的實現(xiàn)。

除了預測和補償所有其他可能的環(huán)境噪聲源，LIGO 還要求他們的激光振幅必須保持在超穩(wěn)定狀態(tài)，振幅變化在約100赫茲載波位移下不得高于 2×10^-9。激光不可能直接做到這些，LIGO 團隊需使用+反饋系統(tǒng)來測量光輸出并控制振幅。這需要具有特定性能的超低噪聲放大器。LIGO 的科學小組為選擇最佳解決方案而進行了廣泛審核，最終，他們選擇了ADI的AD797運算放大器。

為穩(wěn)定激光頻率，LIGO 團隊使用ADI的AD590高精度溫度傳感器來測量容納激光的玻璃真空室的平均溫度。

雖然激光的原始輸出是標準的，但它會在激光臂的諧振腔內(nèi)快速增加到數(shù)千瓦。這產(chǎn)生的力量足以在玻璃鏡子中形成聲共振，因此，LIGO使用ADA4700的高壓運算放大器來驅(qū)動靜電激勵器，靜電激勵器會主動使鏡子減幅并保持一致。

另一個 ADI 器件AD736RMS 芯片用于測量輸送到螺線管的能量，螺線管用于驅(qū)動 LIGO 的鏡懸掛系統(tǒng)，并完成任何需要的傾斜、俯仰和偏航。

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