铂金和引力波的发现有什么重大关系?
发布时间:2019-09-30 07:03:21      来源:上海有色网
铂金电阻温度计帮助人类照亮了宇宙黑洞的研究
电阻温度探测器(RTDs),又称电阻温度计,是用来测量温度的传感器。电阻温度探测器用于研究金属的导电性与其温度之间的基本关系。随着金属温度的升高,金属对电流的电阻也增大。铂金在高温下的稳定性和大约1769°C的高熔点,使它非常适合作为电阻温度探测器中的一个组件,因为它能够实现精确的电阻/温度关系。
2 精度和可靠性计算
电阻温度探测器是大规模生产的,并在许多工业领域里得到广泛应用。无论它们多么不起眼,可它们的实用性是如此之大,以至于铂基电阻温度探测器被用来作为有史以来最精密的测量设备之一——激光干涉仪引力波天文台(LIGO)中的一个组件。
激光干涉仪引力波天文台位于美国,是世界上最大的引力波观测站,也是一个精密工程的奇迹,它是为探测和理解引力波的起源而建造的。实际上,LIGO是由两个相距约3000英里的独立激光干涉仪组成。每个干涉仪有两个臂,长4公里,呈“L”形排列。
干涉仪的工作原理是一致的,当激光束沿着每条臂向下移动时,它使用反射镜来引导激光束的路径。激光束路径长度的微小变化表明了引力波的存在。
在这两个干涉仪中,铂基电阻温度探测器被用来监测反射镜的温度,以确保其在激光束照射到每条臂之前被充分加热,确保精心校准的曲率。
激光干涉仪引力波天文台由加州理工学院(Caltech)和麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)共同运营;双方还主导了该项目的设计和施工,该项目始于1994年,并在2014年进行了升级更新。
加州理工学院(Caltech)工程师RichAbbott从事激光干涉仪引力波天文台项目已经有25年了,他表示:“LIGO是一种非常精确的测量设备,能够辨别出非常微小的长度变化,因为这是引力波通过地球时的表现方式。为了获得必要的精确度,我把LIGO比作一个重量秤,它可以称量地球上所有海滩上的沙子,同时还具有足够的灵敏度,可以检测出一粒沙子何时被移走。”
LIGO近年来取得了惊人的成功。2015年,它直接观测到了13亿光年外和13亿年前黑洞合并产生的引力波,证实了阿尔伯特·爱因斯坦广义相对论的一项重大预言,并为宇宙打开了一扇史无前例的新窗口。
2017年,天文台又首次记录到两颗中子星的碰撞,这让使用传统望远镜同时探测到光学信号成为可能。今年早些时候,LIGO和欧洲相对应的Virgo引力波探测器都探测到了中子星和黑洞之间的碰撞,这被认为是一个前所未见的事件。