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基于微小移动与非接触式的引力波模拟产生与测试装置制造方法及图纸

技术编号:40561976 阅读:7 留言:0更新日期:2024-03-05 19:25
本申请公开了基于微小移动与非接触式的引力波模拟产生与测试装置,涉及实验设备技术领域,包括支架,支架其中一端内腔中固定安装有处理器,支架另一端内腔中安装有盛设有清水的水槽,水槽上方的支架上固定连接有调节装置。本申请通过开口轨道、防护框、挡板、平面镜和滑轮等结构间的配合设置,当小球转动产生波纹冲击挡板时,能够推动挡板移动并同步带动平面镜在开口轨道上前后平动位移,由于通过将水波和平面镜通过挡板间接式接触,大大减小水波对平面镜的左右摇晃等不必要的扰动,尽量避免了现有方式将平面镜放置在水中、采用直线轨道实现位移、利用弹簧实现前后平动位移,但平面镜容易受水波影响左右摇晃产生不必要的扰动的问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及实验设备,尤其是涉及基于微小移动与非接触式的引力波模拟产生与测试装置


技术介绍

1、实验中,我们用水波模拟引力波,利用步进电机驱动两枚小球在水面上绕同一中心旋转,使水平面产生波纹,模拟引力波在空间中形成和传播的状态。双球系统旋转所产生的水波推动挡板,使平面镜在轨道上发生前后纳米级的微小位移,即臂长发生了改变,同时光程差发生改变。根据迈克尔逊干涉原理,光程差的改变会进一步使干涉条纹图像发生改变,通过对干涉图像的研究和计算,就能判断水波(模拟的引力波)的强度变化。

2、实验中,如何使平面镜在受水波波动影响时,发生前后的微小平动位移,从而使等倾干涉圆环发生相应的吞吐是整个项目的难点。现有方式中将平面镜放置在水中、采用直线轨道实现位移、利用弹簧实现前后平动位移,但平面镜容易受水波影响左右摇晃产生不必要的扰动。


技术实现思路

1、为了改善现有方式将平面镜放置在水中、采用直线轨道实现位移、利用弹簧实现微小前后平动位移,但平面镜容易受水波影响左右摇晃产生不必要的扰动的问题,本申请提供基于微小移动与非接触式的引力波模拟产生与测试装置。

2、本申请提供基于微小移动与非接触式的引力波模拟产生与测试装置,采用如下的技术方案:

3、基于微小移动与非接触式的引力波模拟产生与测试装置,包括支架,所述支架其中一端内腔中固定安装有处理器,所述支架另一端内腔中安装有盛设有清水的水槽,所述水槽上方的所述支架上固定连接有调节装置,所述调节装置底部安装有引力波模拟设备,所述引力波模拟设备远离所述处理器一侧的所述水槽内侧壁上固定连接有开口轨道,所述开口轨道内腔中滑动连接有两个滑轮,两个所述滑轮连接轴的上方安装有平面镜,所述连接座两侧固定连接有u型导向板,所述u型导向板底部固定连接有挡板,所述支架远离所述处理器的一侧安装有分光镜,所述分光镜远离所述支架的一侧安装有激光器。

4、可选的,所述调节装置包括水平安装于所述支架内腔中的铁杆,所述铁杆上套设有磁性滑座,所述磁性滑座与所述铁杆滑动连接。

5、可选的,所述引力波模拟设备包括固定连接于所述磁性滑座底端上的电机,所述电机的输出端上固定连接有安装板,所述安装板底部安装有浸没于清水中的小球。

6、可选的,所述安装板中心沿所述安装板的长度方向开设有滑孔,所述安装板两端均滑动连接有u型滑座,所述u型滑座中心穿设有限位栓,所述限位栓中间段内嵌于所述滑孔内部并通过所述滑孔与所述安装板滑动连接,所述限位栓与所述u型滑座相螺接,所述小球通过所述连接绳固定连接于所述u型滑座底部。

7、可选的,所述开口轨道安装于所述水槽内腔中盛设的清水的上方,所述挡板底端浸没于清水内部,所述挡板的浸水深度为四厘米,所述挡板的浸水面积为六十六点八平方厘米。

8、可选的,所述平面镜的周侧套设有防护框,所述防护框与所述平面镜固定连接,所述防护框的底部固定连接有连接座,所述连接座远离所述防护框的一端套设于两个所述滑轮的连接轴上并与所述连接轴转动连接。

9、可选的,所述平面镜、分光镜和所述激光器位于同一水平面上,所述激光器的底部固定连接有具有支撑作用的成像设备。

10、综上所述,本申请有益效果如下:

11、本申请通过开口轨道、防护框、挡板、平面镜和滑轮等结构间的配合设置,当小球转动产生波纹冲击挡板时,能够推动挡板移动并同步带动平面镜在开口轨道上前后平动位移,由于通过将水波和平面镜通过挡板间接式接触,大大减小水波对平面镜的左右摇晃等不必要的扰动,尽量避免了现有方式将平面镜放置在水中、采用直线轨道实现位移、利用弹簧实现前后平动位移,但平面镜容易受水波影响左右摇晃产生不必要的扰动的问题。

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【技术保护点】

1.基于微小移动与非接触式的引力波模拟产生与测试装置,包括支架(1),其特征在于:所述支架(1)其中一端内腔中固定安装有处理器(2),所述支架(1)另一端内腔中安装有盛设有清水的水槽(3),所述水槽(3)上方的所述支架(1)上固定连接有调节装置,所述调节装置底部安装有引力波模拟设备,所述引力波模拟设备远离所述处理器(2)一侧的所述水槽(3)内侧壁上固定连接有开口轨道(13),所述开口轨道(13)内腔中滑动连接有两个滑轮(14),两个所述滑轮(14)连接轴的上方通过连接座(15)安装有平面镜(17),所述连接座(15)两侧固定连接有U型导向板(18),所述U型导向板(18)底部固定连接有挡板(19),所述支架(1)远离所述处理器(2)的一侧安装有分光镜(20),所述分光镜(20)远离所述支架(1)的一侧安装有激光器(22)。

2.根据权利要求1所述的基于微小移动与非接触式的引力波模拟产生与测试装置,其特征在于:所述调节装置包括水平安装于所述支架(1)内腔中的铁杆(4),所述铁杆(4)上套设有磁性滑座(5),所述磁性滑座(5)与所述铁杆(4)滑动连接。

3.根据权利要求1所述的基于微小移动与非接触式的引力波模拟产生与测试装置,其特征在于:所述引力波模拟设备包括固定连接于所述磁性滑座(5)底端上的电机(6),所述电机(6)的输出端上固定连接有安装板(7),所述安装板(7)底部安装有浸没于清水中的小球(12)。

4.根据权利要求3所述的基于微小移动与非接触式的引力波模拟产生与测试装置,其特征在于:所述安装板(7)中心沿所述安装板(7)的长度方向开设有滑孔(8),所述安装板(7)两端均滑动连接有U型滑座(9),所述U型滑座(9)中心穿设有限位栓(10),所述限位栓(10)中间段内嵌于所述滑孔(8)内部并通过所述滑孔(8)与所述安装板(7)滑动连接,所述限位栓(10)与所述U型滑座(9)相螺接,所述小球(12)通过所述连接绳(11)固定连接于所述U型滑座(9)底部。

5.根据权利要求1所述的基于微小移动与非接触式的引力波模拟产生与测试装置,其特征在于:所述开口轨道(13)安装于所述水槽(3)内腔中盛设的清水的上方,所述挡板(19)底端浸没于清水内部,所述挡板(19)的浸水深度为四厘米,所述挡板(19)的浸水面积为六十六点八平方厘米。

6.根据权利要求5所述的基于微小移动与非接触式的引力波模拟产生与测试装置,其特征在于:所述平面镜(17)的周侧套设有防护框(16),所述防护框(16)与所述平面镜(17)固定连接,所述防护框(16)的底部固定连接有连接座(15),所述连接座(15)远离所述防护框(16)的一端套设于两个所述滑轮(14)的连接轴上并与所述连接轴转动连接。

7.根据权利要求2所述的基于微小移动与非接触式的引力波模拟产生与测试装置,其特征在于:所述平面镜(17)、分光镜(20)和所述激光器(22)位于同一水平面上,所述激光器(22)的底部固定连接有具有支撑作用的成像设备(21)。

8.一种根据权利要求1-7任一项所述的基于微小移动与非接触式的引力波模拟产生与测试装置的应用,其特征在于:引力波以自己的角频率ωg调制光的相位,调制指数为:

9.一种根据权利要求8所述的基于微小移动与非接触式的引力波模拟产生与测试装置的应用,其特征在于:当滑轮处在合适的位置x,即sin kx=0,板进入水中合适的面积S和深度d,即C1=γzS=f,C1-f=0时,位移

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【技术特征摘要】

1.基于微小移动与非接触式的引力波模拟产生与测试装置,包括支架(1),其特征在于:所述支架(1)其中一端内腔中固定安装有处理器(2),所述支架(1)另一端内腔中安装有盛设有清水的水槽(3),所述水槽(3)上方的所述支架(1)上固定连接有调节装置,所述调节装置底部安装有引力波模拟设备,所述引力波模拟设备远离所述处理器(2)一侧的所述水槽(3)内侧壁上固定连接有开口轨道(13),所述开口轨道(13)内腔中滑动连接有两个滑轮(14),两个所述滑轮(14)连接轴的上方通过连接座(15)安装有平面镜(17),所述连接座(15)两侧固定连接有u型导向板(18),所述u型导向板(18)底部固定连接有挡板(19),所述支架(1)远离所述处理器(2)的一侧安装有分光镜(20),所述分光镜(20)远离所述支架(1)的一侧安装有激光器(22)。

2.根据权利要求1所述的基于微小移动与非接触式的引力波模拟产生与测试装置,其特征在于:所述调节装置包括水平安装于所述支架(1)内腔中的铁杆(4),所述铁杆(4)上套设有磁性滑座(5),所述磁性滑座(5)与所述铁杆(4)滑动连接。

3.根据权利要求1所述的基于微小移动与非接触式的引力波模拟产生与测试装置,其特征在于:所述引力波模拟设备包括固定连接于所述磁性滑座(5)底端上的电机(6),所述电机(6)的输出端上固定连接有安装板(7),所述安装板(7)底部安装有浸没于清水中的小球(12)。

4.根据权利要求3所述的基于微小移动与非接触式的引力波模拟产生与测试装置,其特征在于:所述安装板(7)中心沿所述安装板(7)的长度方向开设有滑孔(8),所述安装板(7)两端均滑动连接有u型滑座(9),所述u型滑座(9)中心穿设有限位栓...

【专利技术属性】
技术研发人员:金林枫叶帅南赵振峰庞博
申请(专利权)人:浙江师范大学
类型:发明
国别省市:

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