測量在工業(yè)中是不可缺少的,如長度的測量,位移的測量,速度的測量等等。不同的應(yīng)用,要求的測量
精度不同,因而需要用不同的手段去實現(xiàn)。以長度或位移的測量為例,當(dāng)測量精度要求為毫米量級時,用普通米尺就足夠了,而卡尺的測量精度則可達(dá)到百分之一毫米,最大量程為幾十厘米。對較大尺度進(jìn)行更精密的測量,特別是,對快速運動物體的位置或位移進(jìn)行實時測量,傳統(tǒng)方法就有些力不從心了。而
激光則為精密測量提供了最強(qiáng)有力的工具。
pu9ub. #I|jFn9 日本計量研究所與東京精密儀器公司組成的聯(lián)合研究組,推出一種測定三維運動物體位置的方法,系統(tǒng)包括4臺
干涉儀,所用
光源為波長632.8納米的氦-氖
激光器,被測物體上裝有光的反射體。在該研究組進(jìn)行的一次實驗中,高2米的機(jī)器人手臂以50厘米每秒的速度運動,系統(tǒng)對其臂端反射體的位置進(jìn)行了測量,測量精度達(dá)到1微米。
c<n <!!vi AB1,G|L 迄今大多數(shù)精確測量位移的干涉儀都以穩(wěn)定的激光源為基礎(chǔ),以確保其具有足夠的相干長度,而整套系統(tǒng)的價格也相當(dāng)昂貴。據(jù)報導(dǎo),耶路撒冷的一家以色列公司最近發(fā)明一項專利,以未采取特殊穩(wěn)定措施的氦-氖激光器的固有穩(wěn)定性為基礎(chǔ),研制出一種廉價而精密的位移測量系統(tǒng)。據(jù)稱,其性能與相對昂貴和復(fù)雜的穩(wěn)定激光干涉儀位移計相似,在1米的距離上測量精度達(dá)到0.3微米。
T%p/( K%/:V 激光干涉儀最令人感興趣的應(yīng)用之一也許是對引力波的測定。愛因斯坦曾推測,諸如星體爆炸,黑洞撞擊和宇宙“最初”的大碰撞之類的強(qiáng)烈天文事件可能形成引力波。但由于這種波如果存在的話也非常弱,因此,幾十年來從未能探測到,也無法確定其是否存在。
@Nk]f [r"`rBw 隨著
激光技術(shù)的發(fā)展,激光干涉精密測量的靈敏度空前提高,人們重新對此發(fā)生了濃厚興趣。據(jù)最近報導(dǎo),德國和英國正在德國漢諾威附近建立一個稱為geo600的系統(tǒng),試圖對引力波進(jìn)行探測。參與該系統(tǒng)研究工作的有來自德國和美國的許多研究小組,如德國的漢諾威大學(xué)、加欣的馬普量子
光學(xué)研究所和波茨坦的愛因斯坦研究所,以及英國的格拉斯哥大學(xué)和威爾士大學(xué)研究小組等?傆1050萬美元的投資由德國馬普學(xué)會和大眾汽車基金會以及英國的粒子物理學(xué)和天文學(xué)研究委員會提供。
\"^.>+ T($6L7 j9 據(jù)透露,geo600預(yù)期在所測長度上能探測到的變化可小至單個原子核直徑的幾分之一。這個靈敏度相當(dāng)于地球到銀河系中心的距離上20厘米的變化;或者說,在繞地球10圈的距離上,只要有一個原子直徑長度的變化就可以探測到!這是多么令人不可思議的名副其實的“天文數(shù)字”!
L4C_qb k;: FELTmQUV 據(jù)悉,在此之前世界上已有一些類似的裝置,如美國漢福德和里維斯頓的兩個系統(tǒng),意大利比薩系統(tǒng)及日本的一個系統(tǒng)。geo600是這些系統(tǒng)的補(bǔ)充,如果在至少4處探測成功,則引力波源的位置也可確定。
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