降低引力波探测器反射镜的热噪声，so easy!_风闻

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编译／雷鑫宇  审稿／三水  责编／唐林芳

研究人员以硅掺杂的二氧化铪材料作为重力波探测器反射镜的涂层，显著降低了热噪声。

电子衍射图显示，经600摄氏度热处理后的硅掺杂二氧化铪涂层仍为非晶态。

phys.org网站报道，来自英国格拉斯哥大学和斯特拉斯克莱德大学等高校的研究人员开发了一种用于引力探测器的反射镜涂层。使用了这种涂层的反射镜的噪音仅为现在激光干涉引力波天文台（LIGO）反射镜表面噪音的二十五分之一。

研究人员近日在《物理评论快报》发布了涂层的相关信息。

引力波探测器使用的反射镜位于其支撑臂末端，相干光经两面反射镜反射后形成“相干联系”。

**欧洲“处女座”（Virgo）引力波探测器外景图片来源：**Virgo官网

引力波的探测是通过记录反射镜的位移量实现的，测量精度要求很高。即便在最近的升级工作之后，研究人员仍然希望进一步提高LIGO/Virgo探测器的灵敏度。为此，欧盟成员国已开始制定爱因斯坦望远镜的建造计划。

爱因斯坦望远镜也是一种引力波探测器，其灵敏度是LIGO/Virgo的100倍。

欧盟设计计划中的爱因斯坦望远镜。

为了实现这个目标，研究人员需要改进现有干涉仪的设计。其中一项重要工作是减少镜面涂层的热波动量。镜面涂层的波动是由于机械损耗引发的热波动。热波动产生的噪声会对重力波的测定产生干扰。虽然对于目前的系统，噪声水平是可以接受的，但是对于更灵敏的探测器，噪声水平必须显著降低才能适应其需求。

为了降低镜面涂层的噪声，研究人员用二氧化铪和非晶态硅替换了熔融二氧化硅和氧化钽。性能测试结果表明，替代品的噪声仅为当前涂层噪声的二十五分之一，可以满足爱因斯坦望远镜的要求。

研究人员预计，爱因斯坦望远镜有望发现黑洞等奇特天体，并可为哈勃常数的校正提供支持。

期刊来源：《物理评论快报》

期刊编号：0031-9007

原文链接：

https://phys.org/news/2019-06-coating-material-thermal-noise-gravity.html

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