《学霸从改变开始》

下载本书

添加书签

学霸从改变开始- 第259部分


按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页,按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页,按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部!
  就是引力波的探测方法!
  它山之石可以攻玉。
  物理学从某种意义上来说,各学科之间也是有着很大联系的。
  陈舟便想要从“探测大师”的弟子手中,寻找到胶球的合适探测方式。
  等到杨依依看完后,她也明白了陈舟的意图。
  转头冲陈舟笑着说道:“LIGO可是激光干涉引力波天文台,和你们SLAC观测胶球的方式,可一点也不一样。”
  陈舟倒不是不介意的说道:“那没关系,我只是想知道你的想法。”
  “嗯……那好吧……”杨依依说着,又看了一眼手中草稿纸上的内容。
  说实话,她对陈舟的研究方式,一直十分惊叹。
  现在握在手中的这些内容,也一样令她感叹不已。
  虽然她是从陈舟那里学到的同样的方法,但是相比起来,她觉得自己就是个孩子。
  而陈舟,是巨人。
  过了片刻,杨依依说道:“原理什么的,我就不说了,和你说一下LIGO探测器的一些特点吧。”
  “好。”陈舟点点头。
  原理什么的,确实也不需要杨依依再过多介绍。
  陈舟先前就自己了解过。
  毕竟,自己女朋友的研究内容,多少还是需要关注一点的。
  “LIGO在两个站点建造有三台探测器,在华盛顿州的汉福德建有双臂长度分别为4千米和2千米的两台探测器,而在路易斯安那州的利文斯顿建有一台双臂长度为4千米的探测器……”
  “LIGO的防震系统能够压抑各种震动噪声,真空系统是全世界最大与最纯的系统之一,光学器件具备前所未有的精确度,能够测量比质子尺寸还小一千倍的位移!”
  “电算设施的高超功能足以处理庞大实验数据,最佳灵敏度已经达到10的数量级。在S6科学探测时,其激光功率从10瓦特提高到30瓦特以上,探测范围可扩大8倍!”
  “其后便进行了‘先进LIGO’的升级计划,激光功率从初始版LIGO的10瓦特提升至200瓦特左右,探测频带下限从40Hz延伸到10Hz,灵敏度比初始版LIGO高出10倍!”
  “这意味着LIGO能够探测引力波的距离比先前高出10倍,探测范围也扩大1000倍以上,能够探测到的可能引力波波源比先前多出1000倍!”
  “至于在具体探测时,LIGO所选择的探测频带往往在……”
  杨依依的声音虽然平淡,但是随着她的讲述,陈舟的脑海里开始核算这些数据所代表的具体意义。
  所谓的参考性,也在这些具体意义之中。
  实际上,探测方式的最直接体现,往往取决于探测仪器的灵敏性。
  能够达到仪器灵敏度要求的探测器,才是最合适的探测器。
  “此外,位于意大利比萨附近的处女座干涉仪,也就是VIRGO是一架双臂长度为3千米的地面激光干涉仪,参与了S5的最后部分探测工作,VIRGO也具有和LIGO相媲美的灵敏度。”
  “这台干涉仪现在正在进行‘先进VIRGO’的升级工作,从韦斯教授那里得到的消息是,在升级完成后,会正式加入LIGO,和现在的两个探测器共同运作。”
  “到时候,三个探测器应该能够更加准确地给出引力波波源的位置……”
  虽然说到后面,杨依依说了一些题外话,也算是她的一些期待。
  但是这给了陈舟一种新的灵感。
  那就是灵敏度的提升,通过探测仪器的增加,能够具体实现?
  在陈舟思考间,杨依依又说道:“你现在想要找到的胶球探测方法,是肯定和引力波探测方式不一样的。”
  说完之后,杨依依停顿了两秒,又继续说道:“但是胶球探测器,或者说高能物理实验研究,需要的是粒子加速器和探测器及其它设备的组成。”
  “加速器将微小带电粒子加速到非常高的能量,速度接近光速,然后打到固定的靶上或彼此对撞,以研究物质深层次的结构。”
  “探测器用来探测碰撞产生的微小粒子,记录各种信息,本质上多少还是和引力波探测器有着很大不同的。”
  “不过,怎么说呢,现在用于固定靶和对撞机的大型综合多粒子谱仪,以及及非加速器宇宙线实验的大型电子学探测器阵列,或许还是能够在引力波探测器上找到一些相似性的……”
  杨依依并没有说的多么绝对,但也不是完全的否定。
  相比于代数几何领域那一难题的完全没多大想法,关于胶球实验课题这一同属于物理学观测实验的内容,她还是有一些自己的看法的。
  听到杨依依的话,陈舟点了点头,轻声说道:“我翻过一个文献资料,是关于关于当前物理学界各种探测仪器的介绍和比对的,内容也是最基础的那部分……”
  说到这,陈舟突然不说了。
  因为他忽然想到了什么。


第四百六十一章 寻找那一丝灵感
  陈舟就这么站在原地。
  站了好一会都没有动过。
  杨依依则转回身,开始忙着自己的事情。
  她知道,此时是一定不能打扰陈舟的。
  单就陈舟愣住的时间,就比刚才要长的多。
  这就说明,陈舟此刻正在试图抓住,那可能是她所带来的灵感。
  杨依依想的确实没有错。
  此时,陈舟的脑海里,迸发出了无数的想法。
  这是远超于刚才,关于伽罗瓦群的阿廷L函数的线性表示,这一课题的想法的。
  随着时间的流逝,陈舟在入定了近7分钟后。
  终于缓缓的动了。
  和之前不同,这次的他稳步走到了自己的书桌前。
  看了手中的草稿纸一眼,陈舟把它们放回桌上,默默在心里说了句:“你们先等等……”
  便把所剩不多的笔芯给换掉,再拿出一沓新的草稿纸,以备不时之需。
  随后,陈舟开始投入这场灵感的追逐战。
  众所周知,粒子探测器是核物理、粒子物理研究及辐射应用中不可缺少的工具和手段。
  当然,需要探测器以及先进探测方式的物理实验,或者其它学科的实验,多不胜数。
  远远不止粒子探测器这些。
  但所谓探测,多有相似之处。
  这也是陈舟找杨依依提意见的原因之一。
  陈舟一边回忆着那篇看过的文献,一边开始在草稿纸上落笔。
  倒不是他没有梳理过关于探测器的原理,以及探测器的类型。
  只是他认为,为了抓住那可能的灵感,极其有必要再梳理一遍这些内容。
  至于能否从再一次的梳理中,找到那一丝灵感,并且成功抓住。
  陈舟就不知道了。
  不过,事在人为。
  草稿纸上,陈舟手速极快的写着:
  【当粒子和探测器内的物质相互作用而产生某种信息,像是电、光脉冲或材料结构的变化。
  然后经放大后被记录和分析,用来确定粒子的数目、位置、能量、动量、飞行时间、速度、质量等等,所需要的物理量。
  再按照记录方式,粒子探测器大体上分为计数器和径迹室两大类。】
  写到这,陈舟习惯性的拿笔在草稿纸上点了两下。
  短暂的回忆过后,他继续写到:
  【计数器类:以电脉冲的形式记录、分析辐射产生的某种信息。
  径迹室类:通过记录、分析辐射产生的径迹图象测量核辐射。】
  写完这段文字,陈舟再次停下手中笔,在草稿纸上习惯性的点着。
  只不过,这次草稿纸上留下的点,就比刚才多的多了。
  陈舟的脑海里回忆着所有的粒子探测器。
  并不仅仅局限于胶球实验中,所需要的哪一种探测器。
  以多指少,由量变到质变,是陈舟所熟悉的方式。
  “像是计数器类的粒子探测器,有主要类型是电离室、正比计数器和盖革计数器的,通过收集射线在气体中产生的电离电荷,来测量辐射的气体电离探测器。”
  “以及属于正比计数器变型的多丝室和漂移室,还有其他诸如半导体探测器、闪烁计数器、切仑科夫计数器、穿越辐射计数器、电磁量能器……”
  “气体电离探测器的结构基本相似,一般都是具有两个电极的圆筒状容器,充有某种气体,电极间加电压……”
  “差别也就是工作电压范围不同,电离室工作电压较低,直接收集射线在气体中原始产生的离子对……”
  “不过,电离室的输出脉冲幅度较小,上升时间较快,可用于辐射剂量测量和能谱的测量……”
  想到这,陈舟嘀咕了一声:“结构,解构?”
  随即,他便开始在草稿纸上解构气体电离探测器。
  面对这种突然冒出来的想法,陈舟自然是不会放过的。
  所有在梳理过程中,寻找那可能灵感的过程中,所冒出来的想法。
  他都不会放过!
  在解构完电离室之后,陈舟又仔细看了一眼草稿纸上的内容。
  才开始对同是气体电离探测器的正比计数器和盖革计数器进行解构。
  “相比之下,正比计数器的工作电压较高,能使在电场中高速运动的原始离子产生更多的离子对,在电极上收集到比原始离子对要多得多的离子对,也就是气体放大作用。”
  “……从而得到较高的输出脉冲,脉冲幅度正比于入射粒子损失的能量,适于作能谱测量。”
  “而盖革计数器,又称盖革-弥勒计数器或G-M计数器,它的工作电压更高,出现多次电离过程。”
  “……因此输出脉冲的幅度很高,已不再正比于原始电离的离子对数,可以不经放大直接被记录。”
  “……它只能测量粒子数目而不能测量能量,完成一次脉冲计数的时间较长……”
  在陈舟全神贯注投入在自己的“解构”研究中时,杨依依还特意歪头看了他一眼。
  看了大概有10秒钟。
  随后,杨依依便开始想着,今天给陈舟带什么外卖了。
  因为从陈舟的状态来看,大概后面会是持续的爆肝研究。
  不得不说,解构的工作,并不好做。
  相比于先前的那次梳理,这次花的时间,可能要翻倍。
  甚至还不止……
  但是,时间这种东西,不在于多少,而在于你如何去使用。
  把时间花在有意义的事情上,就是最好的享受时间的方式。
  在气体电离探测器的解构工作完成后,陈舟开始对多丝室和漂移室进行解构。
  既然是正比计数器的变型,那这两个东西肯定是比正比计数器更加强大的。
  原因很简单。
  如果正比计数器够用的话,那还搞出多丝室和漂移室干嘛?
  事实也确实如此,多丝室和漂移室既有计数功能,还可以分辨带电粒子经过的区域。
  而且多丝室和漂移室之间,也有着递进的关系。
  多丝室有许多平行的电极丝,处于正比计数器的工作状态。
  每一根丝及其邻近空间相当于一个探测器,后面与一个记录仪器连接。
  因此只有当被探测的粒子进入该丝邻近的空间,与此相关的记录仪器才记录一次事件。
  为了减少电极丝的数目,可从测量离子漂移到丝的时间来确定离子产生的部位,这就要有另一探测器,给出一起始信号,并大致规定了事件发生的部位。
  根据这种原理制成的计数装置称为漂移室。
  它具有更好的位置分辨率,可达到50μm的程度。
  只不过多丝室和漂移室的递进效率,并不算高。
  漂移室所允许的计数率,并不如多丝室高。
  书桌前的陈舟,一刻不停的,用手中的笔,书写着脑海里的内容。
  这种完全沉浸的状态,高效的发挥着他的物理学的才能,也带动着他的物理学思维,不断的寻找着那可能的灵感。
  随着笔芯里的墨水不断减少,草稿纸上的内容越来越多。
  那一沓空白的草稿纸,也在以一种均匀的速度,在不断消耗着。
  这也说明陈舟的思路是异常清晰的。
  也代表着陈舟的目的,是绝对明确的。
  临近下午1点,杨依依首先从自己的世界中脱离出来。
  再次歪头看了陈舟一眼,她便准备去买午饭了。
  为了不打扰陈舟,杨依依尽可能把自己的动作放轻。
  为了不使椅子发出挪动的声音,杨依依是轻轻转了一下身子,才起身的。
  在离开宿舍前,也是拧着钥匙关的门。
  因为她知道,现在的陈舟,只需要自己的世界。
  任何多余的声响,对于陈舟来说,都无异于天外来物。
  在杨依依离开后,大概过去了10分钟,陈舟放下了手中的笔。
  只不过,在看了时间后,陈舟一扭头,并没有看见杨依依。
  愣了一秒钟,陈舟会心一笑。
  先前因为杨依依的叮嘱,他不敢怠慢自己的一日三餐。
  但是现在,他终于能够安安心心的爆肝研究了
小提示:按 回车 [Enter] 键 返回书目,按 ← 键 返回上一页, 按 → 键 进入下一页。 赞一下 添加书签加入书架