精密扭秤论文-邾琳

精密扭秤论文-邾琳

导读:本文包含了精密扭秤论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:弱等效原理,扭秤(扭摆),引力实验,调制

精密扭秤论文文献综述

邾琳[1](2018)在《基于精密旋转扭秤的手征性材料弱等效原理实验检验》一文中研究指出弱等效原理是指任意的检验物体在同一个引力场中运动的加速度不依赖于该物体的组成成分和内部结构,是爱因斯坦广义相对论的基础。然而,大多数试图将引力和其他叁种基本相互作用进行统一的理论模型都预言了新的相互作用,导致弱等效原理在一定程度上出现破缺。因此,在这一意义上,检验弱等效原理就是寻找新的相互作用。近年来,一些科学家认为除了可能存在组分依赖,还有可能存在自转、极化、自旋或手征性等依赖的相互作用,进而导致不同自转、极化、自旋或手征性的物体在同一个引力场中运动的加速度不同。国际上的各实验小组也开展了除了手征性的相应实验。我们利用旋转扭秤首次测量了不同手征性的物体在同一个引力场中运动的加速度差。首先,研制出了一套精密的旋转扭秤系统。在分析并控制系统中的多种噪声源包括细丝内耗相关的热噪声、气体阻尼相关的热噪声、扭摆偏转角的测量噪声、旋转引入的转速噪声等后,成功地将该系统在频段10 ~(-4)Hz到10 ~(-3)Hz内的噪声控制到了约5× 10 ~(-15)N·m·Hz ~(-1/2),非常接近系统所能达到的理论噪声极限水平,接近同类实验的国际先进水平。然后,我们对该套精密扭秤系统中存在的干扰效应,包括引力场、磁场、温度场等耦合,以及旋转相关的转速波动等,进行了详细的评估,并对其中某些较大的干扰项进行了抑制,使得所有干扰效应造成的力矩不确定度小到2.6× 10~(-18)N·m水平。最终,将待测信号的频率设在了系统信噪比较优的位置,测量了不同手征性的检验质量左旋、右旋石英晶体在地球的水平引力场中运动的加速度差,为(3.5±5.9)×10 ~(-15)m ·s ~(-2),对应弱等效原理破缺强度η=(2.4±4.0)×10 ~(-13),接近当前国际上弱等效原理地面检验的最好水平,是国际上在手征性方面检验弱等效原理的最好水平。(本文来源于《华中科技大学》期刊2018-05-01)

杨诗翔[2](2016)在《精密扭秤实验中纳弧度分辨率光电自准直仪研究》一文中研究指出扭秤是一种高灵敏度的弱力探测工具,广泛应用于引力实验中。决定扭秤测量精度的一个重要因素是对其偏转角的测量精度。光电自准直仪作为一种高精度的微小角度测量装置,常被用于监测扭秤的偏转角。但在目前仪器的精度下,高频处扭秤的探测噪声主要受限于角度测量噪声,为了进一步提高扭秤的测量精度,作者研制了一种分辨率高达1 nrad的光电自准直仪。论文首先通过对自准直仪分辨率的理论计算,确定了系统中各部件的参数。采用多狭缝结构的物面分划板降低各种随机噪声,并选用与多狭缝的结构相匹配的线阵CCD进行探测,测量范围可以达到±7.5mrad。设计了消像差准直物镜,使边缘视场处的像差满足自准直仪系统的要求。然后利用矩阵光学的方法建立了自准直仪系统的数学模型,在此模型基础上计算了物面和像面离焦对角度测量的影响。结果表明当像面离焦时,角度测量结果与待测反射镜的位置有关,对于物镜焦距为500 mm的自准直仪,离焦量大于0.1 mm时,在500 mm的测量距离内至少会产生0.2%的误差。因此自准直仪装配时必须严格控制离焦量。在实验中针对影响自准直仪分辨率的各种噪声进行分析。通过调制实验研究了CCD接收信号强度对分辨率产生的影响,利用空气折射率模型分析了温度变化对角度分辨率的影响,通过恒温的方法增加了温度的稳定性,并在自准直仪光路中加入参考光束抑制共模噪声。在充分减小自准直仪系统中存在的各种噪声后,自准直仪样机的分辨率在10 mHz以上达到了0.008μrad/(?),积分1分钟后分辨率可以达到1 nrad。(本文来源于《华中科技大学》期刊2016-05-01)

赵子莹,张军朋,刘志强[3](2015)在《利用精密扭秤测量弱电场》一文中研究指出本实验根据扭秤所受扭力与扭角成正比的原理,通过比较法,先后测量扭秤在待测电场中的扭角与标准电场中的扭角,以比例关系得到待测电场的强度,实现弱电场的测量.实验本质为使用光杠杆放大带电小球在电场中的受力.另外,利用聚四氟乙烯的高绝缘性质作为测量电场的带电体,实现电量的较长时间保存.(本文来源于《物理通报》期刊2015年09期)

林曼虹,黄培灿,林瑞丰,李丰果[4](2015)在《利用精密扭秤测量微小电量》一文中研究指出充分利用精密扭秤对弱力的高灵敏度,结合机械共振放大力的效应原理、电磁阻尼原理和光杠杆原理进行改装,可测得带电体所受的弱电场力,进而求得微小电量。初步实验结果证实该方法的可行性。(本文来源于《大学物理实验》期刊2015年01期)

涂良成,杨山清,黎卿,邵成刚,胡忠坤[5](2014)在《精密扭秤实验技术及其应用》一文中研究指出作为一种古老而经典的弱力检测工具,扭秤凭借其超高的灵敏度在精密测量领域得到了持续而广泛的应用.本文描述了扭秤的基本工作原理,分析了限制扭秤实验精度的基本因素,在此基础上重点介绍了华中科技大学引力中心实验小组采用扭秤技术在精密测量物理领域的实际应用,如基于扭秤周期法的万有引力常数G的精确测量,基于扭秤双频调制的近距离牛顿反平方定律实验检验,以及基于旋转扭秤调制的光子静止质量实验检验等.(本文来源于《科学通报》期刊2014年31期)

陈浩[6](2013)在《精密扭秤实验中的电荷管理研究》一文中研究指出自卡文迪许发明扭秤以来,扭秤由于其极高的弱力测量灵敏度,被广泛应用于各类精密引力实验。随着对引力测量精度要求的逐步提高,传统的钨丝扭秤因为热噪声的限制而不能满足更高精度的实验要求。石英扭丝由于具有极高的品质因数,在相同条件下其热噪声比钨丝低约一个量级,因而被越来越多的实验所采用。然而石英材料不导电,使得由其悬挂的扭秤在高真空环境下成为孤立导体,扭秤表面不断累积的电荷将给实验带来较大的静电干扰。若想利用石英丝扭秤的高灵敏度开展相关引力实验研究,必须对扭秤表面的残余电荷加以控制。本文主要论述了石英丝扭秤实验中的电荷管理研究。首先,本文调研了国内外电荷管理研究近况,阐述了各种实验方案的优缺点,并着重介绍了基于紫外放电技术的电荷管理研究。紫外放电利用光电效应激发出的光电子可以将检验质量表面电荷降至较低水平,具有非常广阔的应用前景,本实验即是采用紫外放电技术作为石英丝扭秤实验中的电荷管理方案。其次,我们搭建了一套实验装置研究石英丝扭秤表面电荷的积累以及紫外放电对扭秤表面电荷的控制效果。实验发现在离子泵的影响下,扭秤表面在一小时内即会积累约10-11C的负电荷,导致扭秤对地电势约为-6.8V;开启紫外放电后,通过调节紫外光功率可以将扭秤对地电势降低至约-0.2V,有效地降低了实验中的静电干扰。本实验为下一步开展的电荷管理实验奠定了基础。(本文来源于《华中科技大学》期刊2013-05-01)

范淑华,汤洁,罗俊,李天应[7](1996)在《利用精密扭秤测量铜与磁场的相互作用》一文中研究指出利用精密扭秤测量了抗磁性物质铜与外磁场的相互作用,其基本思想是充分利用精密扭秤对弱力的高灵敏度,从而可极大地降低传统方法中对外磁场强度的要求.初步的实验结果证实了这一方法的可行性.(本文来源于《大学物理》期刊1996年11期)

精密扭秤论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

扭秤是一种高灵敏度的弱力探测工具,广泛应用于引力实验中。决定扭秤测量精度的一个重要因素是对其偏转角的测量精度。光电自准直仪作为一种高精度的微小角度测量装置,常被用于监测扭秤的偏转角。但在目前仪器的精度下,高频处扭秤的探测噪声主要受限于角度测量噪声,为了进一步提高扭秤的测量精度,作者研制了一种分辨率高达1 nrad的光电自准直仪。论文首先通过对自准直仪分辨率的理论计算,确定了系统中各部件的参数。采用多狭缝结构的物面分划板降低各种随机噪声,并选用与多狭缝的结构相匹配的线阵CCD进行探测,测量范围可以达到±7.5mrad。设计了消像差准直物镜,使边缘视场处的像差满足自准直仪系统的要求。然后利用矩阵光学的方法建立了自准直仪系统的数学模型,在此模型基础上计算了物面和像面离焦对角度测量的影响。结果表明当像面离焦时,角度测量结果与待测反射镜的位置有关,对于物镜焦距为500 mm的自准直仪,离焦量大于0.1 mm时,在500 mm的测量距离内至少会产生0.2%的误差。因此自准直仪装配时必须严格控制离焦量。在实验中针对影响自准直仪分辨率的各种噪声进行分析。通过调制实验研究了CCD接收信号强度对分辨率产生的影响,利用空气折射率模型分析了温度变化对角度分辨率的影响,通过恒温的方法增加了温度的稳定性,并在自准直仪光路中加入参考光束抑制共模噪声。在充分减小自准直仪系统中存在的各种噪声后,自准直仪样机的分辨率在10 mHz以上达到了0.008μrad/(?),积分1分钟后分辨率可以达到1 nrad。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

精密扭秤论文参考文献

[1].邾琳.基于精密旋转扭秤的手征性材料弱等效原理实验检验[D].华中科技大学.2018

[2].杨诗翔.精密扭秤实验中纳弧度分辨率光电自准直仪研究[D].华中科技大学.2016

[3].赵子莹,张军朋,刘志强.利用精密扭秤测量弱电场[J].物理通报.2015

[4].林曼虹,黄培灿,林瑞丰,李丰果.利用精密扭秤测量微小电量[J].大学物理实验.2015

[5].涂良成,杨山清,黎卿,邵成刚,胡忠坤.精密扭秤实验技术及其应用[J].科学通报.2014

[6].陈浩.精密扭秤实验中的电荷管理研究[D].华中科技大学.2013

[7].范淑华,汤洁,罗俊,李天应.利用精密扭秤测量铜与磁场的相互作用[J].大学物理.1996

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