Кольцевые лазерные гироскопы измерят угол наклона земной оси

Карл Ульрих Шрайбер (Karl Ulrich Schreiber) из Мюнхенского технического университета (Германия) вместе с коллегами выдвинул концепцию создания того, что они называют большими кольцевыми лазерными гироскопами.

Лазерный гироскоп — это кольцевой резонатор с тремя–четырьмя зеркалами, расположенными по углам установки. Два луча, генерируемые и усиливающиеся в полостях гироскопа, циркулируют по резонатору в противоположных направлениях. Так создаётся стоячая волна, узлы которой связаны с инерциальной системой отсчёта. Их положение не меняется, если гироскоп не вращается в плоскости своего лазерного «кольца», а вот при отклонении корпуса гироскопа фотоприёмники получат интерференционные полосы, в которых повинен эффект Саньяка, фазовый сдвиг встречных световых волн во вращающемся кольцевом интерферометре.

По ним можно судить об угле такого поворота.

3_1.jpg Рис. 1. Хотя прототипы больших лазерных кольцевых гироскопов уже работают в Мюнхенском техническом университете, для достижения по-настоящему высокой чувствительности их размеры следует значительно увеличить.(Здесь и ниже фото Karl Ulrich Schreiber et al).

Сейчас такие приборы в основном используются для самых современных систем инерциальной навигации. Однако г-н Шрайбер считает, что у разработки есть и другие области применения.

Если устройство сделать большим — скажем, с диаметром «кольца» в километры, — его точность возрастёт пропорционально росту размеров.

Зачем нужны такие гигантские «приборы»? Ведь при их помощи нельзя ориентироваться в пространстве.

4_5.jpg Рис. 2.

А дело вот в чём. При такой чувствительности на угол наклона корпуса гироскопа будут влиять колебания оси вращения Земли. Они постоянно (хотя и очень слабо) меняются, отражая взаимодействие литосферы, гидросферы (течения) и атмосферы (ветра) планеты.

В принципе такого рода устройство пригодится для отслеживания общих процессов в атмосфере и океанах (скажем, для фиксации появления и исчезновения Эль-Ниньо или, к примеру, крупных циклонов), причём даже на значительном удалении от этих процессов.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Review of Scientific Instruments.

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 2.5 (18 votes)
Источник(и):

1. phys.org

2. compulenta.ru