实验室场景一
LIGO Livingston Observatory
朴素的台面和擦亮的镜子悬挂试验架上,就像试验台上的一个钟摆。虽然此镜子可以透过可见光,但反射的几乎是干涉仪中激光发出的近100%的红外光。此干涉仪是包含有激光的一种仪器,利用红外线激光束发出的光线,能非常精确地测量距离。此激光束越长,此干涉仪就越灵敏。当特别强大的重力波经过此干涉仪时,它将会因时空扭曲而稍微改变此仪器的长度。
实验室场景二
LIGO Hanford Observatory
俯视美国加利福尼亚理工学院干涉仪的顶上,可以看到一个“L”形装置,其每一条胳膊都包含有一个可以延伸40米的激光束。这些不锈钢室被抽空只剩下大约十亿分之一的大气,为激光束创造了一个非常重大且必要的真空环境。
这类似于华盛顿州和路易斯安那州的干涉仪样机,只是比较小一点。后者的胳膊可以测量4公里处的数据。这二处类似的装置让科学家来证实异常探测确实是重力波路过,而不是汽车经过此实验室。
实验室场景三
在此真空室中,激光束分裂器位于此干涉仪2条胳膊的交叉处,即“L”形的拐点上。此工作台是由一系列镜子、过滤器和其它光学装置构成。从这里看,此红外线激光束被输送到了此系统的每一条胳膊深处。每一束激光被用来校准同样的极端精确的回声。如果一束激光碰到了任何干涉,另一束激光就能测量到它。
探测重力波的问题是它们作用地球的效果变化特别小。由遥远事件产生的强大重力波等到它们到达地球时已经相当微弱了。正因为如此,用于探测重力波的仪器得特别精确和精细。图片左边是此干涉仪一条胳膊的一个终端,包含4面主镜中的一面,和各种各样的较小镜子在一起。这些镜子被用来校准和排列此激光。此主镜将激光束反射回“L”形的拐点上,以进行测量。
实验室场景四
此激光(在分裂之前)起源于右图上的白色管子中。这些管子里含有精心制作的精密仪器,用于探测尽可能多的信号噪音。此实验室中工作的噪音校正技术令人难以置信,它们具有一层层的隔离保护。此激光束来自一个20厘米的石英管中,此石英管悬挂在钟摆上。钟摆本身具有弹簧、地震隔离堆和真空室。
此悬浮的圆柱中前后回弹的光子以干涉仪运转的精确波长引起共鸣。任何频率的变化或此激光束长度的偏移会导致此真空室不会出现共鸣现象,从而能被此系统测量出来。
实验室场景五
此干涉仪一条胳膊未端的一个光学台面被用于监测激光束的强度、位置和角度。
实验室场景六
此光学台面用于感知来自此干涉仪胳膊交叉点上不同出口的光线,在这里有一天会探测到重力波的。为实现这一目标,它的上面覆盖有激光干涉重力波观测台建造的传感器。
实验室场景七
中心的3个盒子是象限光电二极管(QPDs),用于探测激光束的位置。
实验室场景八
激光干涉重力波观测台样机干涉仪需要大约十亿分之一大气的特别真空的环境,相当于低地球轨道运行中所发现的真空水平。为了达到此极度真空的状态,得配备一个自由振动的磁悬浮的涡轮泵才行。这里所拍摄的图片是真空歧管和远程控制阀,可帮助驱动此真空。
实验室场景九
这些充气风箱让干涉仪胳膊长度可以被用于调节来弥补此不锈钢的温度膨胀变化。如果没有这些风箱,当周围温度每一次变化时,高真空室将会被扯下来,拖拉到地板上。