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Spiegelaufhängung mit Wirbelstrombremse


Spiegelaufhängung

Die Spiegel in terrestrischen Gravitationswellendetektoren müssen möglichst gut vor Bodenerschütterungen geschützt werden. Sie werden deshalb wie Pendel aufgehängt, und zwar so, dass sie eine sehr ausgeprägte Resonanzfrequenz besitzen, die außerhalb des eigentlichen Messbereichs des Detektors liegt. Damit wird erreicht, dass Erschütterungen mit Frequenzen, die die Messungen stören können, kaum auf die Spiegel übertragen werden.
Die Sache hat einen Haken: Störungen, die in der Nähe der Resonanzfrequenz liegen, regen den Spiegel zu vergleichsweise starken Pendelbewegungen an, die den Detektor insgesamt instabil machen können. Um dies zu verhindern, müssen diese Bewegungen unterdrückt werden. Hierfür eignet sich eine Wirbelstromdämpfung, wie sie mit diesem Exponat demonstriert wird. Dazu braucht man lediglich ein paar Permanentmagnete in einem Metallrohr. Die Herausforderung besteht darin, die Dämpfung nicht zu schwach, aber auch nicht zu stark auszulegen.
Der Spiegel des Demonstrationsmodells kann in Schwingungen versetzt werden, die durch einen reflektierten Laserstrahl besonders gut sichtbar gemacht werden. Die Dämpfung kann mechanisch durch Umlegen eines Hebels aktiviert werden, so dass sich der Effekt der Dämpfung gut beobachten lässt. Dabei kann man untersuchen, welche Bewegungsformen sich mehr oder weniger gut durch die Wirbelstromdämpfung unterdrücken lassen.



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