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Spiegelaufhängung mit Wirbelstrombremse
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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