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上一主题:征求意见 下一主题:光的困惑(十九)
[楼主]  [61楼]  作者:youngler  发表时间: 2015/01/10 18:19 

  精磨了反射镜靠块,现在反射镜的垂直度误差大约是 1/4000 。这个精度,大约相当于 4 米远的地方,光斑位置偏差大约 1 mm 。差分光电流漂移很大是由分光镜垂直度游走导致,分光镜垂直度也做了重新调整。转动平台,似乎能够发现差分光电流变化。也发现光路对于平台倾斜不敏感。但也发现平台转动会引起不稳定。平台转动导致光纤耦合激光器周围风场变化,冷却效果波动。当然也不是大问题,只是限制了平台转动速度。王飞先生说他的激光器是比较稳定的,可能是激光器靠近水盆有关,一盆子水对于激光器的温度有很好的稳定作用,建议我利用水袋。我更倾向于散热片。以前发现有专门的光纤耦合激光器的散热片,需要的时候在掏宝上找不到了。只有选用代用的,选购了几个内孔合适的铝件做散热片。寄到了还没有拆开。应该会起一些作用。
[楼主]  [62楼]  作者:youngler  发表时间: 2015/01/11 09:43 

  散热片安装上了,仔细调整了一下光束汇合,发现差分光电流很稳定。再看看,如果效果满意,接着的工作是检测平台水平度,平台的水平度一直没有测试。等转动做稳定以后,检测平台水平度及其影响程度。之后可以装上铁块,然后再装上磁铁。不管结论如何,试验有助于理论探索。如果磁场影响光速几乎没有,可能是从电场质量密度套用过来的引力场质量密度算式不对。系统静止时稳定很快,表明散热片的作用是有的。转动的时候,依然会导致不稳定。可能水袋保护不可避免。
[楼主]  [63楼]  作者:youngler  发表时间: 2015/01/11 09:50 

  试验一直在进行,由于转动情况下激光器温度不稳定,所以无奈之下采用了水袋覆盖,希望有好的结果。激光器温度不稳定是激光器转动情况下激光器周围风场不稳定,导致散热条件不稳定。水袋是扁平的,覆盖在激光器上面,四周的漏风问题依然没有解决。
[楼主]  [64楼]  作者:youngler  发表时间: 2015/01/12 09:16 

  水袋似乎没能解决问题,因为水也是流动的,激光器周围的温度场依然可以不稳定,也可能是水袋降低了隔热条件导致不稳定。必须想出其他解决办法。可能需要局部风场隔离。铁块可能有不利影响,可能对于隔热不利,需要及时装上试验。
[楼主]  [65楼]  作者:youngler  发表时间: 2015/01/14 13:22 

  转动不稳定,也可能由反射镜松动引起。反射镜夹得太紧,反射镜会受力变形,夹得太松会导致位置和反射角度不固定。改进了靠近分光镜的反射镜的装夹,发现平台转动时系统变得稳定了。
  发现低价光纤陀螺仪的噪音是比较大的,2 万元那种光纤陀螺仪,比如 VG910,噪声水平是 0.02 °/s/sqrt Hz ,与我的试验系统设计噪音差不多。当然啊,光纤陀螺仪,有小巧玲珑的优点。我的实验系统,是松散型系统,镜片是放在平台上的,没有胶合,无法搬动。
[楼主]  [66楼]  作者:youngler  发表时间: 2015/01/15 09:32 

  差分光电流数字很稳定,0.01 μA 的变动,是电流表自身的跳动。偶尔约 0.25 μA 、约 1 μA 的跳动可能是激光器跳模或者零件接触面滑动引起。这个跳动暂时不容易彻底解决,当然室内温度稳定可能减少这种跳动。找个水平度更好的地面,如果转动过程不引起差分光电流变化,就可以加上磁场,看看会不会有惊奇的结果。
[楼主]  [67楼]  作者:youngler  发表时间: 2015/01/16 09:41 

  试验在继续。用 1/10000 精度的水平仪在地板上找了一处比较水平的地方。发现转动情形下,差分光电流波动超越预期,波动幅度大于设计信号量。地板水平不等于转台水平,平台水平度误差肯定存在。按理说,平台水平度误差不应该有那么大的影响,那么说明光路制作精度需要提高。分光镜的垂直度需要提高,靠近分光镜的反射镜垂直度也需要检查。原始光束的水平度,一直来没有想到好的检测办法。今天早上想到了一种检测原始光束水平度的办法,但是操作起来比较麻烦。还有一些工作需要做。
[楼主]  [68楼]  作者:youngler  发表时间: 2015/01/17 15:29 

  今天,仔细调整了分光镜垂直度和靠近分光镜那个反射镜的垂直度。垂直度检测方法很简单,转动镜片 180 °,如果光斑高度一致,说明垂直度符合要求。这次希望调整仔细,多次调整也是麻烦事情,不如一次调整到位。要求是,转动镜片 180 °,力求 5 m 远处 4 mm 光斑高度几乎一致。这样,估计起始垂直度精度达到了 1/10000 。那个反射镜是复杂组合件,橡皮的松紧就会导致 1/1000 的垂直度变化,这次就是通过调整橡皮的松紧度来调整垂直度,希望它调整好以后不发生变化。
  镜片调整到位,光路精确,差分光电流也就变得更加稳定。然后测试平台转动影响,发现大约有 0.05 μA 影响。用水平仪检测平台水平度,确实存在不水平。当然,不一定就是水平度问题。可能是激光器出来的光束不水平,导致系统自身稳定不够引起。于是着手检查激光器出来的光束的水平度。也没有用精确的办法,只是简单的看一下,返回光束回到激光器出口处,是不是基本保持原来的高度。发现返回光束光斑高度低得很明显。于是,调整光束仰角,让它更加水平。再次测试平台转动影响。发现平台转动影响已经很小。
  这里贴图麻烦一些。我尽快贴出图片。
[楼主]  [69楼]  作者:youngler  发表时间: 2015/01/17 16:26 

[楼主]  [70楼]  作者:youngler  发表时间: 2015/01/18 07:44 

  很如意的结果,可能是某个错误操作造成的影响失灵。以前也发生过,光斑跑到了光电管外面。光斑外围少量光进入一个光电管,让人感觉是差分光电流信号。单个光电管电流没有显示,这是一个缺陷。所以,平台水平度影响需要重新核实。
[楼主]  [71楼]  作者:youngler  发表时间: 2015/01/21 10:12 

  铁块里已经加了永磁铁,再拆开来不方便。光路放在大空间里,空气流动影响较大,需要重新装上铁块,让光路恢复原来的封闭水平。铁块除了增强磁隙磁场之外,还有封闭光通道的作用。所以,现在铁块重新装上,这样光路上已经加了磁场。不过,为了检测转动本身影响,两边光路都加了磁场,效果上等于没有加磁场。忘了一件事情,光路的高度与铁块中的光通道高度不一致。推测光束下面边缘部分光被钕铁硼磁铁挡住。看干涉光斑不是很明显,但是系统稳定性不理想可能是这个问题造成的。
[楼主]  [72楼]  作者:youngler  发表时间: 2015/01/25 06:29 

  工作一直在继续。不放心分光镜垂直度和反射镜垂直度是否有移动,将来是否会发生移动,于是换了一个分光镜。这次不是通过螺纹调整,而是精磨底面,让分光镜的垂直度精确。很奇怪,调整好的分光镜反射镜,模拟测试发现光斑上下分离。想了一想原因,应该是低价的分光镜正方体形状误差造成的。于是按照实际工作光路的组合,再次调整靠近分光镜那个反射镜的垂直度。这次,仔细注意了光通道,也检查了干涉光束是否打中光电管感光区。仔细做好光路,发现输出结果也比较满意。等待激光器稳定,然后看看转动情况是否那个保持稳定。
[楼主]  [73楼]  作者:youngler  发表时间: 2015/01/25 14:28 

  2015.01.25
  Time , Facing to , ΔI ( μA )
  10:35:05  E  13.75
  10:36:47  W  13.87
  10:39:37  E  13.22
  10:41:48  W  13.55
  10:42:31  W  13.37
  10:44:49  E  13.06
  10:46:43  W  12.47
  10:49:43  W  12.31
  Average : East 13.34 , West 13.22 .
[楼主]  [74楼]  作者:youngler  发表时间: 2015/01/25 21:31 

  现在是测试平台转动影响,磁场并没有发挥作用。只有旋转测试稳定,试验数据才有效。所以旋转平台测试数据很重要。磁铁移动,会影响平台,按设计磁场也会发生作用。两个方向的磁铁移动,试验效果平均值就是磁场影响。
  旋转餐桌是滚动轴承平台,由于轴承质量较差波动较大被放弃。现在改成滑动转动平台,两层玻璃之间放一个很薄的小垫片,下面玻璃由水平仪校平,上层玻璃就可以转动作为转动平台。由于垫片太薄,玻璃受力变形,发现上下玻璃边缘处有接触,转动时有时有较大阻力。转动速度变动剧烈对于光路有影响。停转时,有时候恢复稳定需要较长时间。转动测试并不顺利。转动不稳定属于机械问题,光路零件垂直度稳定性不好。静态稳定性不好是光路问题,干涉点与分光点没有精确重合,抵抗波长漂移性能较差。
[楼主]  [75楼]  作者:youngler  发表时间: 2015/01/30 13:43 

2015.01.30
Time , Facing to , ΔI ( μA )
12:44:25 W 69.85
12:51:05 E 69.96
12:53:17 W 70.32
13:03:13 E 70.36
Average E 70.16 W 70.09
[楼主]  [76楼]  作者:youngler  发表时间: 2015/02/01 20:49 

Time , Facing to , ΔI ( μA )
19:45:08 W 04.6419:50:57 E 03.82
19:55:14 W 04.2719:58:48 E 04.71
20:04:31 W 06.2320:12:45 E 06.46
Average W 05.05 Average E 05.00
2015.02.01
 [77楼]  作者:王飞cn  发表时间: 2015/02/02 00:47 

还没加磁铁?

※※※※※※
空间本无物理性质,具有以太的空间才有了局部静止系、惯性,运动才可以自身测量。
[楼主]  [78楼]  作者:youngler  发表时间: 2015/02/02 09:35 

  磁铁是放上了,但是为了继续测试旋转影响,磁铁还是放在光路的中间。光束是从磁隙傍边掠过的,接触到的磁感应强度是设计磁感应强度一半强。由于两边都加了差不多的磁场,效果上几乎等于没有加磁场。
  磁铁分两段,发现一个小问题,磁极之间有排斥力,靠不在一起,导致系统空间布置紧张。前几天系统不稳定,做了不少改进。意外发现外壳放一个闹钟都有很大的影响。最初怀疑是外壳变形影响光纤弯曲形状造成。后来觉得可能是光电管信号线不够自由,信号线摩擦力对于光电管组件有影响。于是挤压其他地方空间,给光电管组件和信号线留出更大的自由空间,发现系统恢复了稳定。76 楼的实验数据是系统恢复稳定以后试验获得的。精密的光学试验,太差的工作条件,做点试验确实很辛苦。
  细心的王飞先生注意到了,旋转影响已经小于设计信号。那么设计信号到底有多少?所以我重新核实了光电流,单个光电管的光电流是 0.78 mA ,两个光电管的光电流是 1.56 mA 。设计信号电流大约 0.35 μA ,现在旋转影响大约 0.05 μA ,达到了设计信号量的 1/7 。如果移动磁铁,让一边光路磁场增强,另一边的光路几乎没有磁场,7 倍信噪比应该有一点初步的结论。当然,试验即使有初步的结果,也需要核实,到底是磁场影响还是转动影响。只有大量的重复结果才能说明问题,也只有很多人的试验,都有相同的结果才能说明问题。
[楼主]  [79楼]  作者:youngler  发表时间: 2015/02/03 07:39 

2015.02.02
Time , Facing to , ΔI ( μA )
19:51:22 W -20.19 19:53:16 E -20.51
19:55:02 W -21.07 19:56:29 E -21.36
19:57:41 W -21.60 19:59:06 E -21.96
20:00:52 W -20.95 20:02:45 E -20.92
20:04:00 W -21.05 20:04:43 E -21.34
20:05:41 W -21.47 20:06:36 E -21.65
20:07:28 W -21.88
Average W -21.34 Average E -21.29
[楼主]  [80楼]  作者:youngler  发表时间: 2015/02/03 13:02 

  今天早上移动了磁铁,一边光路施加强磁场,另一边离开磁场。下面是数据记录。
  One Band With Magnetic Field 2015.02.03
  Time , Facing to , ΔI ( μA )
  07:21:55 W 03.84  07:23:48 E 03.06
  07:25:37 W 03.99  07:26:59 E 01.23
  07:27:23 W 00.01  07:29:48 E 01.41
  07:30:59 W 03.55  07:31:46 E 03.85
  07:32:31 W 03.58  07:33:09 E 03.46
  07:33:56 W 03.47  07:34:43 E 03.26
  07:35:38 W 02.95  07:36:08 E 02.82
  Average  W 03.05  Average  E 02.73

  数据不是用纸笔记录的,是先由相机拍下图片,然后抄录相机图片的。如果抄录有笔误,可以核查。上面的数据平均值,很接近设计信号电流,但愿它就是信号,不是干扰,也不是计算错误。如果是信号,可以注意到,它比设计信号量稍微小一些。当然现在需要进一步核实,解释试验数据与设计信号的偏差,为时尚早。
[楼主]  [81楼]  作者:youngler  发表时间: 2015/02/05 10:44 

  那天中午的试验很顺利,也获得了很多数据。很遗憾,没有检测到风磁效应。通常没有检测到效应,试验是有效的,检测效应可能是干扰。一直来也担心转动做稳定以后检测不到效应。通常,物理学是根据现象推定事理。在试验之前,所做的推定难免有很大的主观性。初步的实验结果出乎预料,我也是事先有心里准备的。磁场,一直来留给我的印象,是一种基本组织。现在看来,我们需要考虑更多。引力场的一些表现很像折射,介质折射也是分子原子中电场磁场作用的结果。宏观磁场可以看做一个大原子,一个大原子体现介质效应,也是完全有可能的。风磁试验的最后试验数据早已贴出,一直没有显示出来,过几天应该会显示出来。如果一直不显示,我会重新贴。现在比较关心这个课题的朋友,可以暂时到百度理论物理论坛,参考那里发布的数据。
[楼主]  [82楼]  作者:youngler  发表时间: 2015/02/05 13:10 

  One Band With Magnetic Field 2015.02.03
  Time , Facing to , ΔI ( μA )

  XX:XX:XX X -XX.XX  12:25:38 E -03.16
  12:27:45 W -03.12  12:28:21 E -03.18
  12:29:28 W -03.27  12:30:29 E -03.22
  12:31:22 W -03.31  12:32:05 E -03.26
  12:33:10 W -03.26  12:34:57 E -03.35
  12:35:45 W -03.29  12:36:24 E -03.33
  12:37:16 W -03.34  12:37:52 E -02.44
  12:38:31 W -03.00  12:39:08 E -03.47

  12:39:45 W -03.58  12:40:18 E -03.66
  12:40:57 W -03.68  12:41:50 E -03.76
  12:42:18 W -03.75  12:42:50 E -03.76
  12:43:32 W -03.81  12:44:24 E -03.85
  12:45:05 W -03.85  12:45:42 E -03.83
  12:46:16 W -03.87  12:46:52 E -03.92
  12:47:42 W -03.96  12:48:10 E -03.95
  Average  W -03.506  Average  E -03.476
[楼主]  [83楼]  作者:youngler  发表时间: 2015/02/06 13:41 

  磁场对于光肯定是有影响的。如果类似于分子介质,那么磁场也有折射率,磁场中的光速较小,可以用 Michelson 干涉仪检测。当然,用 Michelson 干涉仪测量磁场的折射率,更加困难。
  介质中光速较小的机理,通常认为是原子分子极化影响。电场磁场本身对于光速的影响,电场磁场本身是不是一种普通介质,物理学总是撇开这类问题。现代物理学局限于表象表述,相对性原理是一种表象总结。以此表述表象,实用性方面几乎是没有缺陷的。即使有一些缺陷,也可以一事一议加以解决。探索物质原因又是艰难的。种种试图突破相对性原理的试验设计总是以失败告终。
  磁场如何影响光速变小?定性上容易找一些理由,定量模型暂时不知道怎么做。场对于光波的影响,主要来自于场与光波电磁场引力场的作用。光波也有引力场,考虑叠加引力场的质量和惯性及其万有引力可以描述引力场的折射。电场、磁场与光波的电磁场作用,会导致动态电磁场增强。根据动量守恒,光速应该减少。

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