Новейшие проблемы гравитации - Иваненко Д.
Скачать (прямая ссылка):
Поглощение у-лучей с энергией 14,4 кэв атмосферным воздухом на пути их следования было уменьшено путем применения цилиндрического баллона из милара диаметром 40 см с тонкими окошками на концах, наполненного гелием, который занимал почти все пространство между источником и поглотителем. Чтобы избавиться от проникновения атмосферного воздуха путем диффузии в баллон, через него пропускался гелий со скоростью около 30 л!сек.
Схема эксперимента представлена на фиг. 1. Источник приводился в синусоидальное движение посредством сегне-тоэлектрического или магнитоэлектрического преобразователя. В течение четверти периода модуляции, примыкающей 19. Эффективный sec фотона
477
к моменту, соответствующему максимальной скорости, импульсы от сцинтилляционного спектрометра, настроенного таким образом, чтобы выделить линию у-лучей с энергией 14,4 кэв, подавались на один счетчик, а в течение противоположной четверти цикла — на другой.
Гидравлический преобразователь
XCUX
Схема сдвига фазы и формирования прямоугольного импульса
Т,ато AAjtjui
Канал контроля
I Счетчик \
Сцинтиллятор (naj) и фотоумножитель рмопара Канал сигнала Усилитель и амплитудный селектор импульсов
реле __{ Счетчик I
Фиг. 1. Блок-схема экспериментальной установки.
Источник и поглотитель-детектор часто менялись местами. Иногда использовался сегнетоэлектрический преобразователь, иногда—магнитоэлектрический преобразователь, в интервале частот 10—50 гц.
Регистрируемая разница в скорости счета являлась мерой асимметрии излучаемой линии по отношению к поглощаемой (или сдвига частоты). В качестве меры предосторожности постоянно наблюдалась относительная фаза отпирающих импульсов и синусоидального модулирования. Было найдено, что экспериментальные данные нечувствительны к изменениям фазы в значительно больших пределах, чем наблюдаемые сдвиги фазы.
Другая в точности такая же электронная система, контролируемая теми же самыми отпирающими импульсами, регистрировала сведения от сцинтилляционного счетчика, представляющего собой кристалл NaJ(Tl) диаметром 25,4 мм и толщиной ~0,37 мм, покрытый поглотителем, 478
Р. Паунд и Г. Ребка
аналогичным основному поглотителю. Этот патрон с поглотителем и кристаллом был смонтирован так, что он мог реагировать на источник только на расстоянии —92 см. Этот канал контролировал стабильность всей системы модуляции и вследствие ее высокой скорости счета имел малую статистическую погрешность. Соотношение между разностью скорости счета и относительными сдвигами частот между линиями испускания и поглощения измерялось непосредственно путем добавления к линии испускания допплеровского смещения, в несколько раз большего величины гравитационного смещения. Необходимая постоянная скорость осуществлялась благодаря соединению гидравлического цилиндра с большим внутренним диаметром, несущего на себе преобразователь и источник, с ведущим цилиндром с малым диаметром, который был связан с кремальерой, приводимой в движение часами.
Сопоставление данных измерений от двух периодов, дающих допплеровские смещения равной величины, но противоположного знака, давало возможность измерить чувствительность и относительный сдвиг частоты. Без всякого ущерба для наблюдаемых величин чувствительность проверялась в течение приблизительно 1I3 рабочего времени, когда это было удобно, без автоматической регистрации.
При таком способе мы были в состоянии устранять ошибки, вызванные изменением чувствительности, которые можно было ожидать, например, от дрейфа усилителя или дискриминатора, изменений фона или изменений в режиме модуляции.
Допплеровское смещение второго порядка, возникающее вследствие колебаний решетки, требовало устранения или контроля разности температур между источником и поглотителем. Разность температур в 1°С вызвала бы сдвиг того же порядка величины, что и искомый, так что регистрировалась разность потенциалов термопары, один конец которой был соединен с источником, а другой — с основным поглотителем. Точно такой же системой была снабжена контрольная система. Данные о температуре усреднялись по периоду измерений и дали среднее значение с точностью до 0,03° С. Температурный коэффициент для частоты, которым мы пользовались при Таблица 1
Данные за первые четыре дня измерений
Данные, полученные при соответствующей калибровке чувствительности, представлены в виде относительных разностей частот между источником и поглотителем, умноженных на 1015. Отрицательные знаки означают, что частота у-лУчей меньше, чем частота, соответствующая максимуму поглощения а поглотителе.
Результирующее смещение
Источник внизу
-9,2 -5,9 -5,3 —8,0 —10,5 —10,6
Источник вверху
-12,0±4,1 —5,7±1,4 —7,4±2,11) -6,5±2,li) -13,9±3,li) -6,6±3,0 -6,5±2,0і) —10,0^2,6
—8,6 —9,6 —7,4 —5,8 —7,5 —5,7 —8,9 -7,9
-20,7±3,0 -22,3±2,2 -19,1±1,3 —19,9^2,1 -19,2±2,0 -21,0j;2,0
Среднее взвешенное смещение —19,7±0,8
—20,6±4,1 —15,3±1,4 -14,8±2,1 —12,3±2,1 -21,4±3,1 -12,3±3,0 -15,4±2,0 —17,9±2,6
Время эксперимента
