Eine seit mehr als 60 Jahren bestehende Fachzeitschrift mit Themen rund um Einsatz von Pumpen, Kompressoren und Komponenten.
Vakuumtechnik
Vakuumtechnik Vakuum-Anlagensystem Dabei werden Frequenzen über 2 Hz mit einem Dämpfungsgrad von über 90 % abgefangen. Dieses Isolationskonzept ist dabei an entsprechend komplexere Systeme bei LIGO [6] und in anderen Speziallaboren in der Welt angelehnt. Zur Einkopplung von Experimentieraufbauten außerhalb des Systems ist ein zweiter optischer Tisch an einer Seitenwand der Vakuumkammer montiert und ermöglicht über transparente Flansche in einer Ebene mit beiden Experimentiertischen die Übertragung von Laserlicht von außen nach innen. Für den leichten Zugang zur Kammer und dem Experimentiertisch im Inneren befinden sich auf beiden Seiten der Vakuumkammer Türen. Vacuum installiert. Diese stehen im Nebenraum des Labors und sind mit einer ca. 4 m langen Vakuumverrohrung mit der Kammer verbunden. Die beiden Pumpen dienen der Erzeugung des Vorvakuums in der Kammer. Ist der Vorvakuumdruck von ca. 1e-1 mbar erreicht, kann die auf der Kammerdecke befindliche Turbomolekularpumpe ATH 3204 M zu geschalten werden, um noch tiefere Drücke zu erzielen. Die ATH 3204 M ist eine magnetgelagerte Turbomolekularpumpe und hat ein maximales Saugvermögen von 3050 l/s für Stickstoff. Die Magnetlagerung ermöglicht eine schwingungsarme Evakuierung des Volumens. Bei der Verbindung An der Vorderseite ist eine einzelne der einzelnen Pumpen zueinander große Tür, um das gesamte Innenvolumen für Experimente zugänglich zu wurde darauf geachtet, Verbin- dungselemente einzusetzen, die eine machen. Hierüber kann im Bedarfsfall Verminderung der Schwingungsübertragung auch der interne optische Tisch entnommen werden. Die Rückseite der Vakuumkammer ist geteilt und erlaubt den Zugriff auf den Experimentiertisch über zwei separate Türen. erzielen. Mit dem Pum- psystem kann ein Vakuumdruck von ca. 1e-6 mbar in weniger als 2 h und ein pers pektivischer Enddruck von
Vakuumtechnik Vakuum-Anlagensystem tion von Gravitationswellen bei tiefen Frequenzen verbessert werden. Da die meisten Signale zuerst bei tiefen Frequenzen ins Messband treten, kann mit solchen Verbesserungen unter anderem die Beobachtungszeit enorm erhöht werden. Langfristig soll es möglich werden, die Signale der Verschmelzung von Schwarzen Löchern schon viele Minuten vor dem Ereignis zu detektieren und so die Position der Objekte zu bestimmen. Dann können andere Teleskope sich dorthin ausrichten und „nachsehen“, ob es nicht doch elektromagnetische Spuren solcher Ereignisse gibt, was wiederum ermöglicht, die Physik solcher Objekte besser zu verstehen. Referenzen [1] Einstein, A. (1915). Erklärung der Perihelbewegung des Merkur aus der allgemeinen Relativitätstheorie. Sitzungsberichte der Königlich Preußischen Akademie der Wissenschaften (Berlin, 831-839. [2] Abbott, B. P., Abbott, R., Abbott, T. D., Abernathy, M. R., Acernese, F., Ackley, K., ... & Cavalieri, R. (2016). Observation of gravitational waves from a binary black hole merger. Physical review letters, 116(6), 061102. [3] The LIGO Scientific Collaboration, the Virgo Collaboration, the KAGRA Collaboration et al., GWTC-3: Compact Binary Coalescences Observed by LIGO and Virgo During the Second Part of the Third Observing Run, General Relativitry and Quantum Cosmology (gr-qc), 2021, https://doi. org/10.48550/arXiv.2111.03606 [4] Saulson, P. R. (1994). Fundamentals of interferometric gravitational wave detectors. [5] Punturo, M., Abernathy, M., Acernese, F., Allen, B., Andersson, N., Arun, K., ... & Yamamoto, K. (2010). The Einstein Telescope: a third-generation gravitational wave observatory. Classical and Quantum Gravity, 27(19), 194002. [6] Matichard, F., Lantz, B., Mittleman, R., Mason, K., Kissel, J., Abbott, B., ... & Wen, S. (2015). Seismic isolation of Advanced LIGO: Review of strategy, instrumentation and performance. Classical and Quantum Gravity, 32(18), 185003. [7] Gerberding, O., & Isleif, K. S. (2021). Ghost Beam Suppression in Deep Frequency Modulation Interferometry for Compact On-Axis Optical Heads. Sensors, 21(5), 1708. [8] Kirchhoff, R., Mow-Lowry, C. M., Bergmann, G., Hanke, M. M., Koch, P., Köhlenbeck, S. M., ... & Strain, K. A. (2020). Local active isolation of the AEI-SAS for the AEI 10 m prototype facility. Classical and Quantum Gravity, 37(11), 115004. [9] Di Pace, S., Mangano, V., Pierini, L., Rezaei, A., Hennig, J. S., Hennig, M., ... & Van Heijningen, J. (2022). Research Facilities for Europe’s Next Generation Gravitational-Wave Detector Einstein Telescope. Galaxies, 10(3), 65. Acknowledgements Dieses Projekt wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) im Rahmen des Programms „Forschungsgroßgeräte“, Projektnummer 455096128, gefördert. Weiterhin wurden O. Gerberding und A. Basalaev im Rahmen der Exzellenz Strategie - EXC 2121 „Quantum Universe“, Projektnummer 390833306 sowie durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen- programm „Erforschung von Universum und Materie“, Projekt 05A20GU5, gefördert. Autoren: Prof. Dr. Oliver Gerberding, Juniorprofessor für Physik an der Universität Hamburg und baut dort im Rahmen des Exzellenzclusters Quantum Universe eine Arbeitsgruppe für Gravitationswellendetektion auf. Die Gruppe erforscht und entwickelt Techniken für die Verbesserung und Realisierung von Detektoren auf der Erde und im Weltraum und ist an LIGO, dem Einstein Teleskop und der LISA Mission beteiligt. Jens Grundmann und Dr. René Wutzler beide Projektleiter bei der Dreebit GmbH, einer 100%-Tochter der Pfeiffer Vacuum GmbH Dr. Artem Basalaev Experimentalphysiker an der Universität Hamburg in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Oliver Gerberding im Exzellenzclusters Quantum Universe WASSERKRAFT ALS WERKZEUG. Hochdruckpumpen Ultra-Hochdruckaggregate Wasserwerkzeuge 250 – 3.000 BAR www.woma-group.com PROZESSTECHNIK & KOMPONENTEN 2024 45
