Cтраница 4
Ни одна из этих групп не собирается идти по пути Герца, открывшего электромагнитные волны в наземных экспериментах. Вероятность атомного перехода, сопровождающегося гравитационным излучением, примерно в 1050 раз меньше вероятности испускания фотона. Поэтому наиболее подходящие источники гравитационного излучения приходится искать в космосе, обращая внимание на мощные и редкие экзотические звездные явления, такие, как коллапс центральных областей звезд с последующим превращением их в нейтронные звезды или сверхновые или же образование черных дыр. Интенсивность таких источников может в 1050 раз превысить достижимую на Земле. Актуальна задача создания таких гравитационных антенн, при помощи которых можно было бы решить сложнейшую проблему отделения сигнала от фона. Ведется работа и над акустическими детекторами, над усовершенствованными стержнями - резонаторами Вебера ( названными по имени Йозефа Вебера, пионерские работы которого, выполненные в 60 - е годы, во многом стимулировали ведущиеся сейчас во всем мире работы [ W11 ]), монокристаллами и электромагнитными детекторами, такими, как лазерные интерферометры. [46]
Процесс изменения параметров электрических колебаний принято называть модуляцией, которая может быть выполнена различными способами. Если сообщение передается за счет непрерывного изменения того или иного параметра электрических колебаний, то говорят о непрерывной, или аналоговой, модуляции. На рис. 1 - 1 приведены наиболее употребительные в автоматике сигналы для передачи непрерывных величин. Последний случай особенно характерен для устройств автоматики и измерительной техники, когда значение входного воздействия определяет амплитуду гармонических колебаний, а изменение знака этого воздействия на противоположный меняет на 180 фазу колебаний. Синусоидальные колебания высокой, или, как принято говорить, несущей, частоты играют здесь роль переносчика информации: передаваемый низкочастотный сигнал заложен в изменениях того или иного параметра колебаний несущей частоты. Обратное преобразование - отделение сигнала от его переносчика называют демодуляцией или детектированием. [47]
В большинстве рамановских экспериментов с полупроводниками сигнал бывает на 4 - т - 6 порядков слабее, чем упруго рассеянный лазерный свет. В то же время разность частот между рамановским сигналом и лазером составляет всего около 1 % от частоты. Для того, чтобы иметь возможность наблюдать эту слабую боковую полосу вблизи сильного лазерного света, спектрометр должен удовлетворять нескольким жестким условиям. Прежде всего у него должна быть хорошая спектральная разрешающая способность. Современные рамановские спектрометры обычно имеют разрешающую способность ( А / 4А) 104, что легко достигается с помощью диффракционных решеток. Важно, однако, чтобы эти решетки не давали духов и сателлитов, которые можно перепутать с рамановским сигналом. Рамановский спектрометр должен также иметь очень хороший коэффициент подавления рассеянного света. Он определяется как отношение фона рассеянного света ( т.е. света при всех длинах волн, кроме номинальной, на которую настроен спектрометр) к сигналу. Паразитный рассеянный свет возникает из-за несовершенств оптики ( зеркал и решеток) и вследствие рассеяния света от стенок и от частиц пыли внутри спектрометра. Большинство спектрометров имеют коэффициент подавления рассеянного света Ю 4 - - Q-6 g результате паразитный рассеянный свет все еще может быть на несколько порядков сильнее рамановского сигнала. Эту ситуацию можно исправить следующими мерами: а) сделать поверхность образца как можно более гладкой, чтобы свести к минимуму упруго рассеянный свет лазера; б) использовать фильтр, блокирующий лазерный свет ( notch filter); в) использовать последовательно два или более спектрометра. Хорошо сконструированный двойной монохроматор может иметь коэффициент подавления паразитного рассеянного света 10 14, что равно произведению коэффициентов для одиночных монохро-маторов. Такой коэффициент подавления достаточен для рамановских исследований большинства полупроводников. В настоящее время приобрели популярность тройные спектрометры, используемые совместно с многоканальными приемниками, которые будут описаны немного позднее. В этих спектрометрах два монохромато-ра установлены по схеме вычитания дисперсии, играя роль блокирующего фильтра. Третий монохроматор обеспечивает всю необходимую дисперсию для отделения рамановского сигнала от лазерного света. [48]