Kylspeglar

Kylspeglar är optiska speglar som hålls vid mycket låga temperaturer för att minska termiskt brus och termisk distortion i känsliga optiska system. Begreppet används främst inom fysik och teknik där hög precision krävs, till exempel i forskningsinstrument och vissa tekniska applikationer. I svenskt sammanhang refererar kylspeglar oftast till speglar som aktivt kyls i ett kryostat eller med kryogen kylning och används därmed i temperaturintervallet från några få kelvin upp till cirka 120 kelvin, beroende på material och överlagringskrav.

Materialval inkluderar högkvalitativt glas eller kristallmaterial som safir (safir) eller kisel; spegelbeläggningar är optiska och utformade för att minimera absorption och termisk påverkan. Viktiga designaspekter är termisk expansion, mekanisk isolering och kontroll av kondensation i kryostaten.

Användningar inkluderar gravitationsvågdetektorer och andra precisionsoptiska experiment där lågt termiskt brus är avgörande. Ett framträdande exempel är KAGRA-projektet i Kamioka, Japan, som använder speglar av safir kylda till cirka 20 kelvin. Andra forskningsprogram i USA och Europa undersöker eller överväger kryogena speglar för olika applikationer inom fysik och rymdexperiment.

Utmaningar och utveckling: att kontrollera termisk kontraktion och vibrationer, samt att skydda mot fukt och kondensation i kryostaten. Tillverkningen blir komplex och kostsam, och långsiktig spegelprestanda kräver noggrann termisk och mekanisk design.

Se också: kryostat, termiskt brus, gravitationsvågdetektorer.