Ewch i’r prif gynnwys
Kate Dooley

Yr Athro Kate Dooley

Sefydliad Archwilio Disgyrchiant

Ysgol Ffiseg a Seryddiaeth

Users
Ar gael fel goruchwyliwr ôl-raddedig

Trosolwyg

Rwy'n arbrofiadol, yn gweithio ym maes ffiseg tonnau disgyrchol sy'n blodeuo a'r defnydd o dechnegau mesur manwl i daflu goleuni ar gwestiynau ffiseg sylfaenol fel natur gofod-amser a mater tywyll. Rwy'n dod o lanast NY (UDA) ac wedi bownsio rhwng grwpiau ymchwil yn yr Unol Daleithiau a'r Almaen cyn cyrraedd Caerdydd yn 2018.

Mae tonnau disgyrchol yn cael eu cynhyrchu gan ddigwyddiadau ffrwydrol yn y bydysawd pell fel gwrthdrawiadau tyllau duon a sêr niwtron, ac yn creu crychdonnau minws yn ystod amser gofod. Mae eu canfod yn gofyn am ddylunio ac adeiladu ymyriadau laser mawr sy'n gwthio terfynau technegau mesur manwl.

Mae rhwydwaith o synwyryddion tonnau disgyrchol, pob un hyd at 4 km o hyd, yn rhychwantu'r byd o'r Unol Daleithiau i'r Eidal, Japan a'r Almaen. Gwnaeth y darganfyddiad cyntaf yn 2015 o ddau dwll du a wrthdrawodd wrth deithio ar hanner cyflymder golau (!) benawdau ledled y byd ac ennill sylfaenwyr LIGO (Arsyllfa tonnau Disgyrchol Ymyriadurol Laser) Gwobr Nobel 2017 mewn Ffiseg. Roeddwn i'n rhan o'r tîm o wyddonwyr ar y safle a wnaeth uwchraddio a chomisiynu'r synwyryddion LIGO a GEO600 (2007-2014) ac rwy'n rhwystro technoleg newydd i'w gwneud hyd yn oed yn well.

Cyhoeddiad

2023

2022

2021

2020

2019

2018

2017

2016

2015

2014

2013

2012

2011

2006

2005

Articles

Book sections

Conferences

Ymchwil

Mae synwyryddion tonnau disgyrchol ar y ddaear yn ymyraethau laser aml-cilomedr o hyd sy'n gwthio terfynau mesur manwl. Mae gen i ddiddordeb mewn datblygu offeryniaeth newydd a thechnegau arbrofol i wella sensitifrwydd yr ymyriaduron i donnau disgyrchol ac wrth gymhwyso'r dulliau hyn i chwilio am daflu goleuni ar gwestiynau ffiseg sylfaenol eraill.

Mae rhai o'm cyfraniadau allweddol yn cynnwys arddangosiad y gostyngiad cyntaf erioed o sŵn cwantwm mewn synhwyrydd tonnau disgyrchol trwy gymhwyso cyflyrau gwactod gwasgedig o olau (Phys. Parch Lett. 110, 2013), ac yn fwy diweddar, datblygu a gweithredu technegau rheoli newydd sydd wedi cynyddu cylch dyletswydd y synwyryddion  LIGO Uwch (Dosbarth. Meint. Grav. 24, 2020).

Dros y blynyddoedd diwethaf mae fy ymchwil wedi ehangu i gynnwys ymchwiliadau arloesol i broblemau ffiseg sylfaenol trwy harneisio'r technegau mesur manwl gywir a berffeithiwyd ar gyfer canfod tonnau disgyrchol. Yma yng Nghaerdydd, rydym yn adeiladu ymyraethau laser pŵer uchel, cydleoli y byddwn yn eu defnyddio i chwilio am feintioli gofod-amser, mater tywyll, a GWs amledd uchel iawn (Dosbarth. Quant. Grav. 38, 2020) fel rhan o gonsortiwm Quantum Interferometry y DU. Rwyf hefyd yn cymhwyso fy nealltwriaeth bersonol o gymhlethdodau synwyryddion GW, yn arbennig o gysylltiedig â rhyngweithiad yr ynysu seismig a'r is-systemau rheoli onglog, i arwain dyluniad synwyryddion GW yn y dyfodol (Phys. Parch Lett. 120, 2018).

Addysgu

Cyn cyrraedd Prifysgol Caerdydd yn 2018, dysgais y dilyniant ffiseg rhagarweiniol sy'n cwmpasu mecaneg, trydan a magnetedd, a thonnau ar gyfer anrhydeddu myfyrwyr yn yr Unol Daleithiau o Mississippi (UDA), yn ogystal â chwrs i ddod â myfyrwyr ffiseg newydd yn gyfarwydd â'r sgiliau mathemategol sy'n angenrheidiol ar gyfer llwyddiant mewn ffiseg.

Un o fy mhrosiectau addysgu yng Nghaerdydd fu creu modiwl MSc/blwyddyn 4 (PXT901) newydd am dechnegau mesur manwl a dylunio ymyraethau laser ar gyfer synwyryddion tonnau disgyrchol. Rwyf hefyd yn addysgu Mecaneg Ystadegol blwyddyn 3 (PX3249).

Bywgraffiad

Apwyntiadau proffesiynol

  • 2018–presennol: Darllenydd, Prifysgol Caerdydd ac Athro Cynorthwyol Ymchwil, Prifysgol Mississippi
  • 2015–2017: Athro Cynorthwyol, Prifysgol Mississippi
  • 2014-2015: ymchwilydd Ôl-ddoethurol, California Sefydliad Technoleg, Pasadena, CA
  • 2011-2014: ymchwilydd Ôl-ddoethurol, Sefydliad Albert-Einstein-(Max-Plank-Institut für Gravitationsphysik), Hannover, Yr Almaen

Addysg

  • PhD mewn Ffiseg, Prifysgol Florida, Gainesville, FL U.S.A., 2011
  • BA mewn Ffiseg, Coleg Vassar, Poughkeepsie, NY U.S.A., 2006

Anrhydeddau a Gwobrau

  • Gwobr Philip Leverhulme, 2018
  • Academi Genedlaethol y Gwyddorau Kavli Frontiers of Science Fellow, 2017
  • Gwobr Cosmoleg Gruber "ar gyfer canfod tonnau disgyrchol am y tro cyntaf," 2016
  • Gwobr Breakthrough Arbennig mewn Ffiseg Sylfaenol, "gan gydnabod gwyddonwyr a pheirianwyr sy'n cyfrannu at ganfod tonnau disgyrchol pwysig," 2016
  • Gwobr y Sefydliad Gwyddoniaeth Cenedlaethol (NSF) i ariannu'r prosiect o'r enw, "Seismomedr Di-Tilt-Free ar gyfer Synwyryddion Tonnau Disgyrchol Uwch," 2016-2021
  • Cymdeithas Ffisegol America (APS) i ddechrau grŵp Menywod mewn Ffiseg yn yr Unol Daleithiau o Mississippi, 2015
  • Gwobr Tom Scott, U. o Florida "yn cael ei dyfarnu yn flynyddol i fyfyriwr graddedig uwch mewn ffiseg arbrofol sydd wedi dangos rhagoriaeth mewn ymchwil," 2010
  • Cymrodoriaeth Myfyrwyr LIGO, California Sefydliad Technoleg, 2008-2009
  • AAPT (Cymdeithas Athrawon Ffiseg America) Gwobr Cynorthwyydd Addysgu Eithriadol, 2007

Aelodaeth a Gwasanaeth Proffesiynol

  • Cydweithrediad Gwyddonol LIGO (2007-presennol)
  • Cyngor Cydweithrediad Gwyddonol LIGO (2015-2019)
  • Cydweithrediad Telesgop Einstein (2018-presennol)
  • Cyd-gadeirydd gweithgor ET "Sŵn rheoli amledd isel" (2021-presennol)
  • Cyd-gadeirydd Pwyllgor Cynghori Academaidd LIGO (2018-2020)
  • Cymdeithas Ffisegol America
  • Cymdeithas Phi Beta Kappa, cymdeithas anrhydedd academaidd hynaf a mwyaf mawreddog America
  • Sigma Xi, cymdeithas anrhydedd ryngwladol gwyddoniaeth a pheirianneg

Meysydd goruchwyliaeth

Rwyf wedi goruchwylio'r myfyrwyr canlynol:

Myfyrwyr PhD

  • Abhinav Patra (2021-presennol): gwella arwahanrwydd seismig Uwch LIGO
  • William Griffiths (2019-presennol): glanhawr modd allbwn ar gyfer disgyrchiant cwantwm arsylwadol

Myfyrwyr Meistr

  • Camillo Cocchieri, Prifysgol Pisa a Phrifysgol Mississippi (2015-2018): dyluniad arbrofol o ataliad ar gyfer seismomedr di-tilt
  • Mohammad Afrough, Prifysgol Mississippi. Teitl traethawd ymchwil: "Prototeip Lloc Thermol ar gyfer Synhwyrydd Anadweithiol wedi'i Atal" (Rhagfyr 2017)

Myfyrwyr israddedig

  • Justin Ryan, U. o Mississippi (2017): mesuriadau swyddogaeth trosglwyddo synwyryddion inertial
  • Zachary Sabata, U. o Nebraska (2017): mesur o golledion hollti trawst polareiddio
  • Veronica Leccese, U. o Pisa (2016): dylunio gyrwyr presennol ac adeiladu ceudod glanhau modd tri drych
  • Bryce Wedig, Coleg Kenyon (2016): mesur colledion hollti trawst polareiddio
  • Jared Wofford, U. o Mississippi (2015-2016): electroneg pen blaen ar gyfer pedwarawd photo-deuod
  • Alessandra Marrocchesi, U. o Pisa (2015): model, dylunio ac adeiladu pendil gwrthdro
  • Megan Kelley, UCSB (2015): dylunio ac adeiladu lloc thermol a reolir yn weithredol
  • Stephanie Moon, Caltech (2014-2015): dylunio a dadansoddiad moddol o gawell atal

Myfyrwyr Ysgol Uwchradd

  • Sam Kelson, Spackenkill HS, UDA (2019-2021): effaith colledion optegol mewn interferometer Michelson
  • Anneke Buskes, Oxford HS, UDA (2017): dylunio ac adeiladu darlleniad analog ar gyfer photodeuod pedrant
  • Niamke Buchanan, Oxford HS, UDA (2016): model Mathematica o pendil