Ewch i’r prif gynnwys
Katherine Dooley

Yr Athro Katherine Dooley

Users
Ar gael fel goruchwyliwr ôl-raddedig

Timau a rolau for Katherine Dooley

Trosolwg

Rwy'n gweithio ym maes ffiseg tonnau disgyrchiant a'r defnydd o dechnegau mesur manwl gywirdeb i archwilio cwestiynau sylfaenol yn amrywio o gosmoleg i natur gofod-amser a mater tywyll. Cefais fy magu yn nhalaith Efrog Newydd (UDA) a gweithiais mewn llawer o sefydliadau gwahanol yn yr Unol Daleithiau a'r Almaen yn ystod fy ngyrfa academaidd cyn cyrraedd Caerdydd yn 2018, lle cyd-sefydlais adran arbrofol y Sefydliad Archwilio Disgyrchiant, gan sefydlu dau ofod labordy newydd sbon i ddod ag arbenigedd synhwyrydd tonnau disgyrchiant i Gaerdydd.

Mae tonnau disgyrchiant yn cael eu cynhyrchu gan ddigwyddiadau ffrwydrol yn y bydysawd pell fel gwrthdrawiadau tyllau du a sêr niwtron, ac yn creu crychdonnau bychan mewn gofod-amser. Mae eu canfod yn gofyn am ddylunio ac adeiladu interferomedrau laser mawr sy'n gwthio terfynau technegau mesur manwl.

Mae rhwydwaith o synwyryddion tonnau disgyrchiant, 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 canfyddiad cyntaf yn 2015 o ddau dwll du a wrthdrawodd wrth deithio ar hanner cyflymder golau (!) benawdau ledled y byd ac enillodd sylfaenwyr LIGO (yr Arsyllfa Tonnau Disgyrchiant Laser Interferomedr) Wobr Nobel 2017 mewn Ffiseg. Roeddwn i'n rhan o'r tîm o wyddonwyr ar y safle a uwchraddiodd a chomisiynodd y synwyryddion LIGO a GEO600 (2007-2014) ac rwy'n dylunio technoleg newydd i'w gwneud hyd yn oed yn well.

Cyhoeddiad

2026

2025

2024

2023

2022

2021

2020

2019

2018

2017

2016

2015

2014

2013

2012

2011

2006

2005

Adrannau llyfrau

Cynadleddau

Erthyglau

Ymchwil

Mae synwyryddion tonnau disgyrchiant ar y ddaear yn interferomedrau laser aml-gilometr o hyd sy'n gwthio terfynau mesur manwl. Mae gen i ddiddordeb mewn datblygu offeryniaeth newydd a thechnegau arbrofol i wella sensitifrwydd yr interferometers i donnau disgyrchiant ac mewn cymhwyso'r dulliau hyn i'r ymgais i daflu goleuni ar gwestiynau ffiseg sylfaenol eraill.

Mae rhai o'm cyfraniadau allweddol yn cynnwys arddangos y gostyngiad cyntaf erioed o sŵn cwantwm mewn synhwyrydd tonnau disgyrchiant trwy gymhwyso cyflyrau gwactod gwactod gwasgedig o olau (Phys. Rev. Lett. 110, 2013), ac yn fwy diweddar, datblygu a gweithredu technegau rheoli newydd sydd wedi cynyddu cylch dyletswydd y synwyryddion LIGO Uwch (Class. Quant. Grav. 24, 2020). Rwy'n cadw cysylltiadau agos ag Arsyllfa LIGO Livingston trwy gael ôl-ddoethurol wedi'i leoli ar y safle ac anfon myfyrwyr PhD yn rheolaidd am sawl mis o arosiadau ymchwil.

Dros y blynyddoedd diwethaf mae fy ymchwil wedi ehangu i gynnwys ymchwiliadau arloesol i broblemau ffiseg sylfaenol trwy harneisio'r technegau mesur manwl, fel golau gwasgedig, sydd wedi'u perffeithio ar gyfer synwyryddion tonnau disgyrchiant. Yng Nghaerdydd, rydym yn adeiladu interferomedrau laser bwrdd mwyaf sensitif y byd, fersiynau bach o'r synwyryddion LIGO yn y bôn. Gyda dau interferomedr o'r fath wedi'u nythu ochr yn ochr, gallwn chwilio am feintioli gofod-amser, mater tywyll, a GWs amledd uwch-uchel (Class. Quant. Grav. 38, 2020), ymchwil a gynhaliwyd fel rhan o gonsortiwm Interferometreg Cwantwm y DU. Rwyf hefyd yn cymhwyso fy nealltwriaeth agos o gymhlethdodau synwyryddion GW, yn enwedig sy'n gysylltiedig â rhyngweithio is-systemau rheoli onglog drych ac ynysu seismig, i lywio dyluniad synwyryddion GW yn y dyfodol (Phys. Rev. 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 myfyrwyr anrhydedd yn yr Unol Daleithiau Unedigol Mississippi (UDA), yn ogystal â chwrs i ddod â myfyrwyr ffiseg newydd i fyny â'r sgiliau mathemategol sy'n angenrheidiol ar gyfer llwyddiant mewn ffiseg.

Un o fy mhrosiectau addysgu yng Nghaerdydd yw creu modiwl MSc/blwyddyn 4 newydd (PXT 905 / PX4195) am dechnegau mesur manwl gywirdeb a dylunio a hanes interferomedrau laser ar gyfer synwyryddion tonnau disgyrchiant. Rwyf hefyd wedi dysgu'r modiwl MSc/blwyddyn 3 Mecaneg Ystadegol ac yng ngwanwyn 2027 byddaf yn dechrau addysgu Opteg blwyddyn 2 (PX2232).

Bywgraffiad

Penodiadau proffesiynol

  • 2022–presennol: Cadeirydd Personol, Prifysgol Caerdydd
  • 2018–2022: Darllenydd, Prifysgol Caerdydd ac Athro Cynorthwyol Ymchwil, Prifysgol Mississippi
  • 2015–2017: Athro Cynorthwyol, Prifysgol Mississippi (UDA)
  • 2014–2015: Ymchwilydd ôl-ddoethurol, Sefydliad Technoleg California, Pasadena, CA (UDA)
  • 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
  • AB mewn Ffiseg, Coleg Vassar, Poughkeepsie, Efrog Newydd UDA, 2006

Anrhydeddau a Gwobrau

  • Gwobr Philip Leverhulme, 2018
  • Academi Genedlaethol y Gwyddorau Cymrawd Ffiniau Gwyddoniaeth Kavli, 2017
  • Gwobr Cosmoleg Gruber "am ganfod tonnau disgyrchiant cyntaf," 2016
  • Gwobr Arloesol Arbennig mewn Ffiseg Sylfaenol, "cydnabod gwyddonwyr a pheirianwyr sy'n cyfrannu at ganfod tonnau disgyrchiant," 2016
  • Gwobr y Sefydliad Gwyddoniaeth Cenedlaethol (NSF) i ariannu'r prosiect o'r enw, "Seismomedr Di-ddogwydd ar gyfer Synwyryddion Tonnau Disgyrchiant Uwch," 2016-2021
  • Gwobr Cymdeithas Ffisegol America (APS) i ddechrau grŵp Menywod mewn Ffiseg yn yr Unol Daleithiau o Mississippi, 2015
  • Gwobr Tom Scott, U. o Florida "a ddyfernir yn flynyddol i fyfyriwr graddedig hŷn mewn ffiseg arbrofol sydd wedi dangos rhagoriaeth mewn ymchwil," 2010
  • Cymrodoriaeth Myfyrwyr LIGO, Sefydliad Technoleg California, 2008-2009
  • Gwobr Cynorthwyydd Addysgu Eithriadol AAPT (Cymdeithas Athrawon Ffiseg America), 2007

Aelodaeth a Gwasanaeth Proffesiynol

  • Pwyllgor Goruchwylio Labordy LIGO, cynghorydd technegol (2024-presennol)
  • FNRS, aelod o'r Comisiwn Gwyddonol Rhyngwladol (2024-presennol)
  • Cyd-gadeirydd gweithgor ET "Sŵn rheoli amledd isel" (2021-2023)
  • Cyd-gadeirydd Pwyllgor Cynghori Academaidd LIGO (2018-2020)
  • Cyngor Cydweithredu Gwyddonol LIGO (2015-2019)
  • Cydweithrediad Telesgop Einstein (2018-presennol)
  • Cydweithrediad Gwyddonol LIGO (2007-presennol)
  • 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

  • Kushal Jain (2025-presennol): Graddnodi optegol gyda golau gwasgaredig ar gyfer interferometrau laser
  • Abhinav Patra (2021-2026): Pŵer laser uchel, interferometreg laser wedi'i leoli ar y cyd ar gyfer ffiseg sylfaenol
  • William Griffiths (2019-2023): 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 hir: "Prototeip Amgaead Thermol ar gyfer Synhwyrydd Anadweithiol Crog" (Rhagfyr 2017)

Myfyrwyr israddedig

  • Justin Ryan, U. o Mississippi (2017): mesuriadau swyddogaeth trosglwyddo synwyryddion anadweithiol
  • Zachary Sabata, U. o Nebraska (2017): mesur colledion hollti trawst polareiddio
  • Veronica Leccese, U. o Pisa (2016): dyluniad gyrrwr cyfredol 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 ffoto-deuod cwadrant
  • 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 crog

Myfyrwyr Ysgol Uwchradd

  • Sayeed Hossain, Spackenkill HS, UDA (2024-2026): interferomedr Michelson bwrdd
  • Sam Kelson, Spackenkill HS, UDA (2019-2021): effaith colledion optegol mewn interferomedr Michelson
  • Anneke Buskes, Rhydychen HS, UDA (2017): dylunio ac adeiladu darlleniad analog ar gyfer ffotodeuod cwadrant
  • Niamke Buchanan, Rhydychen HS, UDA (2016): Model seiliedig ar fathemateg o pendil

Goruchwyliaeth gyfredol

Ruaraidh Dumbreck

Ruaraidh Dumbreck

Myfyriwr Ymchwil Ôl-raddedig

Kushl Jain

Kushl Jain

Myfyriwr Ymchwil Ôl-raddedig

News articles

Digwyddiadau uno a arsylwyd gan rwydwaith LIGO-Virgo-KAGRA yn gwella dealltwriaeth wyddonol o ffiseg sylfaenol a sut mae tyllau du’n ffurfio

Taflu goleuni newydd ar sut mae systemau twll du deuaidd yn ffurfio ac yn esblygu, ar ôl arsylwi dau ddigwyddiad uno dim ond mis ar wahân

28 October 2025

Digwyddiadau uno a arsylwyd gan rwydwaith LIGO-Virgo-KAGRA yn gwella dealltwriaeth wyddonol o ffiseg sylfaenol a sut mae tyllau du’n ffurfio

Mae’r labordy, a ariennir gan Sefydliad Wolfson a CCAUC, yn gartref i offerynnau unigryw i gynnal ymchwil ar ffiseg disgyrchiant

Mae QUEST yn chwilio am atebion i ddirgelion y bydysawd mewn labordy newydd yn y Brifysgol

08 May 2024

Mae’r labordy, a ariennir gan Sefydliad Wolfson a CCAUC, yn gartref i offerynnau unigryw i gynnal ymchwil ar ffiseg disgyrchiant

Bydd prosiect newydd gwerth £5 miliwn yn defnyddio technoleg cwantwm o'r radd flaenaf i olrhain deunydd mwyaf dirgel y Bydysawd a cheisio taflu goleuni newydd ar natur amser-gofod

Gwyddonwyr Caerdydd i arwain helfa am fater tywyll

13 January 2021

Bydd prosiect newydd gwerth £5 miliwn yn defnyddio technoleg cwantwm o'r radd flaenaf i olrhain deunydd mwyaf dirgel y Bydysawd a cheisio taflu goleuni newydd ar natur amser-gofod

Dr Katherine Dooley yn ennill Gwobr Philip Leverhulme am ei chyfraniad i ganfod tonnau disgyrchol am y tro cyntaf erioed

Gwyddonydd o Brifysgol Caerdydd yn ennill gwobr fawreddog am ganfod tonnau disgyrchol

31 October 2018

Dr Katherine Dooley yn ennill Gwobr Philip Leverhulme am ei chyfraniad i ganfod tonnau disgyrchol am y tro cyntaf erioed

Contact Details

Email [email protected]
Telephone +44 29206 88914
Campuses Adeiladau'r Frenhines - Adeilad y Gogledd, Ystafell N/1.07, 5 The Parade, Heol Casnewydd, Caerdydd, CF24 3AA
Adeiladau'r Frenhines - Adeilad y Gogledd, Ystafell N/-1.17 a N/-1.14, 5 The Parade, Heol Casnewydd, Caerdydd, CF24 3AA

Themâu ymchwil

Arbenigeddau

  • tonnau disgyrchol