用于第三代引力波探测器的压缩工作柔性支撑低温测试质量悬挂
广义相对论与量子宇宙学
2025-03-26 v1 天体物理仪器与方法
仪器与探测器
摘要
本文分析了爱因斯坦望远镜引力波天文台低频探测器的低温测试质量镜的一种新型硅悬挂的概念设计。在传统悬挂中，拉伸应力是同时实现低热噪声、更安全的机械裕度和高热导率的严重限制。为了保持足够低的拉伸应力，我们建议使用具有大横截面的刚性梁，结合在压缩载荷下的短柔性件。这种配置利用了硅在压缩下的强度比拉伸下的强度高许多倍的优势。柔性件在机械上坚固，同时在工作方向上柔软，从而产生低的悬挂热噪声，并且由于短，为低温冷却提供了高热导率。位于测试质量和中间质量之间的刚性梁允许消除传统上用于施加控制力以实现干涉仪锁定的反冲质量，并使用光学反弹簧来降低摆的共振频率，从而进一步改善测试质量的隔振。该配置能够达到更低的镜面工作温度，预计将大幅降低干涉仪镜面的热噪声。
引用
@article{arxiv.2503.19169,
title = {A cryogenic test-mass suspension with flexures operating in compression for third-generation gravitational-wave detectors},
author = {Fabián E. Peña Arellano and Nelson L. Leon and Leonardo González López and Riccardo DeSalvo and Harry Themann and Esra Zerina Appavuravther and Guerino Avallone and Francesca Badaracco and Mark A. Barton and Alessandro Bertolini and Christian Chavez and Andy Damas and Richard Damas and Britney Gallego and Eric Hennes and Gerardo Iannone and Seth Linker and Marina Mondin and Claudia Moreno and Kevin Pang and Stefano Selleri and Mynor Soto and Flavio Travasso and Joris Van-Heijningen and Fernando Velez and Morgane Zeoli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.19169},
year = {2025}
}