用于地面引力波探测器检验质量放电的被动紫外系统
仪器与探测器
2025-09-26 v1 天体物理仪器与方法
广义相对论与量子宇宙学
空间物理
摘要
我们提出了一种用于地面激光干涉引力波探测器中熔融石英检验质量的被动紫外电荷管理系统。该系统利用低功函数金涂层在275至285 nm紫外光照射下产生的光电子发射，来中和电浮置检验质量上的不需要电荷，使其相对于周围组件保持在零电位。描述了两种实现方案：1. 由安装在八个周围地震隔离台处的紫外LED照亮的分布式放电条；2. 导电连接条设计，可实现对检验质量桶的集中放电，并有望扩展至高反射率和增透表面周围的环形涂层。实验结果表明，对于1.0 mW入射紫外光，光电流大于或等于10 pA，可实现1 pF电容下大于10 V/s的放电速率。使用0.2 mW紫外功率，可在5至75分钟内将电荷中和至小于或等于1 pC。该技术提供了一种真空兼容的离子喷雾替代方案，显著减少了运行停机时间。对于导电桶配置，我们还提出了一个使用四个平行板电容器的平衡静电致动器，用于联合控制TM轴向位移、倾斜和方位角，并降低驱动电压。
引用
@article{arxiv.2509.20582,
title = {A Passive UV-Based System for Discharging the Test Masses of Ground Based Gravitational Wave Detectors},
author = {Saps Buchman and Suwen Wang and Shallendar Saraf},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.20582},
year = {2025}
}