作为高频引力波天线的体声波传感器阵列

在最简单的形式下，体声波（BAW）器件由两电极间的压电晶体构成，可将材料的振动转换为电信号。它们被应用于频率控制与计量领域，在 5~MHz 及以上频率具有成熟的标准。将它们用作高频引力波的谐振质量应变天线是最近提出的（Goryachev and Tobar, 2014）。在谐振频率处，其估计的功率谱密度灵敏度约为 $10^{-21}\, \textrm{strain}/\sqrt{\textrm{Hz}}$。本文在介绍了利用 BAW 探测引力波的科学机遇与潜力之后，描述了 BAUSCIA 项目的两阶段计划：先构建基于商用 BAW 的多模态天线，随后构建优化的定制 BAW 阵列。我们表明，市售 BAW 已能在 10~MHz 附近提供与当前实验相当的灵敏度。最后，我们概述了定制器件的优化方案，以提升在未探索区域的灵敏度，探测 0.1 至 10 MHz 间的多个频率，并瞄准特定信号，如中子星的合并后辐射或各种暗物质候选者的辐射。