用于引力波探测器KAGRA隔振系统的紧凑型集成光学传感器与电磁执行器
天体物理仪器与方法
2020-12-03 v3 广义相对论与量子宇宙学
摘要
本文报道了一种紧凑模块的设计与特性，该模块集成了光学位移传感器和电磁执行器，用于安装在KAGRA（日本3公里基线引力波探测器）中的隔振系统。在技术概念上，该模块属于称为OSEM的类似模块家族，用于其他干涉式引力波探测器项目。在KAGRA于2016年的初次测试运行后，传感器部分（一种槽式传感器）通过将槽间距从5 mm增大到15 mm进行了修改，以避免与传感器旗形片发生机械干涉的风险。我们确认尽管进行了修改，传感器性能与先前设计相当。我们还确认传感器噪声与理论噪声预算一致。噪声水平在1 Hz时为0.5 nm/rtHz，在10 Hz时为0.1 nm/rtHz，传感器的线性范围为0.7 mm或更大。我们测得执行器响应为1 N/A，并测量了执行器线圈的电阻和电感以确认与理论一致。还测量了不同自由度之间的耦合系数，显示其可忽略不计，且在各设计间变化很小。讨论了由涡流损耗引起热噪声贡献的潜在担忧。截至2020年，现场有42个此类模块在运行。
引用
@article{arxiv.2007.09571,
title = {Compact integrated optical sensors and electromagnetic actuators for vibration isolation systems in the gravitational-wave detector KAGRA},
author = {Tomotada Akutsu and Fabián Erasmo Peña Arellano and Ayaka Shoda and Yoshinori Fujii and Koki Okutomi and Mark Andrew Barton and Ryutaro Takahashi and Kentaro Komori and Naoki Aritomi and Tomofumi Shimoda and Satoru Takano and Hiroki Takeda and Enzo Nicolas Tapia San Martin and Ryohei Kozu and Bungo Ikenoue and Yoshiyuki Obuchi and Mitsuhiro Fukushima and Yoichi Aso and Yuta Michimura and Osamu Miyakawa and Masahiro Kamiizumi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.09571},
year = {2020}
}
备注
19 pages, 14 figures