包含基本噪声的引力波探测器 DECIGO 设计参数优化

Yuki Kawasaki; Ryuma Shimizu; Tomohiro Ishikawa; Koji Nagano; Shoki Iwaguchi; Izyumi Watanabe; Wu Bin; Shuichiro Yokoyama; Seiji Kawamura

包含基本噪声的引力波探测器 DECIGO 设计参数优化

广义相对论与量子宇宙学 2022-02-10 v1

作者: Yuki Kawasaki , Ryuma Shimizu , Tomohiro Ishikawa , Koji Nagano , Shoki Iwaguchi , Izyumi Watanabe , Wu Bin , Shuichiro Yokoyama , Seiji Kawamura

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摘要

DECi-hertz 干涉仪引力波天文台(DECIGO)是一台空间引力波(GW)探测器。DECIGO 最初设计具备足够灵敏度以观测原初引力波背景(PGW)。然而,由于 Planck 观测降低了 PGW 的上限,需要进一步改善 DECIGO 的目标灵敏度。在先前研究中,DECIGO 的参数被优化以最大化 PGW 相对于量子噪声(含衍射损耗效应)的信噪比(SNR)。为更真实地模拟 SNR,我们考虑双白矮星(DWDs)的引力波与测试质量的热噪声来优化 DECIGO 的参数。我们考虑了 DWDs 引力波截止频率的两种情况。此外,我们考虑两类热噪声:残余气体中的热噪声与内部热噪声。为探究镜面几何如何影响灵敏度,我们通过改变镜面质量并保持镜面厚度,以及反之,进行计算。结果,我们获得了使依赖于镜面半径的 SNR 最大化的参数最优值。该结果表明,大半径厚镜面可获得良好 SNR,并使我们能基于未来镜面尺寸的可行性研究优化 DECIGO 的设计。

关键词

DECIGO 引力波探测器参数优化信噪比热噪声原初引力波

引用

@article{arxiv.2202.04253,
  title  = {Optimization of Design Parameters for Gravitational Wave Detector DECIGO Including Fundamental Noises},
  author = {Yuki Kawasaki and Ryuma Shimizu and Tomohiro Ishikawa and Koji Nagano and Shoki Iwaguchi and Izyumi Watanabe and Wu Bin and Shuichiro Yokoyama and Seiji Kawamura},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2202.04253},
  year   = {2022}
}

备注

16 pages, 8 figures

包含基本噪声的引力波探测器 DECIGO 设计参数优化

摘要

关键词

引用

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