Onderzoek en ontwikkeling van nieuwe positiesensoren en actuatoren voor seismische dempingsystemen van het ETpathfinder experiment.

De mogelijkheid om zwaartekrachtgolven (ZG) direct waar te nemen opent een heel nieuw venster om ons universum en zijn fundamentele natuurwetten te bestuderen. Dergelijke ZG zijn echter extreem zwak en om ze te detecteren hebben we zeer gevoelige interferometers nodig die verplaatsingen kunnen meten die 10000 keer kleiner zijn dan de grootte van een proton. Met de huidige generatie detectoren kunnen we meerdere ZG per jaar waarnemen, afkomstig van de coalescentie van compacte dubbelstersystemen. Maar om het potentieel van zwaartekrachtgolven volledig te benutten, is het cruciaal om de gevoeligheid van ZG observatoria met verschillende ordes van grootte te vergroten, vooral bij lage frequenties. Dit vereist het gebruik van nieuwe technologieën zoals andere spiegelmaterialen, lasergolflengten en cryogene temperaturen om ruis te minimaliseren. Deze concepten kunnen worden bestudeerd met ETpathfinder, een R&D-infrastructuur voor het testen en prototypen van nieuwe technologieën voor de Einstein Telescope: een toekomstig Europees ZG observatorium. Het doel van dit project is om bij te dragen aan de constructie en ontwikkeling van ETpathfinder, dat in Maastricht zal worden gebouwd. In het bijzonder zal de nadruk liggen op de ontwikkeling van detectorregelsystemen die cruciaal zijn om ETPathfinder met een minimaal ruisniveau aan te sturen. Om meer precies te zijn zullen we linear variable differential transformer (LVDT) positiesensoren construeren en verder ontwikkelen in combinatie met voice coil (VC) actuatoren. Deze zijn uiterst nauwkeurig en cruciaal om seismische dempingsystemen voor ZG detectoren te construeren. Het eerste doel is om bij te dragen aan de constructie van LVDT/VC systemen voor ETpathfinder Phase 1 met behulp van bestaande ontwerpen. Daarna zullen we ons concentreren op de ontwikkeling van nieuwe LVDT/VC ontwerpen voor toekomstige detectorimplementaties. Ten slotte zullen we deelnemen aan de installatie en werking van ETpathfinder Phase 1, en bijdragen aan eerste metingen van de detectorprestaties. Het onderzoek dat in dit project wordt uitgevoerd zal leiden tot significante bijdragen aan het ETpathfinder experiment, en zal onze kennis in LVDT/VC systemen consolideren. Het kan bovendien leiden tot verbeterde LVDT/VC ontwerpen die geschikt zijn voor toekomstige ZG observatoria.

Trefwoorden:ZWAARTEKRACHT, EXPERIMENTEEL ONDERZOEK, FYSICA, SENSOREN

Disciplines:Algemene relativiteit en gravitatie, Gravitationele stralingsastrofysica