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= Damping Control of Cryo-base =
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 * '''magnet: SmCo '''  * '''magnet: Sm Co'''
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== バックアップ・プランの必要性 ==
 *バックアップの必要性は私も感じていましたので、宮川君から話を 聞いていたOSEM(シャドーセンサー)に関心を持っていたところです。
 *シャドーセンサーにしろ反射型フォトセンサーにしろ低温で動作する PD と LED が必要です。
 *低温でのサファイアファイバーの Q 値測定でInGaAs PDとIR LEDの組み合わせたセンサーを 使った実績があります。
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 * 単純に逆算すると 1e-17 * (20/5)^2^ * (20/0.8)^2^ = 1e-13 m/rtHz @ 20Hz  * 単純に逆算すると 1e-17 * (20/5)^2^ * (20/0.8)^2^ = 1e-13 m/rtHz @ 20Hz at cryo-base
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==== アクチュエイターへの要求 ====
1e-14 m/rtHz @ 20Hz 以下という要求値と コイルドライバー雑音 1e-8 と仮定すると <<BR>>
400 um/V /f^2 以下にアクチュエイター効率は制限される。<<BR>>
しかし、これは TAMA 鏡制御用より 100倍も強いので 神岡なら問題なし。
== アクチュエイターへの要求 ==
1e-14 m/rtHz @ 20Hz 以下という要求値と コイルドライバー雑音 1e-8 と仮定すると <<BR>> 400 um/V /f^2 以下にアクチュエイター効率は制限される。<<BR>> しかし、これは TAMA 鏡制御用より 100倍も強いので 神岡なら問題なし。
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==== 制御設計への要求 ====
LIGO OSEM でも 7e-11 m/rtHz @ 20Hz の雑音レベルなので 単純に cryo-base に feedback してしまうと、<<BR>>
制御ゲインを 1e-4 程度にしないとセンサー雑音で鏡を揺らしてしまう。 <<BR>>
制御帯域は 2-3 Hz と見込まれるので、デジタルでも大変?
== 制御設計への要求 ==
LIGO OSEM でも 7e-11 m/rtHz @ 20Hz の雑音レベルなので 単純に cryo-base に feedback してしまうと、<<BR>> 制御ゲインを 1e-4 程度にしないとセンサー雑音で鏡を揺らしてしまう。 <<BR>> 制御帯域は 2-3 Hz と見込まれるので、デジタルでも大変?
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--> 試案1<<BR>>
TAMA でやったように、もっと上流に feedback (actuate) したいが cryo-base より上流には<<BR>>
共振周波数 5Hz の硬い構造ばかりなので、 上流を actuate することは困難。
--> 試案1<<BR>> TAMA でやったように、もっと上流に feedback (actuate) したいが cryo-base より上流には<<BR>> 共振周波数 5Hz の硬い構造ばかりなので、 上流を actuate することは困難。
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==== digital制御 ==== == Digital 制御 ==
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 *CLIOにdigital systemが入るのが7月なのでそれまでに間に合うか
 *7月の段階ではセンターにしかADCとDACがない、エンドのケーブルを引っ張って来れるか
 *帯域的にはケーブルを引っ張ってきてもデジタルで十分
 *要チャンネル数チェック
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=== センサーの検討 ===  * CLIOにdigital systemが入るのが7月なのでそれまでに間に合うか
 * 7月の段階ではセンターにしかADCとDACがない、エンドのケーブルを引っ張って来れるか
 * 帯域的にはケーブルを引っ張ってきてもデジタルで十分
 * 要チャンネル数チェック
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==== 反射型フォトセンサー ====
[[attachment:Photosensor_top.pdf|荒瀬実験レポート]]<<BR>>
== Backup plan ==
 . [[CLIO/Tasks/Damping/BackupPlan|Backup Plan]]
Line 48: Line 41:
 * センサー感度 2.4e-8 m/rtHz @ 1Hz<<BR>>
  . 1e-7 rad/rHz @ 1Hz with 0.24m senser separation<<BR>>
 * レンジ +-2mm

 * 発熱量:不明

==== LIGO OSEM ====
 . http://www.ligo.caltech.edu/docs/G/G080466-00.pdf

 * 感度 3e-10 m/rtHz @ 1Hz, 7e-11 m/rtHz @ 20Hz
 * レンジ  +-1mm

==== TAMA LVDT ====
 * 感度 3e-8 m/rtHz @ 1Hz
 * レンジ ??? (>2mm)

==== coil-magnet sensorの追加 ====
 *cryo baseにcoil-magnet sensorとcoil-magnet actuatorの2セットを追加
 *大橋案、感度不明
 *多分一番シンプル、光を使わなくてよい
 *位置センサーにはならないが、ダンピングだけなら十分
 * レンジ  +/-2mm
== Local SPI ==
 . [[CLIO/Tasks/Damping/localspi|Local SPI]]

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Damping Control of Cryo-base

方針 (2009/01/08 by 内山)

  • actuate position: cryo base

  • actuator: coil magnet actuator

  • magnet: Sm Co

  • Coil bobbins: AlN

  • Number of actuation: 2 (Length & Yaw)

Damping system への要求値

  • 常温、低温を問わず、制御雑音を 1e-17 m/rtHz @ 20Hz 以下に抑えなければならない。
  • cryo-base 以下は、光軸方向に 5Hz と 0.8Hz の共振を持つ懸架系。
  • 単純に逆算すると 1e-17 * (20/5)2 * (20/0.8)2 = 1e-13 m/rtHz @ 20Hz at cryo-base

  • 制御雑音の要求値は安全係数10を見込んで 1e-14 m/rtHz @ 20Hz

アクチュエイターへの要求

1e-14 m/rtHz @ 20Hz 以下という要求値と コイルドライバー雑音 1e-8 と仮定すると
400 um/V /f^2 以下にアクチュエイター効率は制限される。
しかし、これは TAMA 鏡制御用より 100倍も強いので 神岡なら問題なし。

制御設計への要求

LIGO OSEM でも 7e-11 m/rtHz @ 20Hz の雑音レベルなので 単純に cryo-base に feedback してしまうと、
制御ゲインを 1e-4 程度にしないとセンサー雑音で鏡を揺らしてしまう。
制御帯域は 2-3 Hz と見込まれるので、デジタルでも大変?

--> 試案1
TAMA でやったように、もっと上流に feedback (actuate) したいが cryo-base より上流には
共振周波数 5Hz の硬い構造ばかりなので、 上流を actuate することは困難。

Digital 制御

acutuatorを用いたダンピングならdigital制御が必須(楽)、ただし

  • CLIOにdigital systemが入るのが7月なのでそれまでに間に合うか
  • 7月の段階ではセンターにしかADCとDACがない、エンドのケーブルを引っ張って来れるか
  • 帯域的にはケーブルを引っ張ってきてもデジタルで十分
  • 要チャンネル数チェック

Backup plan

Local SPI

CLIO/Tasks/Damping (last edited 2009-06-28 03:14:37 by whitehole)