Differences between revisions 15 and 18 (spanning 3 versions)
Revision 15 as of 2009-01-22 00:47:36
Size: 2668
Editor: whitehole
Comment:
Revision 18 as of 2009-01-23 11:24:14
Size: 3386
Editor: whitehole
Comment:
Deletions are marked like this. Additions are marked like this.
Line 3: Line 3:
=== 方針 (2009/01/08 by 内山) === == 方針 (2009/01/08 by 内山) ==
Line 10: Line 10:
=== 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。<<BR>>
 . 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。 <<BR>>
   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。<<BR>>
== 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。
Line 16: Line 16:
=== 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。 <<BR>>
== 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。
Line 19: Line 19:
 * 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
Line 22: Line 22:
----
 *
アクチュエイターへの要求
==== アクチュエイターへの要求 ====
Line 28: Line 27:
----
 *
制御設計への要求
==== 制御設計への要求 ====
Line 38: Line 36:
==== 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
Line 59: Line 63:

==== 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

方針 (2009/01/08 by 内山)

  • actuate position: cryo base

  • actuator: coil magnet actuator

  • magnet: SmCo

  • Coil bobbins: AlN

  • Number of actuation: 2 (Length & Yaw)

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。

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

センサーの検討

反射型フォトセンサー

荒瀬実験レポート

  • センサー感度 2.4e-8 m/rtHz @ 1Hz

    • 1e-7 rad/rHz @ 1Hz with 0.24m senser separation

  • レンジ +-2mm
  • 発熱量:不明

LIGO OSEM

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

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