Bijlage 6 R&D-regeling technologiedomeinen Einstein Telescope: openstelling Thermische deformaties

R&D-regeling technologiedomeinen Einstein Telescope

Deze bijlage hoort bij de artikelen 8 en 11 van de R&D-regeling technologiedomeinen Einstein Telescope Openstelling Thermische deformaties De openstellingstermijn, bedoeld in artikel 8, eerste lid, van de R&D-regeling technologiedomeinen Einstein Telescope voor het technologiedomein Thermische Deformaties loopt vanaf 2 september 2024 tot en met 17 oktober 2024 om 23:59 uur. Het subsidieplafond, bedoeld in artikel 11, tweede lid, van de R&D-regeling technologiedomeinen Einstein Telescope bedraagt € 2.250.000,00. De uiterste einddatum voor afronding van projecten binnen dit domein is 30 juni 2027. Detectoren van zwaartekrachtgolven gebruiken krachtige laserstralen om de kilometerslange afstand tussen supergepolijste spiegels te meten. Het interferometrische proces vergelijkt twee bundels voor een differentiële meting. Om de interferometer de extreme gevoeligheid te laten bereiken die voor Einstein Telescope (hierna: ET) wordt beoogd, moeten de optische verliezen in het systeem niveaus van tientallen paar delen per miljoen (hierna: ppm) bereiken en moet het golffront van de hoofdlaser onvervormd blijven om contrastdefecten op een vergelijkbaar niveau te bereiken. Hieronder staat een nadere toelichting. Elk defect in de grote optiek van ET kan de prestaties van de detector op verschillende manieren verminderen, bijvoorbeeld via optisch verlies, door vervorming in de stuursignalen van de interferometer of door het opwekken van stralingsdrukgestuurde resonanties in het opto-mechanische systeem. Niet alle defecten kunnen worden vermeden tijdens de fabricage. We gebruiken optische uitlezingen van de hoofdlaserbundel om extra vervormingen te meten en te beperken. We hebben ruimtelijk opgeloste, zeer nauwkeurige metingen van de optische fase op verschillende locaties nodig. Er moet een gedetailleerd opto-mechanisch model worden gebruikt om een globaal detectie- en regelsysteem te ontwerpen. We moeten informatie over individuele defecten afleiden uit de globale toestand van de

• • Wavefront sensing bij RF modulatiefrequenties, met hoge ruimtelijke en temporele resolutie.
• • Hulpsystemen om vervormingen van spiegeloppervlakken lokaal te volgen.
• • Inferentie van bundel- en spiegelvervorming binnen het volledige optische systeem uit golffrontsensorgegevens.
• • Modellering van een complex opto-mechanisch systeem van 7 hangende spiegels met een nauwkeurigheid van sub-pm RMS and 10-20m in the measurement zone.
• • Contactloze actuatie van golffronten van de belangrijkste testmassa's (d.w.z. over een gebied van >50 cm).
• • Adaptieve golffrontcorrectie in bundeltelescopen voor hulpsystemen.
• • Vrije-vorm optiek met een golffrontkwaliteit vergelijkbaar met supergepolijste sferische of parabolische optiek.
• • Finesse: Dit project ontwikkelt geavanceerde software voor het modelleren van het optische systeem in detectoren voor zwaartekrachtgolven. De software bevat veel speciale eigenschappen van de ET interferometers, zoals vervorming van het spiegeloppervlak, optische veren, RF detectie, complexe terugkoppelingsschema's en injectie van squeezed licht. De software wordt wereldwijd gebruikt in alle zwaartekrachtgolfprojecten. De projectontwikkeling wordt geleid en gecoördineerd door Nikhef in Amsterdam.
• • Virgo Phase Camera: De Virgo gravitatiegolfdetector bij Pisa is een grote faciliteit die ondersteund wordt door een internationale samenwerking. Nikhef levert zogenaamde Phase Camera's voor de hoofdinterferometers. De Nikhef Phase Camera maakt gebruik van een scanning beam systeem en RF modulatie om ruimtelijk opgeloste metingen te doen van het golffront van verschillende RF componenten van de hoofdbundel. De eerste versie van de Phase Camera werkt in de Virgo-detector. Op Nikhef in Amsterdam loopt een onderzoeks- en ontwikkelingsprogramma voor toekomstige upgrades van het systeem.
• • ETpathfinder: deze faciliteit in Maastricht is de belangrijkste O&O-infrastructuur voor de ET in de EMR Euregio. Het bestaat uit twee complete interferometers, met cryogene kernoptiek, met hetzelfde complexiteitsniveau als een zwaartekrachtgolfdetector. De spiegels worden opgehangen in een ultrahoog vacuüm door gebruik te maken van de modernste technologie. De interferometerconfiguraties zullen verschillen van de optische lay-out van ET, maar de infrastructuur zal het testen van geavanceerde optische sensoren en mogelijk nieuw ontwikkelde actuatoren mogelijk maken.