（講演番号）14aSH-3 DECIGO pathfinderのクランプ・ リリース機構の開発(2) （氏名） 鳥居泰男、阿久津智忠、上田暁俊、川村静児、 佐藤修一^A^ 、江尻悠美子^B^ 、鈴木理恵子^B^ 、 福嶋美津広、岡田則夫、西野徹雄 （所属） 国立天文台、法政大工^A^、お茶大人間文化^B^ 物理学会秋季20100914 1 内容 • クランプ・リリース機構 • クランプ・リリースにともなうテストマスの運動 測定実験 ① DC couplingで測定 ② シャドウセンサ ③ 加速度センサ • 予定 • 結果とまとめ 物理学会秋季20100914 2 クランプ・リリース機構 • 初期位置に繰り返し戻せる • リリース時の初速度は±３μm/sec以下にする アクチュエータの効率とテストマスとの隙間の関係 クランプリリース機構 1mmの隙間 テストマス ロンチロック機構 打ち上げのときロック する、宇宙では解放 物理学会秋季20100914 装置の概要 Tilt resolution :1.4x10^-4 rad ティルトモニタ 望遠鏡 鏡 レーザ ピエゾ・アクチュ エータ （クランプ・リリー ス相当） ストッパ テストマス 周期：1.13秒 DC Coup. 0-300Hz Gain:1000 変位 加速度センサ シャドウセンサ フォトセンサ フィルタ：振動や電気ノイズ を減らす 物理学会秋季20100914 装置の写真 テストマス拡大 クランプ・リース機構 フィルタ・アンプ 振動監視モニタ ピエゾ制御系 ピエゾ・アクチュエータ シャドウセンサ モニター コンタクト ティルト データ取得系 ティルトモニタ用光学系 5 物理学会秋季20100914 ピエゾを使いフォトセンサの動作確認 (2010春季物理学会報告) 3μm/sec 30nm 10msec 変位 ＋ フォトセンサ 小型ピエゾ 物理学会秋季20100914 6 リリースの実験結果 (2010春季物理学会報告) ディレー 8.79 ⊿１ ⊿２ 10msec トリガ：ピエゾドライバのパイロットランプ使用 7 結果（仮）考察(2010年春季物理学会報告) Distance(m) After 10msec from release Ｒｒｒｒｒｒｒ start position Vs. Distance after release (preliminaｒy) フリー位置からの押しこみ量5μｍ のとき、自由振動による動きは、リ Measure data リース後10msecのとき、変位は7.7nm Requirement(3um/sec) 3.0E-07 Requirement(-3um/sec) 2.5E-07 2.0E-07 1.5E-07 1.0E-07 5.0E-08 60nm -2.0E-21 -5.0E-08 -1.0E-07 接触 約5μm 約10μm フリー位置からの押しこみ量 約15μm File:2010032.excel リリースの時刻、フリーの位置を正確に決められない。振動、回転がある。 対策 時刻：シャドウセンサ 位置：変位フォトセンサ、DC カップリング、アクチュエータのエンコーダ 振動モニタ 回転モニタ 8 シャドウセンサとフォトセンサ LED Baffle Test mass Photo sensor Occulting plate Shadow sensor Displacement 5μm 1μm 物理学会秋季20100914 9 クランプの強さと振動 Case ① Free ② Only stopper Piezo Test mass Stopper Pico motor actuator G ③ Contact G ④ Clamp 1mic G G 1.0E-05 Al Block Displacement(m/rtHz) 1.0E-06 Free Only stopper Contact 1.0E-07 Clamp1mic 加速度計(Holizontal) 1.0E-08 加速度計(Vertical) 1.0E-09 1.0E-10 1.0E-11 0.1 1 10 Frequency(Hz) 物理学会秋季20100914 100 1000 20100830.Excel 10 予定 ① 地面振動を避けるフィルタを通す。 ② テストマスとアクチュエータ接触部にテーパ を付ける。 ③ 振動対策をする。 物理学会秋季20100914 11 まとめ • シャドウセンサでリリースの時刻が分かりやすくなっ た。 • DCカップリングでテストマスの位置が分かりやすく なった。 • 地面振動をモニタすることにより、テストマスの変位 ノイズの特定がしやすくなった。 クランプすると、低周波成分が減り、地面振動の縦成分が出 る。 • ティルトを監視できるようになった。 • あといくつかの改良が必要である。 物理学会秋季20100914 12
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