Transcript （講演番号）21aBH-9 DECIGO pathfinderのためのクランプ・リリース

（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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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)
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100
1000
20100830.Excel
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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。
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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。
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