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引力波探测中惯性传感器的残余气体动力学特性机理研究
1
作者
徐峰
王玉青
+1 位作者
张俊
王旭迪
《真空科学与技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期35-41,共7页
作为空间引力波探测的核心系统,惯性传感器在轨运行时的噪声干扰诱发机制解析是迫切需要解决的关键科学问题。惯性传感器中检验质量(TM)的残余加速度噪声是限制探测器灵敏度的最大噪声源。作为残余气体噪声的直接表征手段,惯性传感器复...
作为空间引力波探测的核心系统,惯性传感器在轨运行时的噪声干扰诱发机制解析是迫切需要解决的关键科学问题。惯性传感器中检验质量(TM)的残余加速度噪声是限制探测器灵敏度的最大噪声源。作为残余气体噪声的直接表征手段,惯性传感器复杂拓扑构型下气体分子逃逸时间动态特性解析亟待解决。文章首先考虑了狭小空间下检验质量块与周围壁面间的材料属性、放气特性等差异性,建立了异质空间复杂拓扑结构下的惯性传感器数理模型;其次解析出残余气体噪声与气体分子逃逸时间之间的定量约束关系,提取了逃逸时间核心影响因素;随后以蒙特卡洛模拟技术为切入点,得到约束条件下气体分子从板间扩散出去所需的逃逸时间及碰撞次数的模拟解。文章研究发现:不同气体成分、壁面性质对残余气体噪声有较大影响;考虑气体分子在壁面的滞留时间会大幅增加逃逸时间、降低碰撞频率。
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关键词
空间引力波探测
惯性传感器板间异质性
残余气体噪声
逃逸时间
表面碰撞次数
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职称材料
题名
引力波探测中惯性传感器的残余气体动力学特性机理研究
1
作者
徐峰
王玉青
张俊
王旭迪
机构
合肥工业大学机械工程学院
出处
《真空科学与技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期35-41,共7页
基金
国家重点研发计划项目(JZ2021ZDYF0596)
国家自然科学基金项目(62271187)。
文摘
作为空间引力波探测的核心系统,惯性传感器在轨运行时的噪声干扰诱发机制解析是迫切需要解决的关键科学问题。惯性传感器中检验质量(TM)的残余加速度噪声是限制探测器灵敏度的最大噪声源。作为残余气体噪声的直接表征手段,惯性传感器复杂拓扑构型下气体分子逃逸时间动态特性解析亟待解决。文章首先考虑了狭小空间下检验质量块与周围壁面间的材料属性、放气特性等差异性,建立了异质空间复杂拓扑结构下的惯性传感器数理模型;其次解析出残余气体噪声与气体分子逃逸时间之间的定量约束关系,提取了逃逸时间核心影响因素;随后以蒙特卡洛模拟技术为切入点,得到约束条件下气体分子从板间扩散出去所需的逃逸时间及碰撞次数的模拟解。文章研究发现:不同气体成分、壁面性质对残余气体噪声有较大影响;考虑气体分子在壁面的滞留时间会大幅增加逃逸时间、降低碰撞频率。
关键词
空间引力波探测
惯性传感器板间异质性
残余气体噪声
逃逸时间
表面碰撞次数
Keywords
Gravitational wave detection
Inertial sensor inter-plate heterogeneity
Residual gas noise
Escape time
Number of surface collisions
分类号
TB711 [一般工业技术—真空技术]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
引力波探测中惯性传感器的残余气体动力学特性机理研究
徐峰
王玉青
张俊
王旭迪
《真空科学与技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
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