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We report on the performance of the capacitive gap-sensing system of the Gravitational Reference Sensor on board the LISA Pathfinder spacecraft. From in-flight measurements, the system has demonstrated a performance, down to 1 mHz, that is ranging between 0.7 and 1.8 aF Hz-1/2. That translates into a sensing noise of the test mass motion within 1.2 and 2.4 nm Hz-1/2 in displacement and within 83 and 170 nrad Hz-1/2 in rotation. This matches the performance goals for LISA Pathfinder, and it allows the successful implementation of the gravitational waves observatory LISA. A 1/f tail has been observed for frequencies below 1 mHz, the tail has been investigated in detail with dedicated in-flight measurements, and a model is presented in the paper. A projection of such noise to frequencies below 0.1 mHz shows that an improvement of performance at those frequencies is desirable for the next generation of gravitational reference sensors for space-borne gravitational waves observation.
Capacitive sensing of test mass motion with nanometer precision over millimeter-wide sensing gaps for space-borne gravitational reference sensors / Armano, M.; Audley, H.; Auger, G.; Baird, J.; Bassan, M.; Binetruy, P.; Born, M.; Bortoluzzi, D.; Brandt, N.; Caleno, M.; Cavalleri, A.; Cesarini, A.; Cruise, A. M.; Danzmann, K.; De Deus Silva, M.; De Rosa, R.; Di Fiore, L.; Diepholz, I.; Dixon, G.; Dolesi, R.; Dunbar, N.; Ferraioli, L.; Ferroni, V.; Fitzsimons, E. D.; Flatscher, R.; Freschi, M.; Garcia Marirrodriga, C.; Gerndt, R.; Gesa, L.; Gibert, F.; Giardini, D.; Giusteri, R.; Grado, A.; Grimani, C.; Grzymisch, J.; Harrison, I.; Heinzel, G.; Hewitson, M.; Hollington, D.; Hoyland, D.; Hueller, M.; Inchauspe, H.; Jennrich, O.; Jetzer, P.; Johlander, B.; Karnesis, N.; Kaune, B.; Korsakova, N.; Killow, C. J.; Lobo, J. A.; Lloro, I.; Liu, L.; Lopez-Zaragoza, J. P.; Maarschalkerweerd, R.; Mance, D.; Martin, V.; Martin-Polo, L.; Martino, J.; Martin-Porqueras, F.; Madden, S.; Mateos, I.; Mcnamara, P. W.; Mendes, J.; Mendes, L.; Meshksar, N.; Nofrarias, M.; Paczkowski, S.; Perreur-Lloyd, M.; Petiteau, A.; Pivato, P.; Plagnol, E.; Prat, P.; Ragnit, U.; Ramos-Castro, J.; Reiche, J.; Robertson, D. I.; Rozemeijer, H.; Rivas, F.; Russano, G.; Sarra, P.; Schleicher, A.; Slutsky, J.; Sopuerta, C. F.; Stanga, R.; Sumner, T. J.; Texier, D.; Thorpe, J. I.; Trenkel, C.; Trobs, M.; Vetrugno, D.; Vitale, S.; Wanner, G.; Ward, H.; Wass, P. J.; Wealthy, D.; Weber, W. J.; Wissel, L.; Wittchen, A.; Zambotti, A.; Zanoni, C.; Ziegler, T.; Zweifel, P.. - In: PHYSICAL REVIEW D. - ISSN 2470-0010. - 96:6(2017). [10.1103/PhysRevD.96.062004]
Capacitive sensing of test mass motion with nanometer precision over millimeter-wide sensing gaps for space-borne gravitational reference sensors
Armano M.;Audley H.;Auger G.;Baird J.;Bassan M.;Binetruy P.;Born M.;Bortoluzzi D.;Brandt N.;Caleno M.;Cavalleri A.;Cesarini A.;Cruise A. M.;Danzmann K.;De Deus Silva M.;De Rosa R.;Di Fiore L.;Diepholz I.;Dixon G.;Dolesi R.;Dunbar N.;Ferraioli L.;Ferroni V.;Fitzsimons E. D.;Flatscher R.;Freschi M.;Garcia Marirrodriga C.;Gerndt R.;Gesa L.;Gibert F.;Giardini D.;Giusteri R.;Grado A.;Grimani C.;Grzymisch J.;Harrison I.;Heinzel G.;Hewitson M.;Hollington D.;Hoyland D.;Hueller M.;Inchauspe H.;Jennrich O.;Jetzer P.;Johlander B.;Karnesis N.;Kaune B.;Korsakova N.;Killow C. J.;Lobo J. A.;Lloro I.;Liu L.;Lopez-Zaragoza J. P.;Maarschalkerweerd R.;Mance D.;Martin V.;Martin-Polo L.;Martino J.;Martin-Porqueras F.;Madden S.;Mateos I.;McNamara P. W.;Mendes J.;Mendes L.;Meshksar N.;Nofrarias M.;Paczkowski S.;Perreur-Lloyd M.;Petiteau A.;Pivato P.;Plagnol E.;Prat P.;Ragnit U.;Ramos-Castro J.;Reiche J.;Robertson D. I.;Rozemeijer H.;Rivas F.;Russano G.;Sarra P.;Schleicher A.;Slutsky J.;Sopuerta C. F.;Stanga R.;Sumner T. J.;Texier D.;Thorpe J. I.;Trenkel C.;Trobs M.;Vetrugno D.;Vitale S.;Wanner G.;Ward H.;Wass P. J.;Wealthy D.;Weber W. J.;Wissel L.;Wittchen A.;Zambotti A.;Zanoni C.;Ziegler T.;Zweifel P.
2017
Abstract
We report on the performance of the capacitive gap-sensing system of the Gravitational Reference Sensor on board the LISA Pathfinder spacecraft. From in-flight measurements, the system has demonstrated a performance, down to 1 mHz, that is ranging between 0.7 and 1.8 aF Hz-1/2. That translates into a sensing noise of the test mass motion within 1.2 and 2.4 nm Hz-1/2 in displacement and within 83 and 170 nrad Hz-1/2 in rotation. This matches the performance goals for LISA Pathfinder, and it allows the successful implementation of the gravitational waves observatory LISA. A 1/f tail has been observed for frequencies below 1 mHz, the tail has been investigated in detail with dedicated in-flight measurements, and a model is presented in the paper. A projection of such noise to frequencies below 0.1 mHz shows that an improvement of performance at those frequencies is desirable for the next generation of gravitational reference sensors for space-borne gravitational waves observation.
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simulazione ASN
Il report seguente simula gli indicatori relativi alla propria produzione scientifica in relazione alle soglie ASN 2023-2025 del proprio SC/SSD. Si ricorda che il superamento dei valori soglia (almeno 2 su 3) è requisito necessario ma non sufficiente al conseguimento dell'abilitazione. La simulazione si basa sui dati IRIS e sugli indicatori bibliometrici alla data indicata e non tiene conto di eventuali periodi di congedo obbligatorio, che in sede di domanda ASN danno diritto a incrementi percentuali dei valori. La simulazione può differire dall'esito di un’eventuale domanda ASN sia per errori di catalogazione e/o dati mancanti in IRIS, sia per la variabilità dei dati bibliometrici nel tempo. Si consideri che Anvur calcola i valori degli indicatori all'ultima data utile per la presentazione delle domande.
La presente simulazione è stata realizzata sulla base delle specifiche raccolte sul tavolo ER del Focus Group IRIS coordinato dall’Università di Modena e Reggio Emilia e delle regole riportate nel DM 589/2018 e allegata Tabella A. Cineca, l’Università di Modena e Reggio Emilia e il Focus Group IRIS non si assumono alcuna responsabilità in merito all’uso che il diretto interessato o terzi faranno della simulazione. Si specifica inoltre che la simulazione contiene calcoli effettuati con dati e algoritmi di pubblico dominio e deve quindi essere considerata come un mero ausilio al calcolo svolgibile manualmente o con strumenti equivalenti.
