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Caractérisation de la source laser du détecteur d'ondes gravitationnelles VIRGO / Hervé Trinquet (2003)
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Titre : Caractérisation de la source laser du détecteur d'ondes gravitationnelles VIRGO Type de document : texte imprimé Auteurs : Hervé Trinquet, Auteur ; Catherine Nary Man (19..-....) , Directeur de thèse ; Université de Nice Sophia Antipolis (UNS) (1989-2019), Organisme de soutenance ; Université de Nice Sophia Antipolis (UNS). Faculté des sciences, Organisme de soutenance ; Ecole doctorale Sciences fondamentales et appliquées (Nice), Organisme de soutenance ; Observatoire de la Côte d'Azur (OCA) (1988-; France), Organisme de soutenance
Editeur : s.l. : [s.n.] Année de publication : 2003 Importance : 152 p. Format : 30 cm ISBN/ISSN/EAN : PPN 07868790X Note générale : Thèse de Doctorat : Sciences, Spécialité Physique : Université de Nice Sophia Antipolis : 2003. - Document accessible en ligne sur le site : http://wwwcascina.virgo.infn.it, rubrique Thèses . - Num. national de thèse : 2003NICE4007 Langues : Français (fre) Tags : Rayonnement gravitationnel -- Thèses et écrits académiques Interférométrie -- Thèses et écrits académiques Interféromètres laser -- Thèses et écrits académiques VIRGO (interféromètre) Gravitational waves -- Thesis Interferometry -- Thesis VIRGO (interferometer) Lasers Laser interferometers Index. décimale : 530.14 Théorie des champs et théorie ondulatoire En ligne : http://wwwcascina.virgo.infn.it/theses/Trinquet.pdf Caractérisation de la source laser du détecteur d'ondes gravitationnelles VIRGO [texte imprimé] / Hervé Trinquet, Auteur ; Catherine Nary Man (19..-....), Directeur de thèse ; Université de Nice Sophia Antipolis (UNS) (1989-2019), Organisme de soutenance ; Université de Nice Sophia Antipolis (UNS). Faculté des sciences, Organisme de soutenance ; Ecole doctorale Sciences fondamentales et appliquées (Nice), Organisme de soutenance ; Observatoire de la Côte d'Azur (OCA) (1988-; France), Organisme de soutenance . - s.l. : [s.n.], 2003 . - 152 p. ; 30 cm.
ISSN : PPN 07868790X
Thèse de Doctorat : Sciences, Spécialité Physique : Université de Nice Sophia Antipolis : 2003. - Document accessible en ligne sur le site : http://wwwcascina.virgo.infn.it, rubrique Thèses . - Num. national de thèse : 2003NICE4007
Langues : Français (fre)
Tags : Rayonnement gravitationnel -- Thèses et écrits académiques Interférométrie -- Thèses et écrits académiques Interféromètres laser -- Thèses et écrits académiques VIRGO (interféromètre) Gravitational waves -- Thesis Interferometry -- Thesis VIRGO (interferometer) Lasers Laser interferometers Index. décimale : 530.14 Théorie des champs et théorie ondulatoire En ligne : http://wwwcascina.virgo.infn.it/theses/Trinquet.pdf Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité Nom du donateur OCA-VV-000295 H3-295 Thèses / Thesis OCA Bib. Lagrange Nice Valrose VV-H1/H3-Thèses Disponible OCA-NI-006720 006720 Thèses / Thesis OCA Bib. Nice Mont-Gros NI-Salle de lecture-Ouvrages Disponible
Titre : L'interféromètre Virgo : propriétés optiques, stabilisation en fréquence du laser Type de document : texte imprimé Auteurs : François Bondu, Auteur ; Université de Nice Sophia Antipolis (UNS) (1989-2019), Autre ; Observatoire de la Côte d'Azur (OCA) (1988-; France), Autre Editeur : s.l. : [s.n.] Année de publication : 2008 Importance : 278 p. Présentation : ill. Format : 30 cm ISBN/ISSN/EAN : PPN 199429782 Note générale : Thèse d'habilitation à diriger des recherches : Physique : Observatoire de la Côte d'Azur ; Université de Nice-Sophia Antipolis : 2008 Langues : Français (fre) Tags : Interféromètres laser -- Thèses et écrits académiques VIRGO (interféromètre) -- Thèses et écrits académiques Interférométrie -- Thèses et écrits académiques Rayonnement gravitationnel -- Thèses et écrits académiques Laser interferometers VIRGO interferometer -- Thesis Interferometry -- Thesis Gravitational waves -- Thesis Lasers -- Thesis Index. décimale : 535.4 Dispersion, interférence, diffraction de la lumière L'interféromètre Virgo : propriétés optiques, stabilisation en fréquence du laser [texte imprimé] / François Bondu, Auteur ; Université de Nice Sophia Antipolis (UNS) (1989-2019), Autre ; Observatoire de la Côte d'Azur (OCA) (1988-; France), Autre . - s.l. : [s.n.], 2008 . - 278 p. : ill. ; 30 cm.
ISSN : PPN 199429782
Thèse d'habilitation à diriger des recherches : Physique : Observatoire de la Côte d'Azur ; Université de Nice-Sophia Antipolis : 2008
Langues : Français (fre)Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité Nom du donateur OCA-NI-007633 007633 Thèses / Thesis OCA Bib. Nice Mont-Gros NI-Salle de lecture-Ouvrages Disponible
Titre : Analyse de la sensibilité du détecteur d'ondes gravitationnelles Virgo Type de document : document électronique Auteurs : Romain Gouaty, Auteur Editeur : Villeurbanne [France] : CCSD Diffusion Année de publication : 2006 Note générale : Texte remanié de : Thèse doctorat : Physique des particules : Chambéry : 2006 .- Document accessible en archive ouverte sur TEL, Thèses en ligne Langues : Français (fre) Tags : Rayonnement gravitationnel -- Thèses et écrits académiques Interféromètres laser -- Thèses et écrits académiques VIRGO (interféromètre) -- Thèses et écrits académiques Interférométrie -- Thèses et écrits académiques Gravitational waves -- Dissertations, Academic Interferometers VIRGO interferometer -- Dissertations, Academic Interferometry -- Dissertations, Academic Laser interferometers Index. décimale : 535.4 Dispersion, interférence, diffraction de la lumière Résumé : Le détecteur d'ondes gravitationnelles Virgo est un interféromètre laser dont les bras font trois kilomètres de long. Cet interféromètre est actuellement dans une phase de réglages et d'ajustements ayant pour but d'amener l'instrument à sa sensibilité nominale. Il est pour cela nécessaire de réduire les bruits instrumentaux qui limitent la sensibilité pendant cette phase. Le travail décrit dans ce mémoire est consacré à l'analyse des bruits instrumentaux. Une description des bruits que l'on sait susceptibles de limiter la sensibilité de l'interféromètre est d'abord présentée, ainsi que leur mécanisme de propagation. La méthode ayant permis d'analyser les bruits instrumentaux est ensuite exposée. Elle consiste tout d'abord à identifier les sources de bruit potentielles par la recherche de cohérence entre les signaux de l'interféromètre. Il est ensuite utile de comprendre le mécanisme par lequel ces bruits se propagent dans l'interféromètre en élaborant des modèles analytiques. Cette analyse, appliquée aux données de l'interféromètre, a été complétée par des études utilisant une simulation du détecteur. Entre fin 2003 et fin 2005, les progrès de la mise en route de Virgo ont été ponctués par sept prises de données techniques, qui ont permis de vérifier l'évolution des performances du détecteur. Les résultats de l'analyse des bruits limitant la sensibilité de l'interféromètre au cours de chacune de ces prises de données techniques sont présentés dans ce mémoire. L'impact des améliorations techniques apportées à l'interféromètre pour éliminer l'effet de ces bruits est également discuté.
The Virgo detector for gravitational waves is a laser interferometer with arms which are 3 km long. This interferometer is at present in its commissioning phase whose goal is to reach the Virgo nominal sensitivity. To this purpose it is necessary to reduce the technical noises which are limiting the sensitivity during this phase. The work described in this thesis focuses on the analysis of technical noises. The noises which are known to be likely to limit the sensitivity are first described and their propagation mechanism is also explained. The method used to analyse the technical noises is then presented. It first consists in identifying the possible noise sources by looking for coherence between the interferometer signals. Then it is useful to understand how the noise propagates into the interferometer. This is done by building analytical models of propagation. Some studies based on a simulation of the detector have been added to the analysis of interferometer data. Between the end of 2003 and the end of 2005, the advance of the commissioning has been punctuated with seven technical data taking periods, performed in order to check the evolution of the detector performance. The analysis of the noises limiting the interferometer sensitivity for each of these data taking is presented in this thesis. The impact of the technical upgrades implemented on the interferometer to suppress the effect of these noises is also discussed.En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00112568/document Analyse de la sensibilité du détecteur d'ondes gravitationnelles Virgo [document électronique] / Romain Gouaty, Auteur . - Villeurbanne (France) : CCSD Diffusion, 2006.
Texte remanié de : Thèse doctorat : Physique des particules : Chambéry : 2006 .- Document accessible en archive ouverte sur TEL, Thèses en ligne
Langues : Français (fre)
Tags : Rayonnement gravitationnel -- Thèses et écrits académiques Interféromètres laser -- Thèses et écrits académiques VIRGO (interféromètre) -- Thèses et écrits académiques Interférométrie -- Thèses et écrits académiques Gravitational waves -- Dissertations, Academic Interferometers VIRGO interferometer -- Dissertations, Academic Interferometry -- Dissertations, Academic Laser interferometers Index. décimale : 535.4 Dispersion, interférence, diffraction de la lumière Résumé : Le détecteur d'ondes gravitationnelles Virgo est un interféromètre laser dont les bras font trois kilomètres de long. Cet interféromètre est actuellement dans une phase de réglages et d'ajustements ayant pour but d'amener l'instrument à sa sensibilité nominale. Il est pour cela nécessaire de réduire les bruits instrumentaux qui limitent la sensibilité pendant cette phase. Le travail décrit dans ce mémoire est consacré à l'analyse des bruits instrumentaux. Une description des bruits que l'on sait susceptibles de limiter la sensibilité de l'interféromètre est d'abord présentée, ainsi que leur mécanisme de propagation. La méthode ayant permis d'analyser les bruits instrumentaux est ensuite exposée. Elle consiste tout d'abord à identifier les sources de bruit potentielles par la recherche de cohérence entre les signaux de l'interféromètre. Il est ensuite utile de comprendre le mécanisme par lequel ces bruits se propagent dans l'interféromètre en élaborant des modèles analytiques. Cette analyse, appliquée aux données de l'interféromètre, a été complétée par des études utilisant une simulation du détecteur. Entre fin 2003 et fin 2005, les progrès de la mise en route de Virgo ont été ponctués par sept prises de données techniques, qui ont permis de vérifier l'évolution des performances du détecteur. Les résultats de l'analyse des bruits limitant la sensibilité de l'interféromètre au cours de chacune de ces prises de données techniques sont présentés dans ce mémoire. L'impact des améliorations techniques apportées à l'interféromètre pour éliminer l'effet de ces bruits est également discuté.
The Virgo detector for gravitational waves is a laser interferometer with arms which are 3 km long. This interferometer is at present in its commissioning phase whose goal is to reach the Virgo nominal sensitivity. To this purpose it is necessary to reduce the technical noises which are limiting the sensitivity during this phase. The work described in this thesis focuses on the analysis of technical noises. The noises which are known to be likely to limit the sensitivity are first described and their propagation mechanism is also explained. The method used to analyse the technical noises is then presented. It first consists in identifying the possible noise sources by looking for coherence between the interferometer signals. Then it is useful to understand how the noise propagates into the interferometer. This is done by building analytical models of propagation. Some studies based on a simulation of the detector have been added to the analysis of interferometer data. Between the end of 2003 and the end of 2005, the advance of the commissioning has been punctuated with seven technical data taking periods, performed in order to check the evolution of the detector performance. The analysis of the noises limiting the interferometer sensitivity for each of these data taking is presented in this thesis. The impact of the technical upgrades implemented on the interferometer to suppress the effect of these noises is also discussed.En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00112568/document Exemplaires
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité aucun exemplaire Acquisition de données et surveillance en ligne du détecteur d'ondes gravitationnelles Virgo / Didier Verkindt, Didier (2007)
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Titre : Acquisition de données et surveillance en ligne du détecteur d'ondes gravitationnelles Virgo Type de document : document électronique Auteurs : Didier Verkindt, Didier (19..-.... ; chercheur en astrophysique), Auteur ; Université de Savoie (Chambéry), Organisme de soutenance ; Laboratoire d'Annecy-le-Vieux de physique des particules, Autre Editeur : Villeurbanne [France] : CCSD Diffusion Année de publication : 2007 Importance : 1 fichier (106 p.) Présentation : ill. Format : Format pdf Note générale : Texte remanié de : Mémoire Habilitation à diriger des recherches : Physique des particules : Université de Savoie : 2009. - Document en archive ouverte sur TEL, Thèses en ligne Langues : Français (fre) Tags : Rayonnement gravitationnel -- Thèses et écrits académiques Neutrinos Interféromètres laser -- Thèses et écrits académiques VIRGO (interféromètre) -- Thèses et écrits académiques Interférométrie -- Thèses et écrits académiques Gravitational waves -- Dissertations, Academic Interferometers VIRGO interferometer -- Dissertations, Academic Interferometry -- Dissertations, Academic Laser interferometers Index. décimale : 535.4 Dispersion, interférence, diffraction de la lumière Résumé : "Ce mémoire présente principalement mes activités dans l'expérience Virgo de recherche d'ondes gravitationnelles. Je rappelle cependant dans une courte introduction mes activités dans l'expérience NOMAD et je dresse, dans un premier chapitre,un état des lieux sur la détection des neutrinos. Je décris ensuite, au chapitre 2, l'état actuel de la détection interférométrique des ondes gravitationnelles. Le troisième chapitre, consacré à l'expérience Virgo, est suivi de trois chapitres décrivant les domaines où j'ai apporté une contribution notable à l'expérience : le système d'acquisition
de données, la surveillance en ligne du détecteur et la recherche de bruits transitoires dans les données. Enfin,le dernier chapitre, plus général, fait le bilan de mes activités de diffusion de la culture scientifique auprès du grand public et auprès des scolaires. "En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00163735 Acquisition de données et surveillance en ligne du détecteur d'ondes gravitationnelles Virgo [document électronique] / Didier Verkindt, Didier (19..-.... ; chercheur en astrophysique), Auteur ; Université de Savoie (Chambéry), Organisme de soutenance ; Laboratoire d'Annecy-le-Vieux de physique des particules, Autre . - Villeurbanne (France) : CCSD Diffusion, 2007 . - 1 fichier (106 p.) : ill. ; Format pdf.
Texte remanié de : Mémoire Habilitation à diriger des recherches : Physique des particules : Université de Savoie : 2009. - Document en archive ouverte sur TEL, Thèses en ligne
Langues : Français (fre)
Tags : Rayonnement gravitationnel -- Thèses et écrits académiques Neutrinos Interféromètres laser -- Thèses et écrits académiques VIRGO (interféromètre) -- Thèses et écrits académiques Interférométrie -- Thèses et écrits académiques Gravitational waves -- Dissertations, Academic Interferometers VIRGO interferometer -- Dissertations, Academic Interferometry -- Dissertations, Academic Laser interferometers Index. décimale : 535.4 Dispersion, interférence, diffraction de la lumière Résumé : "Ce mémoire présente principalement mes activités dans l'expérience Virgo de recherche d'ondes gravitationnelles. Je rappelle cependant dans une courte introduction mes activités dans l'expérience NOMAD et je dresse, dans un premier chapitre,un état des lieux sur la détection des neutrinos. Je décris ensuite, au chapitre 2, l'état actuel de la détection interférométrique des ondes gravitationnelles. Le troisième chapitre, consacré à l'expérience Virgo, est suivi de trois chapitres décrivant les domaines où j'ai apporté une contribution notable à l'expérience : le système d'acquisition
de données, la surveillance en ligne du détecteur et la recherche de bruits transitoires dans les données. Enfin,le dernier chapitre, plus général, fait le bilan de mes activités de diffusion de la culture scientifique auprès du grand public et auprès des scolaires. "En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00163735 Exemplaires
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité aucun exemplaire Control of the gravitational wave interferometric detector Advanced Virgo / Julia Casanueva Diaz (2017)
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Titre : Control of the gravitational wave interferometric detector Advanced Virgo Titre original : Contrôle du détecteur interférométrique d'ondes gravitationnelles Advanced Virgo [titre traduit en français] Type de document : document électronique Auteurs : Julia Casanueva Diaz (1991-....), Auteur ; Patrice Hello, Directeur de thèse ; Université Paris-Saclay, Auteur ; Ecole doctorale Particules, Hadrons, Énergie, Noyau, Instrumentation, Imagerie, Cosmos et Simulation (Orsay, Essonne, France), Autre ; Université de Paris-Sud . Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire (LAL), Autre Editeur : [S.l.] : [s.n.] Année de publication : 2017 Importance : 1 fichier Format : format pdf Note générale : Thèse de doctorat : Astroparticules et cosmologie : Paris Saclay : 2017. - Num. national de thèse : 2017SACLS209 . - Partenaire(s) de recherche : Laboratoire de l'accélérateur linéaire (Orsay, Essonne), Université Paris-Sud. - Autre(s) contribution(s) : Achille Stocchi (Président du jury) ; Patrice Hello, Achille Stocchi, Carlo Rizzo, David P. Shoemaker, Jaime Dawson, Nicolas Leroy, Maddalena Mantovani (Membre(s) du jury) ; Carlo Rizzo, David P. Shoemaker (Rapporteur(s)). - Accès au texte intégral en ligne sur HAL (archive ouverte) Langues : Anglais (eng) Tags : Rayonnement gravitationnel -- Thèses et écrits académiques Résonateurs optiques -- Thèses et écrits académiques Fabry-Pérot, Interféromètres de -- Thèses et écrits académiques Interféromètres laser -- Thèses et écrits académiques VIRGO (interféromètre) -- Thèses et écrits académiques Interférométrie -- Thèses et écrits académiques Gravitational waves -- Thesis Interferometry Fabry-Pérot interferometers VIRGO interferometer Laser interferometers Lasers Index. décimale : 535.4 Dispersion, interférence, diffraction de la lumière Résumé : La première détection d'une Onde Gravitationnelle (OG) a été faite le 14 Septembre 2015 par la collaboration LIGO-Virgo avec les deux détecteurs de LIGO. Elle a été émise par la fusion de deux Trous Noirs, fournissant ainsi la première preuve directe de l’existence des Trous Noirs. Advanced Virgo est la version améliorée de l’interféromètre Virgo et il va rejoindre les détecteurs LIGO dans les mois qui suivent. Le passage d'une OG induit un changement différentiel de la distance entre masses-test (uniquement sensibles à la force gravitationnelle). Cette variation de distance est proportionnelle à l'amplitude de l'OG, néanmoins le déplacement le plus grand qui peut être observé depuis la Terre est de l'ordre de 10?¹? m/sqrt(Hz) en terme de densité spectrale. C'est pour cela que l’interféromètre de Michelson est l'instrument idéal pour détecter cet effet différentiel. Les détecteurs d’OG utilisent des miroirs suspendus, qui se comportent comme masses-test. Le passage d'une OG va produire un changement dans la distance entre les miroirs qui va modifier la condition d’interférence et donc une variation de puissance lumineuse mesurée par la photodiode de détection. Cependant, un Michelson simple n'est pas assez sensible et des améliorations ont été ajoutées. La première génération de détecteurs a ajouté des cavités Fabry-Pérot dans les bras pour augmenter le chemin optique. De plus un nouveau miroir a été ajouté pour recirculer la lumière réfléchie vers le laser et augmenter la puissance effective, en créant une nouvelle cavité connue comme Power Recycling Cavity (PRC). Son effet est d’autant plus important que le Michelson est en fait optimalement réglé sur une frange noire. Tous les miroirs du détecteur ressentent le bruit sismique et les longueurs des cavités, entre autres, changent en permanence. Il est donc nécessaire de contrôler activement la position longitudinale et angulaire des cavités pour les maintenir en résonance. Pendant ma thèse j'ai étudié le contrôle de Advanced Virgo d’abord en simulation puis pendant le commissioning lui-même. D'abord j'ai simulé la stratégie de contrôle utilisée dans Virgo avec des simulations modales. L'objectif était de vérifier si la même stratégie pouvait être appliquée à Advanced Virgo ou s'il fallait l'adapter. Avec Advanced Virgo les cavités Fabry-Pérot ont une finesse plus grande ce qui entraîne de nouveaux effets dynamiques et qui demande une stratégie de contrôle spéciale, stratégie que j'ai modifiée pour l'adapter aux besoins du commissioning. Concernant la PRC, j’ai étudié l'impact de sa stabilité dans le fonctionnement de l’interféromètre. Comme elle est très proche de la région d’instabilité, l’onde lumineuse être très sensible à l'alignement et a l'adaptation du faisceau à la cavité. J’ai vérifié avec les simulations son impact sur les contrôles longitudinaux, qui peuvent devenir instables, et une solution a été validée. Ensuite j'ai utilisé cette information pour le commissioning d'Advanced Virgo. Dans cette thèse les détails du commissioning des contrôles longitudinal et angulaire de l’interféromètre sont présentés. La stabilisation en fréquence est aussi présentée, puisqu'elle joue un rôle très important dans le contrôle de l’interféromètre car étant le bruit dominant.
The first detection of a Gravitational Wave (GW) was done on September 14 th of 2015 by the LIGO-Virgo collaboration with the two LIGO detectors. It was emitted by the merger of a Binary Black Hole, providing the first direct proof of the existence of Black Holes. Advanced Virgo is the upgraded version of the Virgo interferometer and it will join the LIGO detectors in the next months. The passage of a GW on Earth induces a change on the distance between test masses (experiencing only the gravitational interaction) in a differential way. This distance variation is proportional to the amplitude of the GW however the largest displacement observable on Earth will be of the order of 10?¹? m/sqrt(Hz). Taking this in account, a Michelson interferometer is the ideal instrument to detect this differential effect. GWs detectors will use suspended mirrors to behave as test masses. The passage of a GW will cause a change on the distance between the mirrors that will spoil the interference condition, allowing some light to leak to the detection photodiode. However, a simple Michelson interferometer does not provide enough sensitivity. For this reason the first generation of detectors added Fabry-Perot cavities in the arms, in order to increase the optical path. A second change was the addition of an extra mirror in order to recycle the light that comes back towards the laser, to increase the effective power, creating a new cavity also known as Power Recycling Cavity (PRC). Its effect is more important when the Michelson is tuned in an optimal way in a dark fringe. All the mirrors of the detector are affected by the seismic noise and so their distance is continuously changing. It is necessary to control the longitudinal and angular position of the cavities in order to keep them at resonance. During my thesis I have studied the control of Advanced Virgo using simulation and during the commissioning itself. First of all I have simulated the control strategy used in Virgo using modal simulations. The aim was to check if the same strategy could be applied to Advanced Virgo or if it needs adaptation. In Advanced Virgo the Fabry-Perot cavities have a higher finesse, which arises new dynamical problems and requires a special control strategy that I have modified to match the commissioning needs. Regarding the PRC, we have studied the impact of its stability on the performance of the interferometer. As it is very close from the instability region, the electrical field inside will be very sensitive to alignment and matching of the laser beam. We have checked using simulations its impact on the longitudinal controls, which can become unstable, and a solution has been validated. Then I have used this information during the commissioning of the Advanced Virgo detector. In this thesis the details of the commissioning of the longitudinal and angular control of the interferometer will be presented. It includes the frequency stabilization, which has a key role in the control of the interferometer, since it is the dominant noise.
En ligne : http://hal.in2p3.fr/tel-01625376/ Control of the gravitational wave interferometric detector Advanced Virgo = Contrôle du détecteur interférométrique d'ondes gravitationnelles Advanced Virgo [titre traduit en français] [document électronique] / Julia Casanueva Diaz (1991-....), Auteur ; Patrice Hello, Directeur de thèse ; Université Paris-Saclay, Auteur ; Ecole doctorale Particules, Hadrons, Énergie, Noyau, Instrumentation, Imagerie, Cosmos et Simulation (Orsay, Essonne, France), Autre ; Université de Paris-Sud . Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire (LAL), Autre . - [S.l.] : [S.l.] : [s.n.], 2017 . - 1 fichier ; format pdf.
Thèse de doctorat : Astroparticules et cosmologie : Paris Saclay : 2017. - Num. national de thèse : 2017SACLS209 . - Partenaire(s) de recherche : Laboratoire de l'accélérateur linéaire (Orsay, Essonne), Université Paris-Sud. - Autre(s) contribution(s) : Achille Stocchi (Président du jury) ; Patrice Hello, Achille Stocchi, Carlo Rizzo, David P. Shoemaker, Jaime Dawson, Nicolas Leroy, Maddalena Mantovani (Membre(s) du jury) ; Carlo Rizzo, David P. Shoemaker (Rapporteur(s)). - Accès au texte intégral en ligne sur HAL (archive ouverte)
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Tags : Rayonnement gravitationnel -- Thèses et écrits académiques Résonateurs optiques -- Thèses et écrits académiques Fabry-Pérot, Interféromètres de -- Thèses et écrits académiques Interféromètres laser -- Thèses et écrits académiques VIRGO (interféromètre) -- Thèses et écrits académiques Interférométrie -- Thèses et écrits académiques Gravitational waves -- Thesis Interferometry Fabry-Pérot interferometers VIRGO interferometer Laser interferometers Lasers Index. décimale : 535.4 Dispersion, interférence, diffraction de la lumière Résumé : La première détection d'une Onde Gravitationnelle (OG) a été faite le 14 Septembre 2015 par la collaboration LIGO-Virgo avec les deux détecteurs de LIGO. Elle a été émise par la fusion de deux Trous Noirs, fournissant ainsi la première preuve directe de l’existence des Trous Noirs. Advanced Virgo est la version améliorée de l’interféromètre Virgo et il va rejoindre les détecteurs LIGO dans les mois qui suivent. Le passage d'une OG induit un changement différentiel de la distance entre masses-test (uniquement sensibles à la force gravitationnelle). Cette variation de distance est proportionnelle à l'amplitude de l'OG, néanmoins le déplacement le plus grand qui peut être observé depuis la Terre est de l'ordre de 10?¹? m/sqrt(Hz) en terme de densité spectrale. C'est pour cela que l’interféromètre de Michelson est l'instrument idéal pour détecter cet effet différentiel. Les détecteurs d’OG utilisent des miroirs suspendus, qui se comportent comme masses-test. Le passage d'une OG va produire un changement dans la distance entre les miroirs qui va modifier la condition d’interférence et donc une variation de puissance lumineuse mesurée par la photodiode de détection. Cependant, un Michelson simple n'est pas assez sensible et des améliorations ont été ajoutées. La première génération de détecteurs a ajouté des cavités Fabry-Pérot dans les bras pour augmenter le chemin optique. De plus un nouveau miroir a été ajouté pour recirculer la lumière réfléchie vers le laser et augmenter la puissance effective, en créant une nouvelle cavité connue comme Power Recycling Cavity (PRC). Son effet est d’autant plus important que le Michelson est en fait optimalement réglé sur une frange noire. Tous les miroirs du détecteur ressentent le bruit sismique et les longueurs des cavités, entre autres, changent en permanence. Il est donc nécessaire de contrôler activement la position longitudinale et angulaire des cavités pour les maintenir en résonance. Pendant ma thèse j'ai étudié le contrôle de Advanced Virgo d’abord en simulation puis pendant le commissioning lui-même. D'abord j'ai simulé la stratégie de contrôle utilisée dans Virgo avec des simulations modales. L'objectif était de vérifier si la même stratégie pouvait être appliquée à Advanced Virgo ou s'il fallait l'adapter. Avec Advanced Virgo les cavités Fabry-Pérot ont une finesse plus grande ce qui entraîne de nouveaux effets dynamiques et qui demande une stratégie de contrôle spéciale, stratégie que j'ai modifiée pour l'adapter aux besoins du commissioning. Concernant la PRC, j’ai étudié l'impact de sa stabilité dans le fonctionnement de l’interféromètre. Comme elle est très proche de la région d’instabilité, l’onde lumineuse être très sensible à l'alignement et a l'adaptation du faisceau à la cavité. J’ai vérifié avec les simulations son impact sur les contrôles longitudinaux, qui peuvent devenir instables, et une solution a été validée. Ensuite j'ai utilisé cette information pour le commissioning d'Advanced Virgo. Dans cette thèse les détails du commissioning des contrôles longitudinal et angulaire de l’interféromètre sont présentés. La stabilisation en fréquence est aussi présentée, puisqu'elle joue un rôle très important dans le contrôle de l’interféromètre car étant le bruit dominant.
The first detection of a Gravitational Wave (GW) was done on September 14 th of 2015 by the LIGO-Virgo collaboration with the two LIGO detectors. It was emitted by the merger of a Binary Black Hole, providing the first direct proof of the existence of Black Holes. Advanced Virgo is the upgraded version of the Virgo interferometer and it will join the LIGO detectors in the next months. The passage of a GW on Earth induces a change on the distance between test masses (experiencing only the gravitational interaction) in a differential way. This distance variation is proportional to the amplitude of the GW however the largest displacement observable on Earth will be of the order of 10?¹? m/sqrt(Hz). Taking this in account, a Michelson interferometer is the ideal instrument to detect this differential effect. GWs detectors will use suspended mirrors to behave as test masses. The passage of a GW will cause a change on the distance between the mirrors that will spoil the interference condition, allowing some light to leak to the detection photodiode. However, a simple Michelson interferometer does not provide enough sensitivity. For this reason the first generation of detectors added Fabry-Perot cavities in the arms, in order to increase the optical path. A second change was the addition of an extra mirror in order to recycle the light that comes back towards the laser, to increase the effective power, creating a new cavity also known as Power Recycling Cavity (PRC). Its effect is more important when the Michelson is tuned in an optimal way in a dark fringe. All the mirrors of the detector are affected by the seismic noise and so their distance is continuously changing. It is necessary to control the longitudinal and angular position of the cavities in order to keep them at resonance. During my thesis I have studied the control of Advanced Virgo using simulation and during the commissioning itself. First of all I have simulated the control strategy used in Virgo using modal simulations. The aim was to check if the same strategy could be applied to Advanced Virgo or if it needs adaptation. In Advanced Virgo the Fabry-Perot cavities have a higher finesse, which arises new dynamical problems and requires a special control strategy that I have modified to match the commissioning needs. Regarding the PRC, we have studied the impact of its stability on the performance of the interferometer. As it is very close from the instability region, the electrical field inside will be very sensitive to alignment and matching of the laser beam. We have checked using simulations its impact on the longitudinal controls, which can become unstable, and a solution has been validated. Then I have used this information during the commissioning of the Advanced Virgo detector. In this thesis the details of the commissioning of the longitudinal and angular control of the interferometer will be presented. It includes the frequency stabilization, which has a key role in the control of the interferometer, since it is the dominant noise.
En ligne : http://hal.in2p3.fr/tel-01625376/ Exemplaires
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