Boris Boom, promovendus aan het Nikhef, verdedigt zijn proefschrift 19 november 2020 online aan de Vrije Universiteit Amsterdam.
“Ultra-gevoelige microsensor voor het meten van trillingen”
Natuurkundige Boris Boom deed onderzoek naar seismische sensoren die hard nodig zijn om de zwaartekrachtsgolfdetectoren van de toekomst goed te laten werken.
Bij het ontwerp van de volgende generatie grootschalige zwaartekrachtsgolfdetectoren komen we voor uitdagingen te staan die we nog nooit eerder zijn tegengekomen. Deze nieuwe detectoren zullen zo gevoelig zijn dat ze zelfs beïnvloed worden door de kleinste veranderingen in lokale zwaartekracht, het gevolg van trillingen in de grond om hen heen. Om deze bron van onnauwkeurigheid effectief te onderdrukken, zijn ontzettend veel uiterst gevoelige seismische sensoren nodig om die trillingen rond de detector te monitoren.
Silicium-microsensoren (MEMS) zijn aantrekkelijk voor dergelijke toepassingen die een groot aantal sensoren vereisen, maar bestaande sensoren van dit type zijn niet gevoelig genoeg. Het belangrijkste doel van het promotieonderzoek van Boom was om een microsensor te ontwikkelen die seismische trillingen kan meten met een ruisniveau van 1 nano-g/√Hz en daarmee gevoelig genoeg is voor gebruik rond zwaartekrachtsgolfdetectoren. Boom toont aan dat het inderdaad mogelijk is om versnellingen te meten die 1 miljard keer lager zijn dan de zwaartekracht van de aarde, met een sensor die op je duimnagel past.
Boom maakte, samen met een ervaren ingenieur, zelf het mechanisch ontwerp voor deze microsensor en deed de analyse van de sensorstructuren. Alle experimentele opstellingen en metingen zijn door hemzelf ontworpen en uitgevoerd, evenals alle dataverwerking en de analyse van de experimentele gegevens. Boom deed zijn promotieonderzoek bij Nikhef als lid van de LIGO Virgo collaboratie, en in samenwerking met het MESA+ Institute van de Universiteit Twente.
“Acceleration sensing at the nano-g level: Development and characterisation of low-noise microseismometers for next generation gravitational wave detectors” (pdf)
De promotie vindt plaats online. Het is mogelijk de promotie te volgen via een livestream.
Promotoren: prof. dr. W.J.P. Beenakker en prof. dr. E.L.M.P. Laenen
contact: Boris Boom
Meer info op de website van de Vrije Universiteit Amsterdam.