Suspension de saphir pour la détection d'ondes gravitationnelles
Sapphire suspension for gravitational waves detection
Rekia Bouaita, Guillaume Alombert-Goget, Abdeldjelil Nehari, Omar Benamara, Gianpietro Cagnoli, Christophe Dujardin and Kheirreddine Lebbou (équipe Luminescence), Vincent Motto-Ros (équipe Spectrobio) en collaboration avec des collègues d’Algérie, de Chine et du Japon, ont publié un article intitulé "Seed orientation and pulling rate effects on bubbles and strains distribution on sapphire crystal grown by micro-pulling down method" dans la revue CrystEngComm.
Rekia Bouaita, Guillaume Alombert-Goget, Abdeldjelil Nehari, Omar Benamara, Gianpietro Cagnoli, Christophe Dujardin and Kheirreddine Lebbou (Luminescence team), Vincent Motto-Ros (Spectrobio team) in collaboration with colleagues from Algeria, China and Japan, published an article entitled "Seed orientation and pulling rate effects on crystal growth and strains distribution on sapphire grown by micro-pulling down method" in the journal CrystEngComm.
Le saphir est un matériau de choix pour plusieurs composants, et notamment pour les substrats et les suspensions des miroirs dans le domaine de la détection des ondes gravitationnelles. Sa transparence à 1064 nm, sa haute conductivité thermique et son bruit thermique extrêmement faible aux températures cryogéniques lui confère des performances exceptionnelles. A travers un plan expérimental bien optimisé, nous sommes parvenus à trouver les meilleurs paramètres de cristallisation pour croître des barreaux de saphir transparent et exempts de défauts macroscopiques et microscopiques. Nous avons aussi quantifié la cinétique de propagation des bulles, le taux des contraintes résiduelles et l’orientation cristallographique privilégié. Les résultats obtenus vont ouvrir des perspectives technologiques importantes en ce qui concerne leurs applications.
Sapphire is a material of choice for several components, including substrates and suspensions of mirrors in the field of gravitational waves detection. Its 1064 nm transparency, high thermal conductivity and extremely low thermal noise at cryogenic temperatures provide its exceptional performance. Through a well optimized experimental design, we managed to find the best crystallization parameters to grow transparent sapphire rods free from macroscopic and microscopic defects. We also quantified the bubbles propagation kinetics, the residual stress level and the preferred crystallographic orientation. The obtained results will open important technological perspectives with regard to their applications.
