Le mystère de la cavité de filtrage polluée d’Advanced Virgo

Valérie Martinez (g-MAG et équipe Soprano) en collaboration avec les collègues de Lyon et d’Annecy ont publié un article intitulé "Solving the mystery of Virgo’s contaminated OMC" dans le journal biannuel Ligo Magazine dédié aux travaux de recherches sur les détecteurs des ondes Gravitationnelles (OG).

L’article porte sur une cavité optique de filtrage (Output Mode Cleaner : OMC) du détecteur d’OG Advanced Virgo. Cette cavité est située à la sortie de l'interféromètre et son rôle est de filtrer les bandes latérales qui sont utilisées en amont pour contrôler le détecteur et les distorsions de la forme du faisceau laser principal. Entre Janvier et Septembre 2022, la puissance transmise par cette cavité a chuté de 80% à cause d’un dépôt de surface d’origine inconnue. Cette couche de contamination a des reflets bleutés lorsqu’elle est illuminée en lumière blanche et sa forme oblongue est caractéristique du couvercle en aluminium placé sur la cavité afin de la protéger. L’étude menée par les trois collègues a consisté à analyser par spectroscopie Raman cette contamination et il a été montré que celle-ci a les mêmes signatures spectroscopiques qu’un clamp noir utilisé pour fixer les optiques, situé à environ 12cm en face de la cavité. En Juin 2021, le laser a été dirigé par mégarde sur cette pièce en plastique durant une opération de maintenance et l’a fondu partiellement. Nous pouvons donc supposer que le laser a permis la sublimation du clamp en plastique et une couche mince s’est déposée conduisant à une diminution importante des performances optiques de la cavité. La spectroscopie Raman étant une technique non-destructive, la cavité a ensuite été nettoyée et il est prévu de l’installer prochainement. Durant la période de l’analyse Raman, sa jumelle a été utilisée (malgré des performances optiques moindres) afin de ne pas compromettre la phase de commissioning d’Advanced Virgo.

Crédit photos: Victor Hui@LAPP, Christophe Michel@IP2I

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