一种基于时间延迟的空间引力波探测灵敏度曲线计算方法技术

本发明专利技术涉及一种基于时间延迟的空间引力波探测灵敏度曲线计算方法，该方法用于获得空间引力波探测器的探测灵敏度曲线，空间引力波探测器以三个航天器为顶点形成三角形，每个航天器均装有两个测试质量和两个激光器，三个航天器由激光器发出的激光光束连接；该方法包括：S1.在某频率区间按一定间隔取频率点，并存入频率列表；S2.定义传递函数，计算得到各频率点处的传递函数数值；S3.利用时间延迟干涉测量技术，计算得到各频率点处迈克尔逊X组合的测试质量噪声项和散粒噪声项；S4.定义灵敏度函数，并使用步骤S2和S3计算得到的数值，计算各频率点处的灵敏度数值，存入灵敏度列表；S5.以各频率点为横坐标，各频率点处灵敏度数值为纵坐标，绘制灵敏度曲线。绘制灵敏度曲线。绘制灵敏度曲线。

【技术实现步骤摘要】
一种基于时间延迟的空间引力波探测灵敏度曲线计算方法


[0001]本专利技术涉及引力波探测领域，特别涉及一种基于时间延迟的空间引力波探测灵敏度曲线计算方法。

技术介绍

[0002]2016年初，美国地面激光干涉引力波天文台(LIGO)公布了直接探测到引力波的结果，证实了一百年前爱因斯坦关于引力波存在的预言，并且开创了一个新的研究方向——引力波天文学。不同于电磁波，引力波将为我们开创一个全新的观测宇宙的窗口。从宇宙大爆炸到黑洞，从中子星并和到白矮星双星，从宇宙的拓扑缺陷到暗物质暗能量等等。
[0003]地面引力波测量由于受到地球引力的影响和尺度大小的限制，探测的引力波范围主要集中在高频。如要了解更广范围的引力波及波源的性质，空间引力波探测是不二选择。作为空间引力波探测项目的代表，LISA(Laser Interferometer Space Antenna)在任务概念的层面为空间引力波探测学科描绘出了清晰的路径与平台，为国际上其它空间激光干涉引力波探测项目如太极计划、天琴计划等的设计提供了参考，并特别推动了空间引力波探测学科在波源分析、数据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于时间延迟的空间引力波探测灵敏度曲线计算方法，该方法用于获得空间引力波探测器的探测灵敏度曲线，空间引力波探测器的几何形状为：以第一航天器、第二航天器和第三航天器为顶点形成三角形；三角形的每条边为一臂，每个航天器均装有两个测试质量和两个激光器，三个航天器由激光器发出的激光光束连接；该方法包括以下步骤：S1.在某频率区间按一定间隔取频率点，并存储；S2.定义传递函数，计算得到各频率点处的传递函数数值；S3.利用时间延迟干涉测量技术，计算得到各频率点处迈克尔逊X组合的测试质量噪声项和散粒噪声项；S4.定义灵敏度函数，并使用步骤S2和S3计算得到的数值，计算各频率点处的灵敏度数值，并存储；S5.以各频率点为横坐标，各频率点处灵敏度数值为纵坐标，绘制灵敏度曲线。2.根据权利要求1所述的基于时间延迟的空间引力波探测灵敏度曲线计算方法，其特征在于，所述以第一航天器、第二航天器和第三航天器为顶点形成的三角形，其三条边的三条臂长相等。3.根据权利要求2所述的基于时间延迟的空间引力波探测灵敏度曲线计算方法，其特征在于，所述步骤S2中，传递函数R(u)的表达式为：其中，变量u＝2πfL/c，c为光速，f为引力波频率，L为臂长，Ci(
·
)是余弦积分函数，Si(
·
)是正弦积分函数。4.根据权利要求3所述的基于时间延迟的空间引力波探测灵敏度曲线计算方法，其特征在于，所述步骤S3中，迈克尔逊X组合的表达式为：其中，E
13
表示第一航天器到第三航天器的时间延迟运算符；E
31
表示第三航天器到第一航天器的时间延迟运算符；E
12
表示第一航天器...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉珠，刘宇，马晓珊，彭晓东，杨震，高辰，强丽娥，唐文林，张佳锋，赵梦园，
申请(专利权)人：中国科学院国家空间科学中心，
类型：发明
国别省市：