Ginger (G-Gransasso) Collaborazione internazionale (Germania, Italia, Nuova Zelanda)

GINGER (Gyroscopes In GEneral Relativity, G-GranSasso) ovvero un sistema tri-assiale di ring lasers per misure l’effetto LENSE THIRRING

Un singolo Gyrolaser misura

Ω⃗𝐸−𝐿𝑜𝑐 ∙�⃗� Ω⃗𝐸−𝐿𝑜𝑐 ∙�⃗�𝑖

Un sistema triassiale misura tre valori

Ω⃗𝐸−𝐿𝑜𝑐

dai quali

Ω⃗𝐸−𝐿𝑜𝑐−Ω⃗𝐸−𝑉𝐿𝐵𝐼

|Ω⃗𝐸−𝑉𝐿𝐵𝐼|≈10−9 Effetto Lense thirring

(possibile misura al 1%)

Proposta dettagliata in Physical Review D84, 122002 (2011)

Ginger (G-Gransasso)

• Geophysics (ultralow frequency rotational seismology)• Geodesy (Earth rotation with sensitivity comparable to VLBI) • General Relativity: local measurement of gravito-magnetic (Lense-Thirring) effect and PPN parameters α1 and ϒ in under-ground Laboratory (e.g. Gran Sasso). (Accuracy goal from (1-10)% )

Maree Relatività generaleGeofisica Geodesia

10-4 10-6 10-8 10-10 10-12 10-14

Sensibilità di «G»

rad/sec

Contributi alle misure di rotazione terrestre

Giorno sidereo

Sensitivity

G-Pisalato 1.4 metriControllo attivo

G-Wettzelllato 4 metri monolitico

Design di GINGER (GranSasso)3 ring di lato 6-8 metriControllo attivo

Piano triennale per arrivare all’esperimento GINGER2012-1 2012-2 2012-3 2012-4 2013-1 2013-2 2013-3 2013-4 2014-1 2014-2 2014-3 2014-4

Eliminate/avoid BackscatteringSplit Mode OperationTheory of backscatteringkalman filters application on dataMonolithic by control'definition of observable for controldiagonals study Theorydiagonal study Experimentalperfect square deviceDigital InterferometryStandard InterferometryReconstruction of the angular velocity vectoroctahedron study, property and modelsExperimental, 1microrad resolution3 components installation in Munich5m triangular ring1 or 2 G-Pisa like installation1 more componentLNGS InstallationObservation of relevance for GEODESYGG-PISAGermany 3axis componentLNGS Observation of relevance for GEOPHYSICSGG-PISAGermany 3axis componentLNGSGINGERSite SelectionMechanical DesignOctahedrom, 1 nrad resolution

Attività 2013 (In rosso contributi di Pd)

• Sottrazione del backscattering per aumentare sensibilità e sensibilità dei ring G e G-PISA mediante identificazione e filtraggio Kalman

• Installazione di un ring presso i LNGS (almeno 3 mesi di acquisizione dati)• Installazione di un ring presso l’osservatorio di Geofisica dell’Università di Monaco• Realizzare il controllo (3x4 gradi di libertà) di un nuovo ring con la geometria di un

quadrato perfetto monolitico (symmetry preserving control)

6 Cavità Fabry Perot sulle diagonali 6 Controllo attivo del perimetro 6 Goal di stabilità del fattore area/perimetro: 1 parte su 109

(è il primo passo verso GINGER: ottenere la stabilità di un ring monolitico mediante il controllo attivo che preservi le simmetrie)

• Studio segnali di rotazione terrestre in modulo (lunghezza del giorno) e in direzione (daily polar motion, Chandler wobble, …) in collaborazione con Wettzell (Monaco)

Componenti gruppo Pd

- J.P. Zendri 20%- M. Cerdonio [20% associato senior]- Laureando specialistica 100%

Richieste Pd 2013 (3 KE)

Sezioni Partecipanti all’esperimento G-GRANSASSO-RD (8.0 FTE → 150 KE richiesta totale)

PI, NA, LNL, PD Resp. Nazionale A. Di Virgilio (Pisa)

- Missioni Interne 2 KE (un ring a LNGS e un ring “quadrato perfetto” a Pisa)- Missioni Estere 1 KE (missioni a Monaco per nuovo ring)

- Costruzione Apparati 10 KE (camera anecoica per installazione ring laser)

Nessuna richiesta Servizi a Padova