Ontwikkeling gevoeligste, compacte en energie-zuinige versnellingsmeter

De Nederlandse kennisinstelling Nikhef en Innoseis ontwikkelen de gevoeligste, meest compacte en energie-zuinige versnellingsmeter, om de detectie van zwaartekrachtsgolven sterk te verbeteren.

Trefwoorden: #chip, #MEMS, #sensor

Lees verder

research

( Foto: Nikhef R&D )

ENGINEERINGNET.BE - Nikhef werkt al zo’n 7 jaar aan het ontwikkelen van een MEMS (Micro Elektro Mechanische Systeem)-sensor.

Onderzoeker Alessandro Bertolini speelt hierin een belangrijke rol. Zijn anti-spring systeem dat in het zwaartekrachtsgolven-onderzoek van Virgo gebruikt wordt om bijvoorbeeld spiegels op te hangen, is geschaald naar micrometers in een MEMS-sensor.

Innoseis, een spinoff van Nikhef, wil deze zeer gevoelige versnellingsmeters toepassen in industriële toepassingen, zoals geofysica en inertiële navigatie.

Hiervoor heeft het bedrijf een nieuwe MEMS-sensor ontwikkeld met discrete elektronica: een eigen ontwerp met componenten die ‘off-the-shelf’ beschikbaar zijn.

Dit product is nu al zeer gewild. Innoseis stuurt binnenkort zelfs MEMS-sensoren met discrete elektronica naar de maan. Mark Beker van Innoseis: “Het feit dat onze sensoren zijn geselecteerd voor deze maanmissie, is een bewijs van de baanbrekende prestaties van deze technologie.”

De Nikhef R&D groep werkt nu samen met de Nikhef Electronica Technologie-groep en Innoseis aan een uitleeschip, ofwel ASIC, om het geheel nog gevoeliger en kleiner te maken. Het doel is om de gevoeligste, meest compacte en energie-zuinige versnellingsmeter te maken.

Onder meer Nikhef-ET-engineer en onderzoeker Ömer Can Akgün werkt aan het ontwerp van ASIC: “Met deze ASIC ontwikkelen we een nieuw niveau van precisie in low-energy MEMS-gebaseerde versnellingsmeters.

Door een ongeëvenaarde gevoeligheid te bereiken in een compact en efficiënt ontwerp, zullen we baanbrekende Newtoniaanse ruisonderdrukking mogelijk maken, waarmee we de grenzen van de detectie van zwaartekrachtsgolven verleggen.”

In de toekomst kunnen deze sensoren worden gebruikt in de toekomstige Einstein Telescope (ET) om de directe zwaartekrachtkoppeling van de grond naar de optiek actief te onderdrukken.

Bij ET is de onderdrukking van deze ruisbron erg belangrijk. Ook zijn er vele andere toepassingen mogelijk, zoals het in kaart brengen van verschillende aardlagen in de ondergrond en de navigatie van satellieten.

Voor de ontwikkeling van deze sensor heeft Nikhef een subsidie ontvangen van Holland High Tech van bijna 700.000 euro.