2000 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
10304017
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
黒田 和明 東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (00242165)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 明 高エネルギー加速器研究機構, 低温工学センター, 教授 (30113418)
新冨 孝和 高エネルギー加速器研究機構, 低温工学センター, 教授 (10016082)
大橋 正健 東京大学, 宇宙線研究所, 助教授 (80213833)
坪野 公夫 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (10125271)
三尾 典克 東京大学, 新領域創成科学研究科, 助教授 (70209724)
|
|---|
| Keywords | 重力波 / 一般相対論 / 低温鏡 / サファイヤ鏡 / サファイヤファイバー / 熱雑音 / ファブリーペロー干渉計 / 高感度レーザー干渉計 |
|---|
| Research Abstract |
重力波検出が可能になれば、重力波そのものについて一般相対論から予測される位相速度や偏波成分について検証ができ、重力波源については、コンパクト星のダイナミクス、分布などの統計、絶対距離がわかる。また、重力理論そのものの検証も可能である。このように、物理的にも天文学的にも重力波の検出は画期的な知見をもたらす。このような重力波を直接検出するために、現在、世界で建設されている干渉計はいずれも究極の感度を目指すものであるが、それでもってしても、数ヶ月に一度という頻度で重力波を受けるにはまだまだ感度が不足している。このため、本研究では、世界でまだ取り組まれていない、鏡を極低温に冷却する技術により、鏡の熱雑音を抑圧して感度向上を目指す。すなわち、重力波検出のため、熱雑音を低減する低温鏡を現実的なプロトタイプ装置に組み込み、世界で初の低温レーザー干渉計を実現することが本研究の目的である。本年度は、干渉計を収めるクライオスタット真空槽及びこれらをつなぐ6mの低温真空配管について、マイケルソン干渉計の一方の鏡を低温真空槽内に設置して、吊された鏡の冷却速度の測定、並びに、干渉信号を取り出すことにより、地面振動および冷凍機の機械振動の影響の大きさを実測した。その結果、極低温領域に至るまで約2週間を要することを見いだし、また、振動については、低温シールドの金属板の機械共振が励起される結果大きい振動が誘発されることを確認した。後者については、外付けの防振装置により低減が可能であるが、前者については、ヒートリンクの増設により解決される。この実験と平行して、低温鏡の素材として有望な単結晶サファイヤの光学損失を実測し、将来改善すべき数値の目安を得た。以上の結果は、最終年度である次年度における干渉計実験の遂行のために有益なものである。
|
Research Products
(3 results)
-
[Publications] Uchiyama et al.: "Mechanical quality factor of a sapphire fiber at cryogenic temperatures"Physics Letter A. 273. 310-315 (2000)
-
[Publications] S.Miyoki et al.: "Cryogenic contamination of an ultra-low loss mirror for cryogenic laser interferometric gravitational wave detector"Cryogenics. 40. 61-66 (2000)
-
[Publications] 黒田和明: "大型低温重力波望遠鏡計画(LCGT)-低温技術を用いるレーザー干渉計-"低温工学. 35・9. 440-447 (2000)
