狭帯域レーザー干渉計重力波アンテナの開発

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10440083
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: National Astronomical Observatory of Japan
• Principal Investigator: 川村 静児 国立天文台, 位置天文・天体力学研究系, 助教授 (40301725)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山崎 利孝 国立天文台, 位置天文・天体力学研究系, 助手 (90182485) ; 高橋 竜太郎 国立天文台, 位置天文・天体力学研究系, 助手 (60270451) ; 大橋 正健 東京大学, 宇宙線研究所, 助教授 (80213833)
• Keywords: 重力波 / レゾナント・サイドバンド・エクストラクション / TAMA計画

Research Abstract

現在、世界各国でレーザー干渉計を用いた重力波検出実験プロジェクトが進んでいる。日本のTAMA計画、アメリカのLIGO計画、フランス・イタリアのVIRGO計画等が主なものであるが、それらは全て、いわゆるスタンダード・パワー・リサイクル法を用いた広地帯型の基本設計としている。しかしながら、将来の重力波検出実験においては狭帯域でより感度の高い重力波アンテナが必須と考えられている。そこで、本研究では、狭帯域、広帯域の両方の動作を可能にし、さらに光学系の発熱の問題にも有効であると考えられている、レゾナント・サイドバンド・エクストラクション法の基礎実験を行なうこととなった。本年度の研究実績は、実験準備段階としてのモデル解析、実験環境の整備、装置の設計、製作を行なったことであり、これらはすべて次年度以降の研究計画をスムーズに行うための準備である。特に本実験でユニークな点は、真空装置の導入とミラー制御機構にミニサスペンションを用いたことである。レゾアント・サイドバンド・エクストラクション法では非常に高フィネスの共振器を使用するためどうしても空気中でのミラーの劣化が問題となる。しかしながら真空中での実験はミラーの制御系などが非常に複雑になりテーブルトップ実験の良さが失われてしまう。そこで本実験ではミラー制御機構にミニサスペンションを用いることにより、真空中でありながらテーブルトップの簡便さも兼ね備えた実験系を作り上げることに成功した。このシステムを使って次年度以降は、レゾナント・サイドバンド・エクストラクション法の振る舞いについて詳しい研究を効率的に行なえるめどがついた。