2016 Fiscal Year Annual Research Report
Search for Lorentz Violation using an Optical Ring Cavity
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15H05445
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
道村 唯太 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (80747006)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ローレンツ不変性 / 異方性 / 光共振器 / レーザー / 相対性理論 / 干渉計 / 拡張標準理論 / 対称性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では光速の行き帰りの差を、シリコンを入れた非対称光リング共振器を用いて測定することで、世界最高精度での光速の異方性探査を行う。光速度不変の原理は光子のLorentz不変性と結びついており、異方性探査を行うことはLorentz不変性の破れ探査を行うことに相当する。
我々はこれまで、簡易な真空容器と回転系、光学系を用いて、1e-15レベルでの異方性探査を行ってきた。これは奇パリティ実験としては世界最高精度であるが、回転に伴う振動雑音で制限されていた。そこで2015年度は振動雑音低減のため、モノリシック光学系の設計開発を進めてきた。
2016年度は回転台の改良を行うことで回転に伴う振動の低減を目指した研究を進めた。ロータリーコネクタで電源を供給し、回転台の上にレーザー光源や光学系、制御システム、データ取得系を構築することで、これまで実現できていなかった一方向への連続回転を実現した。その結果、磁場に由来する雑音が問題になることが判明した。そこで、コイルを用いて磁場雑音カップリング率を事前に測定しておくことにより、雑音除去を行う手法を確立した。
また、回転に伴うストレスによる雑音が影響することがわかった。これはロータリーコネクタの回転軸と回転台の回転軸の不一致が原因であることをつきとめ、回転軸の微調整を行った。
以上の工夫により、回転に伴う電気系の雑音と機械系の雑音が十分に低減できることがわかった。連続回転機構がほぼ完成したと言える。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2016年度は主に回転台の改良を進めた。連続回転により、回転に伴う雑音が生じることが予想され、実際に観測されたが、着実に雑音特定と低減ができた。これにより、回転台に起因する電気系雑音や機械系雑音が問題にならない程度に抑えることが可能であることがわかった。そのため、おおむね順調に進展していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
2017年度はモノリシック光学系の開発を行い、2015年度に開発した回転機構と組み合わせて、観測運転を行う。
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Research Products
(26 results)
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[Presentation] 重力波望遠鏡KAGRAの低温動作に向けた主干渉計開発2017
Author(s)
道村唯太, 麻生洋一, 宗宮健太郎, 宮川治, 苔山圭以子, 廣瀬榮一, 阿久津智忠, 榎本雄太郎, 小森健太郎, 有冨尚紀, 下田智文, 新井宏二, 山本博章
Organizer
日本物理学会第72回年次大会
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[Presentation] KAGRA用レーザー強度安定化システムの開発III2017
Author(s)
古畑貴行, 松島房和, 森脇喜紀, 小林かおり, 加川智大, 杉本裕介, 蒲原尚吾, 藤沢毬衣, 坂本春人, 北澤秀昌, 横川和也, 岩田拓也, 土井康平, 川村静児, 宮川治, 苔山圭以子, 中野雅之, 寺田総一, 阿久津智忠, 麻生洋一, 上田暁俊, 大石奈緒子, 道村唯太, 宗宮健太郎, 矢野和城, 佐藤孝, 大河正志, 他
Organizer
日本物理学会第72回年次大会
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[Presentation] 大型低温重力波望遠鏡KAGRAにおける補助光学系の開発IV2017
Author(s)
阿久津智忠, Simon Zeidler, 両角達彦, 齊藤芳男, 麻生洋一, 大渕喜之, 浦口史寛, 池之上文吾, 都築俊宏, 齊藤栄, 福嶋美津広, 内山隆, 苔山圭以子, 道村唯太, 三代浩世希, 陳沿佑, 三代木伸二, 宮川治, 上泉眞裕
Organizer
日本物理学会第72回年次大会
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[Presentation] 大型低温重力波望遠鏡KAGRAにおけるTransmission Monitor Systemの開発II2017
Author(s)
両角達彦, 阿久津智忠, 三代木伸二, 都築俊宏, 道村唯太, 麻生洋一, 片山純子, 浦口史寛, 大渕喜之, 池之上文吾, 福嶋美津広
Organizer
日本物理学会第72回年次大会
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[Presentation] KAGRAにおける輻射圧キャリブレータの開発2017
Author(s)
井上優貴, 阿久津智忠, 牛場崇文, 神田展行, 苔山圭以子, Richard Savage, 鈴木敏一, 宍戸高治, 都丸隆行, 灰野禎一, 道村唯太, 宮本昂拓, 山本尚弘, 横澤孝章
Organizer
日本物理学会第72回年次大会
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[Presentation] KAGRA 用レーザー強度安定化装置の開発II2016
Author(s)
杉本裕介, 森脇喜紀, 松島房和, 小林かおり, 蒲原尚吾, 古畑貴行, 坂本春人, 北澤秀昌, 横川和也, 岩田拓也, 土井康平, 川村静児, 宮川治, 苔山圭以子, 中野雅之, 寺田総一, 阿久津智忠, 麻生洋一, 上田暁俊, 大石奈緒子, 道村唯太, 宗宮健太郎, 矢野和城, 佐藤孝, 大河正志, 齊藤高大, 志賀和成, 上原知幸, 大前宣昭, TaiHyun Yoon
Organizer
日本物理学会2016年秋季大会
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