2017 Fiscal Year Annual Research Report
Fundamental research to detect exotic partilces using interferometer
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15K05099
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
山元 一広 富山大学, 大学院理工学研究部(理学), 准教授 (00401290)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 未知素粒子探索 / 干渉計 / 低温 / 精密測定 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究概要：本研究は低温モノリシック振り子（サファイア鏡とサファイアファイバからなる）の動きをマイケルソン干渉計で観測し、未知のエキゾチック素粒子によって励起される振り子振動を検出する装置の開発を行うのが目的である。
平成28年度までに振り子の組立手順を確立し、冷却及び熱負荷試験を行った。想定された温度まで冷えること、さらに想定される熱負荷を与えても温度は十分低いことを確認した。
平成28年度から平成29年度までに問題が起こった。振り子組立のサファイア部品（鏡を吊るすファイバとブレードスプリングの2種類がある。これまでブレードスプリングのことは記述していなかったが、縦方向の振動の伝播の抑制のために導入した）の破損である。手持ちのすべてのファイバとスプリングの強度試験を行った。幸い強度が足りないのは一部のみであることがわかった。また破損の原因はそれら個体の強度の欠如であり、組立手順ではないことを確認した。しかし万が一のことを備えて、破損したときに落下した鏡をすぐ受け止めることができる機構を改良した。
また平成28年度までにモノリシック振り子の機械的散逸（Q値の逆数）を測定して熱雑音を見積もった。残念ながら散逸（熱雑音）は目標より大きかった。調べた結果、理由の一つとしてブレードスプリングの散逸が大きかった。この原因としては（複雑な）加工や研磨のため散逸を導入していることが考えられる。そこで形状をよりシンプルな円板にし、研磨過程が異なるものをテストサンプルとして2つ購入した。
平成29年度に干渉計の試験運転を行う予定であったが、上記のサファイア部品の破損とその対応のためできなかった。しかしこれらは克服されたので早急に干渉計を組み運転を行う予定である。さらに上記をサファイアの円板のQ値を測定して、ブレードスプリングの今後の改良の指針とする。
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