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2019 Fiscal Year Annual Research Report

大型低温干渉計型重力波観測機KAGRAの開発

Research Project

Project/Area Number 17J08115
Research InstitutionUniversity of Toyama

Principal Investigator

中野 雅之  富山大学, 大学院理工学研究部, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2020-03-31
Keywords重力波 / レーザー干渉計
Outline of Annual Research Achievements

KAGRAは、Michelson干渉計を利用し、重力波による二点間の距離変動を測定する重力波観測機である。干渉計を重力波観測器として稼働させるためには、干渉計を動作点に制御する必要があり、この制御を達成するためのシステムインテグレーション作業をコミッショニング作業と呼んでいる。報告者は、主干渉計のコミッショニング作業を先導して行ってきた。本年度では干渉計を構成する鏡の懸架システムの制御システムを改良し性能向上を達成した。2019年8月には、この性能向上によって、Fabry-Perot Michelson干渉計の制御を達成した。Fabry-Perot Michelson干渉計はKAGRA初の多自由度干渉計であり、1つ目の大きなマイルストーンであった。図2にこの際の感度を示す。
KAGRAでの2020年度の最終目標は、1Mpc先の中性子星連星合体イベントで放出される重力波を観測できるだけの感度を達成することであった。Fabry-Perot Michelson干渉計での最初の達成感度では100pc程度の感度であり、大幅な感度向上が必要であった。KAGRAの感度は、レーザー光源の安定度や、懸架系の性能の更なる向上などによって2020年度後半に大きく向上していった。そのほぼ全ての作業において、報告者が主導し結果を残してきた。さらに、2月にはFabry-Perot Michelson干渉計に上記のPower recycling共振器を組み込んだPower recycled Fabry-Perot Michelson干渉計の制御に成功し、更なる感度向上を達成した。3/25現在では970kpcという感度を達成し、およそ5桁の感度改善を達成している。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (6 results)

All 2019

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] First cryogenic test operation of underground km-scale gravitational-wave observatory KAGRA2019

    • Author(s)
      T Akutsu, et. al.
    • Journal Title

      Classical and Quantum Gravity

      Volume: 36 Pages: 16

    • DOI

      10.1088/1361-6382/ab28a9

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Vibration isolation system with a compact damping system for power recycling mirrors of KAGRA.2019

    • Author(s)
      Y. Aliyama, et. al.
    • Journal Title

      Classical and Quantum Gravity

      Volume: 36 Pages: 9

    • DOI

      10.1088/1361-6382/ab0fcb

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 大型低音重力波望遠鏡KAGRAの現状2019

    • Author(s)
      中野雅之
    • Organizer
      日本物理学会第75回年次大会
  • [Presentation] Interferometer control of KAGRA2019

    • Author(s)
      Masayuki Nakano
    • Organizer
      16th International Conference on Topics in Astroparticle and Underground Physics (TAUP 2019)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Status of the input optics for the O32019

    • Author(s)
      Masayuki Nakano
    • Organizer
      The 6th KAGRA International Workshop
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The Input optics of KAGRA2019

    • Author(s)
      Masayuki Nakano
    • Organizer
      Gravitational-Wave Advanced Detector Workshop
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-01-27  

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