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2021 Fiscal Year Annual Research Report

第三世代重力波望遠鏡用の新素材鏡開発

Research Project

Project/Area Number 20K20286
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

三代木 伸二  東京大学, 宇宙線研究所, 准教授 (20302680)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2022-03-31
Keywords重力波 / 単結晶性シリコン / 結晶性薄膜 / 赤外線
Outline of Annual Research Achievements

令和2年度に、サファイの複屈折量が想定以上に大きいことも判明した。それにより、入射するレーザー光が直線偏光であった場合、その10%程度が、入射直線偏光と直行する成分に変換されてしまうことも判明した。将来の鏡基材としては、これも問題であるので、数社の製造メーカーを調査し、問題が解決しうる製造法があるかどうかの検討が必要となり、調査を行い、一部はサンプルを取り寄せ、性能評価とフィードバックを行ってきた。結果、特定のメーカーにおいては、直径10cm厚み6cmの基材の大きさレベルにおいては、十分複屈折を抑えることが可能であることが分かった。
結晶性薄膜コート鏡の作成の検討にもはいった。直径が1インチ程度の大きさであれば、その損失をppmレベルに抑制可能であることは判明したが、2インチまで大きくすると、ディフェクトなどの影響で、大面積領域では、薄膜形成時の損失増加により、期待される低損失性能が得られないことが判明した。研究遂行上、目的とする結晶性コーティング鏡は期待される低損失性能を有することが必要不可欠なため、このディフェクトの除去のための方策について、検討が必要となった。このディフェクトの内、ストレス応力によるディフェクトのロスへの影響は小さいことが判明した。それ以外のディフェクトによるロスへの影響の解明を進めている。
さらに、将来の30cmを超えるレベルの結晶性コーティング作成の道筋についても検討したが、現状の20cmレベルの作成装置を一新し、かなりの投資を伴って進めなければならないことも判明した。

  • Research Products

    (8 results)

All 2021

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

  • [Journal Article] Demonstration of a dual-pass differential Fabry?Perot interferometer for future interferometric space gravitational wave antennas2021

    • Author(s)
      Nagano Koji、Takeda Hiroki、Michimura Yuta、Uchiyama Takashi、Ando Masaki
    • Journal Title

      Classical and Quantum Gravity

      Volume: 38 Pages: 085018~085018

    • DOI

      10.1088/1361-6382/abed60

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Overview of KAGRA: Calibration, detector characterization, physical environmental monitors, and the geophysics interferometer2021

    • Author(s)
      T.Akutsu and KAGRA Collaboration
    • Journal Title

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 2021 Pages: 05A102

    • DOI

      10.1093/ptep/ptab018

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Constraints on Cosmic Strings Using Data from the Third Advanced LIGO?Virgo Observing Run2021

    • Author(s)
      R. Abbott et al. (LIGO Scientific Collaboration, Virgo Collaboration, and *KAGRA Collaboration)
    • Journal Title

      Physical Review Letters

      Volume: 126 Pages: 241102

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.126.241102

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Upper limits on the isotropic gravitational-wave background from Advanced LIGO and Advanced Virgo’s third observing run2021

    • Author(s)
      R. Abbott et al. (LIGO Scientific Collaboration, Virgo Collaboration, and *KAGRA Collaboration)
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 104 Pages: 022004

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.104.022004

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 重力波検出器KAGRAの現状2021

    • Author(s)
      横澤孝章, on the behalf of the KAGRA collaboration
    • Organizer
      日本物理学会 第76回年次大会 オンライン
  • [Presentation] 大型低温重力波望遠鏡KAGRAの現状2021

    • Author(s)
      澤田崇広, KAGRA collaboration
    • Organizer
      日本物理学会 2021年秋季大会 オンライン
  • [Presentation] KAGRA Status2021

    • Author(s)
      Hisaaki Shinkai and KAGRA Collaboration
    • Organizer
      The 8th KAGRA International Workshop, July 7 - 9, 2021, online Hosted by the Korea Astronomy and Space Science Institute
  • [Presentation] Status of KAGRA: Instrument Updates for O42021

    • Author(s)
      Yuta Michimura and KAGRA Collaboration
    • Organizer
      LIGO-Virgo-KAGRA Collaboration Meeting, 15-19 March 2021, Online

URL: 

Published: 2022-12-28  

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