2015 Fiscal Year Research-status Report
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26610139
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
今西 祐一 東京大学, 地震研究所, 准教授 (30260516)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高森 昭光 東京大学, 地震研究所, 助教 (00372425)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 磁気浮上 / 重力計 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成27年度は，前半は主に平成26年度の研究の継続で，磁気浮上式重力計である超伝導重力計の水平加速度入力における特性をより詳細に調べた．前年に行っていた定量的評価の一部に不十分な点（地震計の特性を正しく考慮していなかった）があったため，それを修正した結果，この重力計における磁気浮上ポテンシャルのクロスタームの見積もりがより現実的な値となった．この推定に基づき，5Hz程度の高周波のノイズと，0.2Hz程度の波浪起源のノイズとが及ぼす影響が同一のモデルで説明できるかを調べた．その結果，波浪起源のノイズの影響は同じモデルでは説明できず，ポテンシャルの上下成分の高次項が寄与しているらしいことがわかってきた．年度の後半は主に，反磁性体を用いた磁気浮上の理論的側面について，シミュレーションによる解析を行った．この場合，反磁性体は浮上力をつかさどるのではなく，浮上を安定させることに寄与する．有限要素法ソフトウェアANSYSを導入し，コンピューター上で磁場解析を行う環境を構築した．計算においてはまず軸対象の系を仮定し，浮上体として永久磁石であるネオジム磁石を，反磁性体としては焼結カーボンを想定した．重力計では参照となる浮上体の位置や姿勢を安定に保つのに必要な支持力を得つつ，動作点の周りでは鉛直方向にできるだけ弱い拘束力が得られるのが望ましい．シミュレーションでは磁石やカーボンの形状や配置等，さまざまなパラメーターを試行して，できるだけ上記の条件を実現する条件を検討した．磁場の非対称性など，より現実的な問題を取り込むための三次元モデルの構築も検討する．また，浮上体の位置を測定するための光センサーの配置等を検討した．光センサーで検出された浮上体の位置の制御は，コイルで外部から磁場を加えて行う予定であるが，レーザーを照射する方法の可能性についても文献等で調査を行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初予定していたシミュレーションによる解析は進行しているが，ディメンションや形状などのパラメーターの絞り込みに時間を要したため，材料の選定に必要な精密データを得るまでには至っていない．そのため，実機の製作についてはまだ着手できていない．本研究において磁気浮上式重力計のリファレンスとして用いる岐阜県神岡の超伝導重力計がちょうど稼働を停止するタイミングとなり，その作業に追われたことも一因である．
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| Strategy for Future Research Activity |
シミュレーションを継続し，二次元モデルから三次元モデルへの展開を行う．材料の選定をすすめ，実機の試作を行う．長野県松代の超伝導重力計と並行観測を行い，性能を評価する．
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| Causes of Carryover |
今年度，試作のための材料を調達しなかったことと，試験観測を行うための旅費を使わなかったため．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度には試作機を製作し，試験観測を行う．
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[Journal Article] Characterization of the room temperature payload prototype for the cryogenic interferometric gravitational wave detector KAGRA2016
Author(s)
P. Arellano, F. Erasmo, T. Sekiguchi, Y. Fujii, R. Takahashi, M. Barton, N. Hirata, A. Shoda, J. van Heijningen, R. Flaminio, R. DeSalvo, K. Okutumi, T. Akutsu, Y. Aso, H. Ishizaki, N. Ohishi, K. Yamamoto, T. Uchiyama, O. Miyakawa, M. Kamiizumi, A. Takamori, et al.
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Journal Title
Rev. Sci. Instrum.
Volume: 87
Pages: 034501
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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