2017 Fiscal Year Annual Research Report
真空のポンプ・プローブ実験による真空構造の解明
Publicly Offered Research
| Project Area | New expansion of particle physics of post-Higgs era by LHC revealing the vacuum and space-time structure |
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| Project/Area Number |
17H05398
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
難波 俊雄 東京大学, 素粒子物理国際研究センター, 助教 (40376702)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 素粒子物理実験 / 真空 / レーザー / パルス磁石 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高フィネス共振器に蓄積したレーザーの強磁場下での微小な偏光変化を観測することで真空に満ちた場の探索をおこなう。高フィネスのファブリペロー共振器の安定性が実験感度を決めるため、安定性改善のためにプロトタイプ実験装置の改良をおこなった。
レーザー制御系の周囲に磁気シールドを配置することで、共振器へ入射するレーザー波長へのフィードバック回路を安定化させ、フィードバックのための PDF法のフィルターも最適化した。また、パルス磁石駆動電源のノイズが系の安定を乱していたため、高電圧部のサージノイズを軽減するためにスイッチングの手法を改善した。
11月に約1日間のデータ取得をおこなって実験感度の確認と感度向上に向けた課題の洗い出しをおこなった。このときに印加した9Tパルス磁場は6,000回であり、このクラスのパルス磁石としては世界最高レベルの周期と回数である。その結果、約2桁の感度向上が得られたが、入射光の安定性や長期変化の影響などの課題もわかった。また、このデータ解析において、ノイズ下での波形からシグナルを抜き出す独自の手法を開発した。
一方、ファブリペロー共振器内の残留ガスも複屈折の影響を見る上でノイズとなるため、高真空の真空容器が必要となる。周囲の振動の影響などを抑えるために、主要部分がベローズで結合された真空容器を設計し、製作した。試験的に真空引きをおこなったところ、実験に影響の無い10^-6Pa台まで真空度が到達できることが確認された。
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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
実験遂行上の都合で、レーザー部分の改良を先におこない、真空チェンバーの製作を繰り越したが、ほぼ順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
レーザー安定化の更なる改善とパルス磁石の高磁場化をおこない、また、高真空用の真空容器へと共振器を移設する。新しいセットアップで真空に潜む場の探索をおこなう。
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[Journal Article] The OVAL experiment: a new experiment to measure vacuum magnetic birefringence using high repetition pulsed magnets2017
Author(s)
Xing Fan, Shusei Kamioka, Toshiaki Inada, Takayuki Yamazaki, Toshio Namba, Shoji Asai, Junko Omachi, Kosuke Yoshioka, Makoto Kuwata-Gonokami, Akira Matsuo, Koushi Kawaguchi, Koichi Kindo, and Hiroyuki Nojiri
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Journal Title
The European Physical Journal D
Volume: 71
Pages: 308
DOI
Peer Reviewed
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