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大型低温重力波望遠鏡KAGRAにおける地面振動雑音の評価

Research Project

Project/Area Number 17J03639
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Astronomy
Research InstitutionThe University of Tokyo
Research Fellow 藤井 善範  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)
Project Period (FY) 2017-04-26 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords重力波 / 大型低温重力波望遠鏡KAGRA / 低周波防振 / 重力波検出器による早期方向特定 / 大型重力波望遠鏡KAGRA
Outline of Annual Research Achievements

三年目の年度である2019 年度は、主に以下二つの項目について研究を進めた。
一つ目の項目として、前年度から引き続き、感度の異なる複数台の重力波望遠鏡を用いた波源の早期方向特定精度に関するシミュレーションを進め、2018年度までに行った内容を投稿論文として発表した。
これを行っていた目的は、地面振動雑音を含めた雑音の評価結果を、その後の検出器の感度や安定性の向上、また電磁波によるフォローアップ観測に向けた波源天体の方向特定精度の改善に、どれだけ活かすことができるかを知るためであった。そのシミュレーションの内容として、いくつかの感度において、既存の米国LIGOによる観測ネットワークに、ヨーロッパの検出器Virgo と日本の検出器KAGRAが参加した際に、どれだけ方向特定の精度を向上させることができるかの見積もりを定量的に行った。本解析には、既存の二つのアルゴリズムを用い、実装した場合のインパクトを、より実際に近い形で見積もった。この内容は、LIGO-Virgo グループの協力の下、フランスの研究グループとともに行ったものである。
二つ目の項目として、2019年度は特にKAGRAサイトにて、干渉計を構成する主な鏡を懸架するサスペンションのインテグレーション作業及び修理作業に、まず従事した。その後、メインアーム共振器を構成する鏡を懸架する高さ13.5m のサスペンションのための制御フィルターをシミュレーション上でデザインし、性能を見積もった後に、実際のサスペンションに実装した。この制御システムの構築完了より干渉計の運転を開始させることが可能となった。上記のサスペンションに関する内容は、日本天文学会2019 年秋季年会及び、13th Edoardo Amaldi Conference on Gravitational Wavesにて報告した。
上記二項目を博士論文としてまとめた。

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。

Report

(3 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report

Research Products

(13 results)

All 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 5 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] An arm length stabilization system for KAGRA and future gravitational-wave detectors2020

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

      Class. Quant. Grav.

      Volume: 37 Pages: 035004-035004

    • DOI

      10.1088/1361-6382/ab5c95

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Fast localization of coalescing binaries with a heterogeneous network of advanced gravitational wave detectors2019

    • Author(s)
      Fujii Yoshinori、Adams Thomas、Marion Fr?d?rique、Flaminio Raffaele
    • Journal Title

      Astroparticle Physics

      Volume: 113 Pages: 1-5

    • DOI

      10.1016/j.astropartphys.2019.04.008

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] KAGRA : 2.5 generation interferometric gravitational wave detector2019

    • Author(s)
      KAGRA collaboration
    • Journal Title

      Nature Astronomy

      Volume: 3 Pages: 35-35

    • DOI

      10.1038/s41550-018-0658-y

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Vibration isolation system with a compact damping system for power recycling mirrors of KAGRA2019

    • Author(s)
      Y. Akiyama, et al. (KAGRA Collaboration)
    • Journal Title

      Classical and Quantum Gravity

      Volume: 36 Pages: 095015-095015

    • DOI

      10.1088/1361-6382/ab0fcb

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Construction of KAGRA : an underground gravitational-wave observatory2018

    • Author(s)
      M Ando, Y Aso, R Flaminio, T Kajita, S Kawamura, N Kimura, K Kuroda, F Matsushima, N Mio, O Miyakawa, S Miyoki, Y Moriwaki, M Ohashi, K Somiya, T Suzuki, T Tomaru, T Uchiyama and KAGRA Collaboration, et al.
    • Journal Title

      Progress of Theoretical Physics and Experiments

      Volume: 2018 Pages: 01-18

    • DOI

      10.1093/ptep/ptx180

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Mirror actuation design for the interferometer control of the KAGRA gravitational wave telescope2017

    • Author(s)
      Yuta Michimura, Tomofumi Shimoda, Takahiro Miyamoto, Ayaka Shoda, Koki Okutomi, Yoshinori Fujii, Yoichi Aso, Masaki Ando, Raffaele Flaminio, Takaaki Kajita, Seiji Kawamura, Kentaro Somiya, Takayuki Tomaru, Takashi Uchiyama
    • Journal Title

      Classical and Quantum Gravity

      Volume: 34 Pages: 225-001

    • DOI

      10.1088/1361-6382/aa90e3

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 大型低温重力波望遠鏡KAGRAにおける防振装置のための制御系の開発II2019

    • Author(s)
      藤井善範
    • Organizer
      日本天文学会2019年秋季年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Performance of controls for Type-A seismic attenuation system for KAGRA2019

    • Author(s)
      Yoshinori Fujii
    • Organizer
      13th Edoardo Amaldi Conference on Gravitational Waves
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 大型重力波望遠鏡KAGRA における防振装置のための制御系の開発2019

    • Author(s)
      藤井善範
    • Organizer
      日本天文学会2019 年春季年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Status of Type-A suspensions for KAGRA2019

    • Author(s)
      Yoshinori Fujii
    • Organizer
      The 5th KAGRA International Workshop
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 重力波検出器による階層的な観測ネットワークを用いた連星合体の早期方向特定性能の見積もり (II)2018

    • Author(s)
      藤井善範
    • Organizer
      日本天文学会2018 年秋季年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 重力波検出器による階層的な観測ネットワークを用いた連星合体の早期方向特定性能の見積もり2017

    • Author(s)
      藤井善範
    • Organizer
      日本天文学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Fast localization with hierarchical network of gravitational wave detectors2017

    • Author(s)
      Yoshinori Fujii
    • Organizer
      Gravitational Wave Physics and Astronomy Workshop
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2017-05-25   Modified: 2021-01-27  

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