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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

研究課題

研究課題/領域番号 17J03639
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 天文学
研究機関東京大学

研究代表者

藤井 善範  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2018年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2017年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード重力波 / 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
研究実績の概要

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。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 6件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] An arm length stabilization system for KAGRA and future gravitational-wave detectors2020

    • 著者名/発表者名
      Akutsu T, et al. (KAGRA Collaboration)
    • 雑誌名

      Classical and Quantum Gravity

      巻: 37 号: 3 ページ: 035004-035004

    • DOI

      10.1088/1361-6382/ab5c95

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Fast localization of coalescing binaries with a heterogeneous network of advanced gravitational wave detectors2019

    • 著者名/発表者名
      Fujii Yoshinori、Adams Thomas、Marion Fr?d?rique、Flaminio Raffaele
    • 雑誌名

      Astroparticle Physics

      巻: 113 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1016/j.astropartphys.2019.04.008

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] KAGRA: 2.5 generation interferometric gravitational wave detector2019

    • 著者名/発表者名
      KAGRA collaboration
    • 雑誌名

      Nature Astronomy

      巻: 3 号: 1 ページ: 35-40

    • DOI

      10.1038/s41550-018-0658-y

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Vibration isolation system with a compact damping system for power recycling mirrors of KAGRA2019

    • 著者名/発表者名
      KAGRA Collaboration
    • 雑誌名

      Classical and Quantum Gravity

      巻: 36 号: 9 ページ: 95015-95015

    • DOI

      10.1088/1361-6382/ab0fcb

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Mirror actuation design for the interferometer control of the KAGRA gravitational wave telescope2017

    • 著者名/発表者名
      Michimura Yuta , Shimoda Tomofumi , Miyamoto Takahiro , Shoda Ayaka , Okutomi Koki , Fujii Yoshinori , Tanaka Hiroki , Barton Mark A , Takahashi Ryutaro , Aso Yoichi , et al.
    • 雑誌名

      Classical and Quantum Gravity

      巻: 34 号: 22 ページ: 225001-225001

    • DOI

      10.1088/1361-6382/aa90e3

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Construction of KAGRA: an underground gravitational-wave observatory2017

    • 著者名/発表者名
      KAGRA Collaboration、ほか
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2018 号: 1 ページ: 1-23

    • DOI

      10.1093/ptep/ptx180

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      藤井善範
    • 学会等名
      日本天文学会2019年秋季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Performance of controls for Type-A seismic attenuation system for KAGRA2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Fujii
    • 学会等名
      13th Edoardo Amaldi Conference on Gravitational Waves
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      藤井善範
    • 学会等名
      日本天文学会2019 年春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Status of Type-A suspensions for KAGRA2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Fujii
    • 学会等名
      The 5th KAGRA International Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      藤井善範
    • 学会等名
      日本天文学会2018 年秋季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      藤井善範
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Fast localization with hierarchical network of gravitational wave detectors2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Fujii
    • 学会等名
      Gravitational Wave Physics and Astronomy Workshop
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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