| 研究課題/領域番号 |
19K03897
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分15020:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する実験
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| 研究機関 | 国立天文台 |
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研究代表者 |
Flaminio Raffaele (フラミニオ ラファエレ) 国立天文台, 重力波プロジェクト, 特別客員研究員 (10723108)
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| 研究分担者 |
LEONARDI MATTEO 国立天文台, 重力波プロジェクト, 助教 (90816448)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | gravitational wave / mirror / crystal / coating / thermal noise / optical coating / crystals |
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| 研究開始時の研究の概要 |
The first detections of gravitational waves from binary black holes mergers and binary neutron stars merger marked the beginning of gravitational wave astronomy. The sensitivity of these detectors is limited by thermal noise in the mirrors coatings. Recently crystalline coatings have been proposed as a solution to reduce the mirror thermal noise. In this research we propose to develop crystalline coatings with minimized thermo-optic noise. The coatings will be characterized to investigate its optical performances and to measure its thermal noise by means of a high finesse cavity.
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| 研究成果の概要 |
重力波の検出に使用されるミラーの熱雑音は、検出器の感度を制限する主な要因の一つである。本研究では、GaAs/AlGaAs多層膜を用いたミラー（AlGaAsミラー）について検討した。ミラーの熱雑音を直接測定するために、テーブルトップ型短尺光共振器と同様の小さなレーザービームを照射したミラーにおける熱光学雑音の影響を初めて評価した。並行して、熱雑音を最小化するように最適化された直径2.5cmのAlGaAsミラーの光学性能を評価した。ミラーの散乱光、粗さ、点欠陥の測定を行った。最後に、直径10cmのAlGaAsミラーを実現し、その光学的性能を測定した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、その結果に基づき重力波検出器の感度の向上を図ることができるため、重力波天文学に有用である。さらに、オプトメカニカル研究、レーザー周波数安定化、光時計、垂直外部共振器面発光レーザー、ジャイロレーザーなど、他の科学技術分野への応用も期待される。
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