| 研究課題/領域番号 |
23K22517
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| 補助金の研究課題番号 |
22H01246 (2022-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2022-2023) |
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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 | 東京大学 |
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研究代表者 |
安東 正樹 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (90313197)
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| 研究分担者 |
横澤 孝章 東京大学, 宇宙線研究所, 助教 (00755928)
宗宮 健太郎 東京工業大学, 理学院, 准教授 (10582603)
三代木 伸二 東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (20302680)
鷲見 貴生 国立天文台, 重力波プロジェクト, 特任助教 (30822283)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2027-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2026年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2025年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2024年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2023年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2022年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
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| キーワード | 重力波 / 重力勾配雑音 / ねじれ振り子 / レーザー干渉計 / 低温 / 重力波望遠鏡 / 低温干渉計 / 防振 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
重力波望遠鏡において，レーザー干渉計を構成する鏡の周辺での密度変化によって生じる重力勾配変動は重要な雑音源となっている。現在の重力波望遠鏡では非定常雑音となり得るとともに，将来の第3世代重力波望遠鏡においては，低周波数の感度を制限する要因となることが想定されている．本研究では，世界最高感度の重力勾配計を用いて，地面振動や大気揺らぎに起因する重力勾配変動を連続観測し，その低減手法を確立させる．
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| 研究実績の概要 |
本研究では， (1) 現在稼働している重力波望遠鏡KAGRAにおける非定常な重力勾配雑音の除去をおこなうこと, (2) 将来の重力波望遠鏡のための重力勾配雑音の低減手法の研究を推進すること，を目的とする．そのために， 0.1Hz付近という低いの周波数帯で，地面振動や大気揺らぎに起因する重力勾配変動を観測する，重力勾配計の開発を進めた．本年度は，熱雑音を避けるために低温下で動作し，かつ，外乱振動に対して強固である，シリコンモノリシック干渉計の開発を進め，その部品の調達，各コンポーネントの低温環境試験，モノリシック干渉計の構築系の開発を進めた上で，干渉計動作を実現した．干渉計の初期アラインメントにおいて調整が困難な箇所もあったが，忍耐強い調整と，補償光学系の検討も進め，今後の知見を蓄えた．また，低温懸架に用いるサファイアファイバのねじれモードの機械損失測定を進め，エネルギーの損失要因について系統的な調査を進めた．懸架系の振り子モードとのカップリングによって損失が増大している可能性を示唆する結果が得られ，系統的な測定，計算の両面からの研究を進めた，さらに，従来のレーザー干渉計を用いた波面センサの性能を向上させる改良型WFSの開発を進め，その原理実証実験を行うとともに，能動防振系に組み込むための傾斜計の開発を進めた．また，重力勾配計のねじれ振り子部の概念設計検討の一環として，必要となる要素技術の洗い出しとトレードオフ検討を進めた．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
モノリシック干渉計の開発において，各コンポーネントの低温試験，干渉計の構築と動作を達成した．
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| 今後の研究の推進方策 |
モノリシック干渉計を低温下で動作させ，雑音源の特定を低減を進めるとともに，重力勾配計のねじれ振り子部の設計と開発を進める．
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