極低温ミラーの周辺環境と光学損失の関係についての研究

• 研究課題/領域番号: 24K07065
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 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
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 大橋 正健 東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (80213833)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2026年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2025年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2024年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
• キーワード: 重力波 / レーザー干渉計 / 極低温技術 / 光学薄膜 / ガス吸着

研究開始時の研究の概要

本研究は、極低温での超高品質ミラーの性能劣化を抑制するための基礎研究である。レーザー干渉計型重力波望遠鏡KAGRAには極低温の光共振器（ファブリーペロー共振器）が組み込まれており、熱雑音を低減することによる高感度化を目指している。重力波望遠鏡の将来計画としては欧州のアインシュタイン・テレスコープや米国のコズミック・エクスプローラ計画が提案されているが、ミラーを冷却することを検討している。これまでにわかってきた低温ミラーの問題点としては、冷却中に周囲の残留ガスを吸着して反射率が下がる現象が観測されており、これを解消することが必須である。本研究は冷却中の反射率低下を解消することが目標である。