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低温環境における超安定共振器の研究

研究課題

研究課題/領域番号 25287053
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
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)

研究分担者 山元 一広  東京大学, 宇宙線研究所, 助教 (00401290)
内山 隆  東京大学, 宇宙線研究所, 准教授 (60361656)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2015年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2014年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2013年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
キーワード重力波 / レーザー干渉計 / 極低温 / 光学薄膜
研究成果の概要

本研究は、極低温において超安定光共振器(ファブリーペロー共振器)を実現しようとするものである。ミラーコーティング(光学薄膜)の極低温における機械的 Q値の測定が、 2種類のミラーコーティング( Tiドープの有無)に対して実行された。この測定では、極低温における機械的 Q値の低下は確認されず、ミラーを極低温に冷却することで、熱雑音を大幅に低減できる可能性が高いことが判明した。また、大口径サファイア基材を用意し、それを実際に研磨して表面形状を測定した。これにより、現在の研磨技術で高性能な長基線光共振器を構成可能であることを確認した。

報告書

(5件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Mechanical loss of a multilayer tantala/silica coating on a sapphire disk at cryogenic temperatures: Toward the KAGRA gravitational wave detector2014

    • 著者名/発表者名
      Eiichi Hirose, Kieran Craig, Hideki Ishitsuka, Iain W. Martin, Norikatsu Mio, Shigenori Moriwaki, Peter G. Murray, Masatake Ohashi, Sheila Rowan, Yusuke Sakakibara, Toshikazu Suzuki, Kouichi Waseda, Kyohei Watanabe, and Kazuhiro Yamamoto
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 90 号: 10 ページ: 102004-102004

    • DOI

      10.1103/physrevd.90.102004

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Sapphire mirror for the KAGRA gravitational wave detector2014

    • 著者名/発表者名
      E. Hirose, D. Bajuk, G. Billingsley, T. Kajita, B. Kestner, N. Mio, M. Ohashi, B. Reichman, H. Yamamoto, and L. Zhang
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 89 号: 6 ページ: 062003-062003

    • DOI

      10.1103/physrevd.89.062003

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] KAGRA低温系の現状II2016

    • 著者名/発表者名
      山元一広, Kieran Craig, 梶田隆章, 宮本昂拓, 田中宏樹, 萩原綾子, 木村誠宏, Rahul Kumar, 鈴木敏一, 都丸隆行, KAGRA Cryogenics Subgroup
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      宮崎大学(宮崎県宮崎市)
    • 年月日
      2016-09-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Cryogenic Payload Issues2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Yamamoto
    • 学会等名
      ELiTES: 4th general meeting
    • 発表場所
      Tokyo Institute of Technology
    • 年月日
      2015-12-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Measurement of coating mechanical loss2015

    • 著者名/発表者名
      J. Katayama, K. Craig, K. Yamamoto and M. Ohashi
    • 学会等名
      ELiTES: 4th general meeting
    • 発表場所
      Tokyo Institute of Technology
    • 年月日
      2015-12-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] KAGRA 用低温懸架装置の開発VI2015

    • 著者名/発表者名
      山元一広,A. Khalaidovski,宮本昂拓,榊原裕介,田中宏樹,内山隆,阿久津智忠,萩原綾子,木村誠宏,R. Kumar,久米達哉,小池重明,村上巌,鈴木敏一,寺嶋眞一,都丸隆行,豊田惠嗣,陳たん,R. DeSalvo,E. Majorana
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都新宿区)
    • 年月日
      2015-03-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] The ELiTES Collaboration, Japanese viewpoint2015

    • 著者名/発表者名
      山元一広
    • 学会等名
      ELiTES: 3rd general meeting
    • 発表場所
      駐日欧州連合代表部(東京都港区)
    • 年月日
      2015-02-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] KAGRA 用低温懸架装置の開発 V2014

    • 著者名/発表者名
      山元一広,高橋竜太郎,田中宏樹,宮本昂拓,小野謙次,関口貴令,榊原裕介,上泉眞裕,廣瀬榮一,A. Khalaidovski,R.Kumar,内山隆,三代木伸二,阿久津智忠,石崎秀晴,鈴木敏一,麻生洋一,宗宮健太郎
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      佐賀大学(佐賀県佐賀市)
    • 年月日
      2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] KAGRA重力波検出器の低温鏡系の開発2014

    • 著者名/発表者名
      廣瀬榮一,GariLynn Billingsley,梶田隆章,三尾典克,大橋正建,山本博章A,Liyuan Zhang
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス(神奈川県平塚市)
    • 年月日
      2014-03-27
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] KAGRA用低温懸架装置の開発IV2014

    • 著者名/発表者名
      山元一広,高橋竜太郎,小野謙次,関口貴令,榊原裕介,東谷千比呂,上泉眞裕,岩崎詩子,廣瀬榮一,A. Khalaidovski,R. Kumar,内山隆,三代木伸二,大橋正健,阿久津智忠,石崎秀晴,鈴木敏一,木村誠宏,小池重明,坪野公夫,麻生洋一,牛場崇文,柴田和憲,陳タン,大前宣昭,宗宮健太郎他
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス(神奈川県平塚市)
    • 年月日
      2014-03-27
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Overview of KAGRA cryogenic payload development2013

    • 著者名/発表者名
      山元一広
    • 学会等名
      ELiTES: 2nd general meeting
    • 発表場所
      駐日欧州連合代表部(東京都港区)
    • 年月日
      2013-12-04
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 東京大学宇宙線研究所KAGRAホームページ

    • URL

      http://gwcenter.icrr.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2013 実績報告書
  • [備考] KAGRAホームページ

    • URL

      http://gwcenter.icrr.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書

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公開日: 2013-05-21   更新日: 2018-03-22  

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