| 研究課題/領域番号 |
08454060
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
素粒子・核・宇宙線
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| 研究機関 | 宮城教育大学 (1997-1998)
東京大学 (1996) |
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研究代表者 |
神田 展行 宮城教育大学, 教育学部, 助教授 (50251484)
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| 研究分担者 |
黒田 和明 東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (00242165)
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| 研究期間 (年度) |
1996 – 1998
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| キーワード | 重力波 / 共鳴型アンテナ / 宇宙線 / Fabry=Perot干渉計 |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、共鳴型重力波アンテナに高エネルギー宇宙線が入射する事によって起きる弾性体振動の励起を特定し、重力波検出のバックグラウンドとしての量を求めることであった。研究の主たる装置は東京大学宇宙線研に設置されている共鳴型重力波アンテナであり、さらに宇宙線用のカウンター等を設置して連続測定を目指した。
本研究の期間に、まず共鳴アンテナの変位検出装置の改良、その安定運転、宇宙線カウンターの設置、入射宇宙線のシミュレーション等を行った。宇宙線カウンターと変位検出装置の同時運転は遅れているが、カウンターまわりの電気回路のセッティングが終わり次第行うことになる。
変移検出装置は感度と安定性の両面において改良された。感度は〜10^Λ(-17)m/Hz^Λ(1/2)を達成した。安定性、特に長期の観測実験にあたっては、主に温度変化によるレーザー光のアラインメント変化に起因する感度の変動が見られたが、キャビティの透過光量を測定しながら自動アラインメント制御を行うことによって解決された。また温度変化による共鳴周波数の変化を、PSD(Phase Sensitive Detector)の復調周波数を測定したコンピュターからリアルタイムに追従するフィードバックシステムが試みられ、1/1000Hz単位での自動調整が可能になった。
宇宙線入射はCERN libraryのパッケージの一つであるGEANTを用いてシミュレーションされ、100-10GeVの陽子、ミューオン入射時を想定してのエネルギー損失などが見積もられた。運動量移行によるアンテナ振動の励起よりも、エネルギー損失が引き起こす熱的なそれの方がずっと大きい励起を作ることが確かめられた。
宇宙線カウンターは設置架台が完成し、真空槽の開け閉めなどの作業にも支障のない構造で作られた。カウンターは4枚一組で4層(計32チャンネル)がインストール中である。このカウンターを用いた測定は本研究の範囲内であるが、研究期間内にはチェックとインストールまでで、最終的な同時運転に至っていない。ただしエレクトロニクスとデータ取得プログラムの調整が終わり次第、同時観測を行う状況になっている。
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