| 研究課題/領域番号 |
10304017
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
黒田 和明 東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (00242165)
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| 研究分担者 |
三尾 典克 東京大学, 工学系研究科, 助教授 (70209724)
坪野 公夫 東京大学, 理学系研究所, 助教授 (10125271)
山本 明 高エネルギー加速器研究機構, 低温工学センター, 教授 (30113418)
新富 孝和 高エネルギー加速器研究機構, 低温工学センター, 教授 (10016082)
大橋 正健 東京大学, 宇宙線研究所, 助教授 (80213833)
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| キーワード | 重力波 / レーザー干渉計 / 低温鏡 / サファイヤ鏡 / サファイヤファイバー / 熱雑音 / ファブリーペロー干渉計 |
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| 研究概要 |
重力波検出が可能になれば、重力波そのものについて一般相対論から予測される位相速度や偏波成分について検証ができ、重力波源についてはコンパクト星のダイナミクス、分布などの統計、絶対距離がわかる。また、重力理論そのものの検証も可能である。現在建設中の中規模重力波レーザー干渉計TAMAの目標は、アンドロメダ星雲からのイベントを捉えることであるが、そのイベントは1000年に1回起こるかどうかというほど生起確率が小さい。本研究の目的は、鏡の温度を下げることにより、検出器の感度を向上させてさらに遠くの銀河からの重力波を捉えることで、100Hz-500Hz領域の感度を向上させる技術を開発する。このため、(1)レーザー干渉計の鏡のように細いワイヤで吊られた、発熱のある鏡を低温化すること、(2)低温化による機械的Q値の低下を防ぐ構造の開発とこれに伴う防振上必要な改良策を明らかにすること、(3)鏡の低温化による熱雑音の低下を示すこと、(4)鏡の低温化に伴う光学上の問題、特に熱レンズ効果を中心として熱の流れの計算機シミュレーションを行い、これらの解決策を得ること、が必要であるが、本年度は、サファイヤファイバーで吊されたサファイヤ結晶体の鏡を用いて、(1)及び(2)の実験を終了した。特に、鏡が懸架系に吊された現実的な状態で低温で得られた1億に達する機械的Qは、10Kという低温と相まって熱雑音の一桁以上の減少を期待させる結果であり、高く評価される。さらに、次年度以降のために、一つの真空槽内のクライオスタットに1組のファブリーペロー干渉計を構成し、光フリンジのロックを実現するための準備を行った。この目的は、低温での鏡制御技術の開発である。以上のように、計画を上回るスピードで研究が進んでいる。
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