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2021 年度 実績報告書

第三世代重力波望遠鏡の迅速な光学的性能回復による観測不能時間の改善

研究課題

研究課題/領域番号 19H00680
研究機関東京大学

研究代表者

三代木 伸二  東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (20302680)

研究分担者 都丸 隆行  国立天文台, 重力波プロジェクト, 教授 (80391712)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード重力波 / 低温吸着 / レーザー干渉計 / 刺激脱離 / 昇温脱離
研究実績の概要

コロナのさらなる感染拡大により継続された、外出および移動の制限、それから世界的に派生した、生産活動と物流の混乱により、真空装置の改良設計を行い、令和4年3月までに、真空装置の改良部分の発注、真空装置の改良部分の構築を行う予定までには到達できなかったが、その中においても下記の活動を行った。
引き続き、サファイア鏡基材の上にコーティングされたTa2O5/SiO2誘電多層膜で構成される高性能鏡に吸着した水分子の低温における 脱離エネルギーを計測するための実験系の構築を行った。特に本年度は、真空タンク内光学系の構築を行った。さらに、前年度懸案となった、乾燥窒素の消費を低減し、実験室への放出による窒素中毒への懸念を根絶するための空間閉回路を作成したが、光学部品そのものから放出される微小な水分が残存する問題に対しベイキング等の手法で改善を行った。前年度までに構築した真空系に対し、さらに、外部光軸常板上光学系も真空内に内包し、極力窒素ガス中を通過しない校正とすべく、真空系の改良設計を行った。さらに、水分子そのものではなく、水分子が付着したサファイア鏡基材の昇温に焦点を置いた水分子脱離化実験に必要なレーザーとそのレーザー光学系を新たに構築した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

2020年度に引き続き2021年度も、コロナ禍による行動制限に加え、世界的な物流の混乱による、物品調達がままならない支障が発生したため。

今後の研究の推進方策

真空系の改良と再構築を行った後、水分子だけに特異的に吸収するレーザー波長による、水分子脱離実験と、サファイア鏡基材自身の高速昇温による脱ガス実験を開始する。その前に、まずは、そのようなレーザーが、薄膜コーティングそのものにたいするダメージの影響がないかの確認から開始する。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 14件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Search for continuous gravitational waves from 20 accreting millisecond x-ray pulsars in O3 LIGO data2022

    • 著者名/発表者名
      Abbott R, et al.
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 105 ページ: 022002

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.105.022002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Search for intermediate-mass black hole binaries in the third observing run of Advanced LIGO and Advanced Virgo2022

    • 著者名/発表者名
      Abbott R, et al.
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics

      巻: 659 ページ: A84~A84

    • DOI

      10.1051/0004-6361/202141452

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Constraints on dark photon dark matter using data from LIGO’s and Virgo’s third observing run2022

    • 著者名/発表者名
      Abbott R, et al.
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 105 ページ: 6-15

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.105.063030

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Overview of KAGRA: Calibration, detector characterization, physical environmental monitors, and the geophysics interferometer2021

    • 著者名/発表者名
      Akutsu T, et al.
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2021 ページ: 018

    • DOI

      10.1093/ptep/ptab018

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diving below the Spin-down Limit: Constraints on Gravitational Waves from the Energetic Young Pulsar PSR J0537-69102021

    • 著者名/発表者名
      Abbott R, et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 913 ページ: L27~L27

    • DOI

      10.3847/2041-8213/abffcd

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observation of Gravitational Waves from Two Neutron Star Black Hole Coalescences2021

    • 著者名/発表者名
      Abbott R, et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 915 ページ: L5~L5

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ac082e

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Constraints on Cosmic Strings Using Data from the Third Advanced LIGO-Virgo Observing Run2021

    • 著者名/発表者名
      Abbott R, et al.
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 126 ページ: 241102

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.126.241102

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Search for anisotropic gravitational-wave backgrounds using data from Advanced LIGO and Advanced Virgo’s first three observing runs2021

    • 著者名/発表者名
      Abbott R, et al.
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 104 ページ: 022004

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.104.022005

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Upper limits on the isotropic gravitational-wave background from Advanced LIGO and Advanced Virgo’s third observing run2021

    • 著者名/発表者名
      Abbott R, et al.
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 104 ページ: 022004

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.104.022004

    • 査読あり
  • [雑誌論文] All-sky search for continuous gravitational waves from isolated neutron stars in the early O3 LIGO data2021

    • 著者名/発表者名
      Abbott R, et al.
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 104 ページ: 082004

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.104.082004

    • 査読あり
  • [雑誌論文] All-sky search for long-duration gravitational-wave bursts in the third Advanced LIGO and Advanced Virgo run2021

    • 著者名/発表者名
      Abbott R, et al.
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 104 ページ: 102001

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.104.102001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Searches for Continuous Gravitational Waves from Young Supernova Remnants in the Early Third Observing Run of Advanced LIGO and Virgo2021

    • 著者名/発表者名
      Abbott R, et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 921 ページ: 80~80

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac17ea

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Constraints from LIGO O3 Data on Gravitational-wave Emission Due to R-modes in the Glitching Pulsar PSR J0537?69102021

    • 著者名/発表者名
      Abbott R, et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 922 ページ: 71~71

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac0d52

    • 査読あり
  • [雑誌論文] All-sky search for short gravitational-wave bursts in the third Advanced LIGO and Advanced Virgo run2021

    • 著者名/発表者名
      Abbott R, et al.
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 104 ページ: 122004

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.104.122004

    • 査読あり
  • [学会発表] Gravitational Wave Physics & Astronomy, Status of KAGRA2021

    • 著者名/発表者名
      Hisaaki Shinkai, on behalf of KAGRA collaboration
    • 学会等名
      Cosmology from Home
    • 国際学会
  • [学会発表] Current status of KAGRA2021

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Ushiba, on behalf of KAGRA collaboration
    • 学会等名
      Amaldi14
    • 国際学会
  • [学会発表] Current status of KAGRA2021

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Sawada for the KAGRA Collaboration
    • 学会等名
      Probe into core-collapse SuperNovae via Gravitational-Wave and neutrino signals (SNeGWv2021)
    • 国際学会
  • [学会発表] Gravitational Astrophysics with KAGRA and Beyond2021

    • 著者名/発表者名
      Masaki Ando, on behalf of the KAGRA collaboration
    • 学会等名
      Yukawa International Seminar 2022a (YKIS2022a)
    • 国際学会
  • [学会発表] KAGRA +, Next step for KAGRA2021

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Yamamoto, on behalf of KAGRA collaboration
    • 学会等名
      GWADW202
    • 国際学会
  • [学会発表] 大型低温重力波望遠鏡KAGRAの現状2021

    • 著者名/発表者名
      澤田崇広, KAGRA collaboration
    • 学会等名
      日本物理学会 2021年秋季大会
  • [学会発表] 大型低温重力波望遠鏡KAGRAの現状2021

    • 著者名/発表者名
      山本尚弘, KAGRA collaboration
    • 学会等名
      日本物理学会 2021年春季大会

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公開日: 2023-12-25  

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