• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2021 年度 実績報告書

次世代重力波天文学に向けたKAGRAの観測稼働率の向上

研究課題

研究課題/領域番号 20H00152
研究機関東京大学

研究代表者

梶田 隆章  東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (40185773)

研究分担者 宮川 治  東京大学, 宇宙線研究所, 准教授 (90532680)
山本 尚弘  東京大学, 宇宙線研究所, 助教 (00796237)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード重力波 / 重力波天文学 / 重力波検出 / 精密測定 / 制御 / 干渉計
研究実績の概要

2021年度は新規のデータ入出力モジュールを2台完成させ、稼働テストを進めた。そこで得た知見をフィードバックし、新規にKAGRA本体で使うための8台のデータ入出力モジュールの量産を開始した。また、それらに付随するタイミング入力のための回路などを設計・開発を進めた。
感度向上につながる20ビットのデジタルアナログコンバーターは、KAGRA本体で必要な枚数を選定購入し、実装のためのソフトウェア側の準備を進めた。上記の新型データ入出力モジュールでのテスト運用を進め、20ビットに対応するようなアンチエイリアスやアンチイメージのためのフィルター回路も製作を進めているが、必要な電子部品の入手性が著しく悪いため、完成を来年度に持ち越すことにした。一方、新規20ビットのデジタルアナログコンバーターを動かすためのソフトについては、既存のシステムでは対応が難しいことが確認されていたが、ドラバイバー類のアップデートなどを含めて無事に稼働させることができた。KAGRA本体の制御用ソフトのアップグレードについては、現システムでKAGRAが安定稼働しているため、タイミングを計る必要がある。
KAGRA本体は2021年度中はほぼアップグレード、特に防震装置の調整がすすんでいて、それらの過程において安定化のための診断ソフトなどの開発が順調に進んでいる。特に自動運転やリモート運転のためのスクリプトなどが充実しつつあり、実装が進んでいる。これらのソフトを用いることで、観測開始までに安定した体制を築いていく。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

新規のデータ入出力モジュール、ADC/DACカードなどを稼働させるためには、それらに付随する回路群-タイミング入力アダプターカード、アンチエイリアスフィルター、アンチイメージングフィルターなどを製作する必要がある。しかしながら、昨今の電子部品の品薄状態が続き、実際に必要な種類、数量の部品を入手することができなかった。そのため、回路製作の完成を次年度に遅らせた。
また、これら回路をシステムに繋ぐためのケーブルも同様で、ケーブルの材料、特にコネクタ部の入手性が著しく悪く、納期に1年近くかかるものもあったため、こちらも完成を次年度に遅らせた。
さらに、KAGRAが参加する予定の国際共同観測開始が遅れる見込みである。そのため、KAGRAへの導入が遅れる可能性が出てきた。

今後の研究の推進方策

2022年度は、2021年度に着手したデータ入出力モジュールの量産を継続し完成させる。電子部品の入手性が悪く製作が遅れている回路群は、早期に部品を発注することで製作を進め、完成を目指す。また、著しいコネクタ類の入手性の悪さから、年度またぎとなったケーブル製作は、2022年の夏頃には完成予定である。
KAGRAへの導入であるが、2022年6月から始まるとされていた重力波の国際共同観測が半年から1年ほど遅れることが判明している。KAGRA本体への導入の代わりに、別途独立して開発している制御システムのテストベンチにデータ入出力モジュールと20ビットデジタルアナログコンバーターをインストールし、開発および稼働テストを進めていく可能性が高い。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2021 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Compact integrated optical sensors and electromagnetic actuators for vibration isolation systems in the gravitational-wave detector KAGRA2021

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

      Review of Scientific Instruments

      巻: 91 ページ: 115001~115001

    • DOI

      10.1063/5.0022242

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Overview of KAGRA: Detector design and construction history2021

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

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2021 ページ: N/A

    • DOI

      10.1093/ptep/ptaa125

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] An arm length stabilization system for KAGRA and future gravitational-wave detectors2021

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

      Classical and Quantum Gravity

      巻: 37 ページ: 035004~035004

    • DOI

      10.1088/1361-6382/ab5c95

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Overview of KAGRA: KAGRA science2021

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

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2021 ページ: N/A

    • DOI

      10.1093/ptep/ptaa120

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [備考] KAGRA wiki

    • URL

      http://gwwiki.icrr.u-tokyo.ac.jp/JGWwiki/KAGRA

  • [備考] KAGRA Digital System Subgroup

    • URL

      http://gwwiki.icrr.u-tokyo.ac.jp/JGWwiki/KAGRA/Subgroups/DGS

  • [備考] KAGRA 大型低温重力波望遠鏡

    • URL

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

URL: 

公開日: 2023-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi