低温レーザー干渉計プロトタイプ

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14047204
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 大橋 正健 東京大学, 宇宙線研究所, 助教授 (80213833)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 辰巳 大輔 国立天文台, 位置力学研究系, 助手 (70333276) ; 三代木 伸二 東京大学, 宇宙線研究所, 助手 (20302680)
• Keywords: 重力波 / レーザー干渉計 / 低温 / 宇宙物理

Research Abstract

本研究は、計画研究(本特定領域、以下同様)「低温鏡の開発」で開発・製作されるサファイアミラーと計画研究「低温懸架系の開発」で開発・製作される低温防振系を組み込んで、基線長100mの低温レーザー干渉計プロトタイプを構築することが目的である。それまでの2年間に100mレーザー干渉計を設置する施設の整備とモードクリーナーを含むレーザー干渉計の光源を準備する。今年度は、まず神岡鉱山内に100m×100mのL字型トンネルを掘削した後に、壁面へのコンクリート吹き付けと防塵塗装を施し、照明・電源および給排水ポンプを設置するなど、実験室環境を整備した。平成15年度にはクリーンブースの設置を行なう予定である。また、低温レーザー干渉計を設計するために6回のデザインミーティングを開催し、低温化にかかわる問題点とその解決法についてのレポートをまとめた。
一方、本研究は計画研究「地球物理への応用」と共同で基線長100mの高性能レーザー歪計を併設し、地球物理的観測による情報を重力波観測にいかすことも重要な目標としている。このため、今年度はレーザー歪計の真空系を製作し、100mトンネルに設置した。レーザー歪計を設置する準備として、トンネル掘削直後に弾性波速度を測定した。結果は5km/sを超える結果が得られ、100mトンネルを取り巻く岩盤が非常に固く、地球物理観測に適することが判明した。平成15年度に少なくとも半年間の観測データを取得し、解析することにより、地球のコア振動をとらえることが充分に期待できる。

Research Products

• [Publications] S.Nagano, et al.: "Development of a Light Source with an Infection-locked Nd:YAG Laser and a Ring-Mode Cleaner for the TAMA300 Gravitational-wave Detector"Review of Scientific Instruments. 73・5. 2136-2142 (2002)
• [Publications] T.Tomaru, et al.: "Evaluation of the Performance of Polished Mirror Surfaces for the TAMA Gravitational Wave Detector by Use of a Wave-Front Tracing Simulation"Applied Optics. 41・28. 5913-5920 (2002)
• [Publications] T.Tomaru, et al.: "Maximum heat transfer along a sapphire suspension fiber for a cryogenic interferometric gravitational wave detector"Physics Letters A. 301・3-4. 215-219 (2002)