2022 Fiscal Year Annual Research Report
Evaluation of sapphire mirror absorption for improvement of cryogenic gravitational wave detectors
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20H01913
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
山元 一広 富山大学, 学術研究部理学系, 准教授 (00401290)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三尾 典克 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (70209724)
森脇 喜紀 富山大学, 学術研究部理学系, 教授 (90270470)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 重力波 / 低温検出器 / サファイア / 光吸収 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究はサファイアの光吸収に関する研究である。光吸収の主な要因としてサファイア結晶内の不純物が考えられる。サファイアの供給会社と協議し、不純物入りのサンプルを調達した。不純物としては強磁性元素を含むものをそれぞれ準備した。これらは実際にサファイア結晶に混入しうる不純物である。また磁性があることから磁化を利用して不純物に関して測定することができると考えた。サファイア結晶の作成過程においてドープした元素の種類や量はわかっているが、実際にどの程度の量及びどのようにサファイア結晶にとりこまれているかは自明でない。磁性の測定から濃度やサファイア結晶内での不純物元素と結晶の関係などの手がかりを得ることが可能と考えられる。富山大学所有の磁化測定装置を用いて、これらサンプルの測定を行った。微量な磁性であるので測定ノウハウを確立することに時間を費やしたが、測定とその結果の解析から磁化における不純物の影響を抽出することができた。現在この結果の詳細の検討を進めている。これらの結果と光吸収の結果の比較を行うことで、光吸収と不純物の関係を決定づけることができる。
並行して光吸収測定のための光学系の開発を行った。光学系付近のクリーン度を高めるためにクリーンブースを構築した。レーザーの性能を評価するための干渉計を組み、様々な基本性能を確認した。現在光学系を構築を進めており、測定までの時間は要さないと考えている。これと上記の不純物測定と比較して、さらに高性能なサファイアを得る。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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