低温レーザー干渉計型重力波検出器の開発

低温激光干涉仪型引力波探测器研制

• 批准号: 01J06578
• 负责人: 都丸 隆行
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: The High Energy Accelerator Research Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J06578/
• 关键词: 重力波; 低温干渉計; 冷凍機; 振動; 小型低温冷凍機; 振動測定

平成13年度からスタートしている科学研究費補助金,「特定領域(A)・重力波研究の新しい展開」の計画研究「低温懸架系の開発」では、低温干渉計型重力波検出器用の超低振動小型冷凍機システムの開発を進めてきた。本研究では、上記冷凍機システムの振動特性評価を行った。この評価実験では、冷凍機システムを地面振動レベル(バックグラウンドノイズ)の小さい神岡鉱山内に持ち込み、加速度計を用いてシステム全体の振動レベルのチェックを行った。冷凍機システムそのものは、上記科学研究費で開発を行い、センサーやクライオスタットは高エネルギー加速器研究機構低温工学センターのものを使用した。「特別研究員奨励費」では、測定に必要な真空部品や周波数フィルタの購入、出張旅費等に使用した。測定の結果、我々の開発した超低振動冷凍機システムは、従来の冷凍機より約3桁も低振動であり、神岡鉱山内の地面振動レベルであることが分かった。また、冷凍機システムの詳細な構造解析により、この冷凍機システムには特別大きな構造的共振が無いことも確認した。したがって、我々の開発した超低振動冷凍機システムは、重力波検出器用冷凍機のスペックを十分充たし、今後はこの冷凍機システムを全部で10台生産することとなった。上記測定結果は、2003年秋季低温工学・超電導学会、および2004年に行われた13th International Cryocooler Confrenceにおいて発表を行った。

Scientific Research Grant for 2013,"Development of Cryogenic Suspension System" for Project Research on "New Development of Gravity Wave Research in Specific Field (A)" and "Development of Ultra-Low Vibration Miniature Refrigerator for Cryogenic Dryometer Type Gravity Wave Detector." In this study, the vibration characteristics of refrigerator were evaluated. This evaluation is based on the ground vibration of the refrigerator, the acceleration of the accelerometer, and the vibration of the whole refrigerator. Cryogenic systems are used in the development of research and development, and in the use of cryogenic systems in accelerator research institutions. "Special researcher's incentive fee" is required for the measurement of vacuum components, frequency, purchase, and travel expenses. The results of the measurement show that the ultra-low vibration refrigerator we developed, the low vibration of the refrigerator from Japan, and the ground vibration in the Kamioka Mountains are about 3 meters high. The detailed structure analysis of the refrigerator system and the resonance of the refrigerator system are confirmed. The development of ultra-low vibration refrigerators is very important, and all refrigerators will be produced in the future. The results were recorded in the autumn of 2003, the 13th International Cryocooler Conference was held in 2004.

项目成果

Takayuki Tomaru et al.: "Thermal lensing in cryogenic sapphire substrates"Classical and Quantum Gravity. 19. 2045-2049 (2002)

Takayuki Tomaru 等人：“低温蓝宝石基板中的热透镜”经典和量子引力。

T.Tomaru et al.: "Heat Transfer of Several Materials at Cryogenic Temperature"Proceedings of 3^<rd> International Symposium of Heat Transfer and Energy Conservation. Vol.I. 751-756 (2003)

T.Tomaru 等人：“低温下几种材料的传热”第三届国际传热与节能研讨会论文集。

Takayuki 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. 5913-5920 (2002)

Takayuki Tomaru 等人：“使用波前追踪模拟评估 TAMA 引力波探测器抛光镜面的性能”应用光学。

T.Tomaru et al.: "Development of a Small Vibration Cryocooler for a Cryogenic Interferometric Gravitational Wave Detector"Class.Quantum Grav.. Vol.21,No.5. S1005-S1008 (2003)

T.Tomaru 等人：“用于低温干涉引力波探测器的小型振动制冷器的开发”Class.Quantum Grav..第 21 卷，第 5 期。

T.Tomaru et al.: "Maximum heat transfer along a sapphire suspension fiber for a cryogenic interferometric gravitational wave detector"Physics Letter A. 301. 215-219 (2002)

T.Tomaru 等人：“低温干涉引力波探测器沿蓝宝石悬浮纤维的最大传热”Physics Letter A. 301. 215-219 (2002)