重力波望遠鏡におけるマルチメッセンジャー観測システムの開発

引力波望远镜多信使观测系统研制

• 批准号: 15J11064
• 负责人: 正田 亜八香
• 金额: $ 1.91万
• 依托单位: National Astronomical Observatory of Japan
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J11064/
• 关键词: 重力波; 制御; 防振装置; マルチメッセンジャー観測

本研究では、マルチメッセンジャー観測を実現するためKAGRAの開発を行っている。KAGRAは岐阜県飛騨市神岡町に建設されている片腕3kmの長さを持った干渉計型重力波望遠鏡で、特に地面振動の小さい地下環境であることなどが大きな特徴である。本研究員は特にKAGRAにおける観測の安定化、および長時間化に重点をおき、干渉計に使用される鏡を吊るす防振装置の開発、改良を行った。KAGRAでは、干渉計の鏡への地面振動の影響を低減するため多段の振子として懸架することで防振を行う。この振子の効果により10Hz以上では地面振動による雑音は低減する一方、低周波数では振子の共振モードが立つため、一度制御の失敗などで鏡を大きく揺らしてしまうとその周波数での揺れがなかなか減衰せず、干渉計の制御に支障をきたしてしまう。この揺れが収まるまで待っていたのでは観測時間のロスになってしまうため、フィードバック制御によって能動的に共振をダンピングすることが重要である。今年度は特にKAGRAのアップグレードに向けた追加のダンピングシステムの設計・製作を行い、KAGRAにて組み立て・性能試験を行った。本設計・開発には国立天文台の先端技術センター(ATC)、イタリアの重力波望遠鏡Virgoグループとの協力、共同研究が含まれている。この結果、今回新たに設計、追加したシステムによってすべての共振モードが約1/10程度まで適切にダンピングされていることが確認できた。このダンピングシステムによって、鏡の揺れる速度を干渉計を制御するのに十分なほど抑え込むことができる。また、本ダンピングシステムによって鏡の揺れの減衰時間も低減することが可能となり、観測時間の増加も期待される。

This study is aimed at exploring the development of KAGRA. KAGRA is located in Kamioka, Gifu Prefecture. It is a 3km long gravity wave telescope with special characteristics of ground vibration and underground environment. This researcher is working on the development and improvement of vibration isolation devices for KAGRA in order to stabilize, stabilize and prolong the measurement. KAGRA is designed to minimize the impact of ground vibration on the mirror of the dry meter. The effect of the oscillator is above 10Hz, the ground vibration is reduced, the resonance of the oscillator is reduced, the first degree of control fails, the mirror is large, the frequency of the oscillator is reduced, and the control of the oscillator is reduced. This is an important way to measure the time and energy of the resonance. This year, KAGRA's design and production team will be added to KAGRA's design and production team. The design and development of this project include the cooperation of Advanced Technology Center (ATC) of National Astronomical Observatory, Virgo Group of Gravity Wave Telescope, and joint research. The result is that the new design, the addition of the new design, the resonance of the new design, and the confirmation of the new design are about 1/10 of the original design. The speed of the mirror is controlled by the speed of the mirror. The decrease in the decay time of the mirror and the increase in the expected decay time of the mirror are possible.

项目成果

Characterization of the room temperature payload prototype for the cryogenic interferometric gravitational wave detector KAGRA

低温干涉引力波探测器 KAGRA 的室温有效载荷原型的表征

• DOI: 10.1063/1.4942909
• 发表时间: 2016
• 期刊: Rev. Sci. Instrum.
• 作者: P. Arellano;F. Erasmo;T. Sekiguchi;Y. Fujii;R. Takahashi;M. Barton;N. Hirata;A. Shoda;J. van Heijningen;R. Flaminio;R. DeSalvo;K. Okutumi;T. Akutsu;Y. Aso;H. Ishizaki;N. Ohishi;K. Yamamoto;T. Uchiyama;O. Miyakawa;M. Kamiizumi;A. Takamo
• 通讯作者: A. Takamo

Environment at the underground GW detector KAGRA

地下 GW 探测器 KAGRA 的环境

• 发表时间: 2016
• 作者: P. Arellano;F. Erasmo;T. Sekiguchi;Y. Fujii;R. Takahashi;M. Barton;N. Hirata;A. Shoda;J. van Heijningen;R. Flaminio;R. DeSalvo;K. Okutumi;T. Akutsu;Y. Aso;H. Ishizaki;N. Ohishi;K. Yamamoto;T. Uchiyama;O. Miyakawa;M. Kamiizumi;A. Takamo;正田亜八香;正田亜八香;正田亜八香;正田亜八香
• 通讯作者: 正田亜八香

Torsion-bar Antenna Experiments

扭杆天线实验

• 发表时间: 2015
• 作者: P. Arellano;F. Erasmo;T. Sekiguchi;Y. Fujii;R. Takahashi;M. Barton;N. Hirata;A. Shoda;J. van Heijningen;R. Flaminio;R. DeSalvo;K. Okutumi;T. Akutsu;Y. Aso;H. Ishizaki;N. Ohishi;K. Yamamoto;T. Uchiyama;O. Miyakawa;M. Kamiizumi;A. Takamo;正田亜八香;正田亜八香;正田亜八香;正田亜八香;正田亜八香;正田亜八香;Ayaka Shoda
• 通讯作者: Ayaka Shoda

ANU(オーストラリア)

澳大利亚国立大学（澳大利亚）

重力波望遠鏡KAGRAにおけるmulti-messenger 観測への対応

支持引力波望远镜 KAGRA 的多信使观测

• 发表时间: 2015
• 作者: P. Arellano;F. Erasmo;T. Sekiguchi;Y. Fujii;R. Takahashi;M. Barton;N. Hirata;A. Shoda;J. van Heijningen;R. Flaminio;R. DeSalvo;K. Okutumi;T. Akutsu;Y. Aso;H. Ishizaki;N. Ohishi;K. Yamamoto;T. Uchiyama;O. Miyakawa;M. Kamiizumi;A. Takamo;正田亜八香;正田亜八香;正田亜八香;正田亜八香;正田亜八香;正田亜八香
• 通讯作者: 正田亜八香