大型低温干渉計型重力波観測機ＫＡＧＲＡの開発

大型低温干涉仪引力波观测装置KAGRA研制

• 批准号: 17J08115
• 负责人: 中野 雅之
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: University of Toyama (2018-2019)The University of Tokyo (2017)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J08115/
• 关键词: 重力波; レーザー干渉計; レーザー安定化; 干渉計; 制御; 周波数安定化; 入射光学系; 光共振器

KAGRAは、Michelson干渉計を利用し、重力波による二点間の距離変動を測定する重力波観測機である。干渉計を重力波観測器として稼働させるためには、干渉計を動作点に制御する必要があり、この制御を達成するためのシステムインテグレーション作業をコミッショニング作業と呼んでいる。報告者は、主干渉計のコミッショニング作業を先導して行ってきた。本年度では干渉計を構成する鏡の懸架システムの制御システムを改良し性能向上を達成した。2019年8月には、この性能向上によって、Fabry-Perot Michelson干渉計の制御を達成した。Fabry-Perot Michelson干渉計はKAGRA初の多自由度干渉計であり、１つ目の大きなマイルストーンであった。図2にこの際の感度を示す。KAGRAでの2020年度の最終目標は、1Mpc先の中性子星連星合体イベントで放出される重力波を観測できるだけの感度を達成することであった。Fabry-Perot Michelson干渉計での最初の達成感度では100pc程度の感度であり、大幅な感度向上が必要であった。KAGRAの感度は、レーザー光源の安定度や、懸架系の性能の更なる向上などによって2020年度後半に大きく向上していった。そのほぼ全ての作業において、報告者が主導し結果を残してきた。さらに、2月にはFabry-Perot Michelson干渉計に上記のPower recycling共振器を組み込んだPower recycled Fabry-Perot Michelson干渉計の制御に成功し、更なる感度向上を達成した。3/25現在では970kpcという感度を達成し、およそ5桁の感度改善を達成している。

KAGRA uses Michelson sensors to measure the distance between two points. The gravity wave detector is operated by the gravity wave detector. The reporter is responsible for the preparation of the report. This year, the performance of the suspension system of the mirror was improved. August 2019: Fabry-Person Michelson's plan to improve performance was completed. Fabry-Perot Michelson dry meter KAGRA initial multi-degree of freedom dry meter 2. The sensitivity of the time is indicated. KAGRA's ultimate goal for 2020 is to achieve the goal of 1Mpc of a neutral satellite constellation. Fabry-Person Michelson dry meter initial sensitivity is 100pc level sensitivity, large sensitivity upward is necessary KAGRA's sensitivity, stability of light source and performance of suspension system will be improved in the second half of 2020. The results of the survey were mainly reported by the reporter. In February, Fabry-Person Michelson's Power recycling resonator was successfully controlled by Fabry-Person Michelson's Power recycling system. 3/25 Now 970kpc Sensitivity achieved, 5 kpc Sensitivity improved

项目成果

Vibration isolation system with a compact damping system for power recycling mirrors of KAGRA

用于 KAGRA 动力回收镜的带有紧凑阻尼系统的隔振系统

• DOI: 10.1088/1361-6382/ab0fcb
• 发表时间: 2019
• 期刊: Classical and Quantum Gravity
• 影响因子: 3.5
• 作者: Akutsu T;et al. (KAGRA Collaboration);KAGRA Collaboration
• 通讯作者: KAGRA Collaboration

Demonstration for a two-axis interferometric tilt sensor in KAGRA

KAGRA 中的两轴干涉式倾斜传感器演示

• DOI: 10.1016/j.physleta.2018.05.004
• 发表时间: 2018
• 期刊: Physics Letters A
• 影响因子: 2.6
• 作者: Kokeyama Keiko;Park June Gyu;Cho Kyuman;Kirii Shin;Akutsu Tomotada;Nakano Masayuki;Kambara Shogo;Hasegawa Kunihiko;Ohishi Naoko;Doi Kohei;Kawamura Seiji
• 通讯作者: Kawamura Seiji

First cryogenic test operation of underground km-scale gravitational-wave observatory KAGRA

• DOI: 10.1088/1361-6382/ab28a9
• 发表时间: 2019-01
• 期刊: Classical and Quantum Gravity
• 影响因子: 3.5
• 作者: T. Akutsu;M. Ando;K. Arai;Y. Arai;S. Araki;A. Araya;N. Aritomi;H. Asada;Y. Aso;S. Atsuta;K. Awai;S. Bae;L. Baiotti;M. Barton;K. Cannon;E. Capocasa;C. Chen;Ting-Wai Chiu;K. Cho;Y. Chu;K. Craig;W. Creus;K. Doi;K. Eda;Y. Enomoto;R. Flaminio;Y. Fujii;M. Fujimoto;M. Fukunaga;M. Fukushima;T. Furuhata;A. Hagiwara;S. Haino;K. Hasegawa;K. Hashino;K. Hayama;S. Hirobayashi;E. Hirose;B. Hsieh;C-Z. Huang;B. Ikenoue;Y. Inoue;K. Ioka;Y. Itoh;K. Izumi;T. Kaji;T. Kajita;M. Kakizaki;M. Kamiizumi;S. Kanbara;N. Kanda;S. Kanemura;M. Kaneyama;G. Kang;J. Kasuya;Y. Kataoka;N. Kawai;Seiji Kawamura;T. Kawasaki;Chunglee Kim;J. Kim;Jimin Kim;W. Kim;Y. M. Kim;Nobuhiro Kimura;T. Kinugawa;S. Kirii;Y. Kitaoka;H. Kitazawa;Y. Kojima;K. Kokeyama;K. Komori;A. Kong;K. Kotake;R. Kozu;R. Kumar;H. Kuo;S. Kuroyanagi;Hyun Kyu Lee;Ho Lee;H. W. Lee;M. Leonardi;C. Lin;F. Lin;F. Lin;Guo-Chin Liu;Y. Liu;E. Majorana;S. Mano;M. Marchiò;T. Matsui;F. Matsushima;Y. Michimura;N. Mio;O. Miyakawa;A. Miyamoto;T. Miyamoto;K. Miyo;S. Miyoki;W. Morii;S. Morisaki;Y. Moriwaki;T. Morozumi;I. Murakami;M. Musha;K. Nagano;S. Nagano;Kouji Nakamura;Takashi Nakamura;Hiroyuki Nakano;M. Nakano;K. Nakao;Y. Namai;T. Narikawa;L. Naticchioni;L. Quynh;W. Ni;W. Ni;Atsushi Nishizawa;Y. Obuchi;T. Ochi;J. Oh;Seog Oh;M. Ohashi;N. Ohishi;M. Ohkawa;K. Okutomi;K. Ono;K. Oohara;C. Ooi;S. Pan;J. Park;F. Arellano;I. M. Pinto;N. Sago;Motoyuki Saijo;Y. Saito;S. Saitou;K. Sakai;Y. Sakai;M. Sasai;M. Sasaki;Y. Sasaki;N. Sato;S. Sato;Takashi Sato;Y. Sekiguchi;Naoki Seto;Masaru Shibata;T. Shimoda;H. Shinkai;T. Shishido;A. Shoda;K. Somiya;E. Son;A. Suemasa;T. Suzuki;H. Tagoshi;H. Tahara;H. Takahashi;R. Takahashi;A. Takamori;H. Takeda;Hidekazu Tanaka;K. Tanaka;Toshiyuki Tanaka;S. Tanioka;E. Martín;D. Tatsumi;S. Terashima;T. Tomaru;T. Tomura;F. Travasso;K. Tsubono;S. Tsuchida;N. Uchikata;T. Uchiyama;A. Ueda;T. Uehara;T. Uehara;S. Ueki;K. Ueno;F. Uraguchi;T. Ushiba;M. V. Putten;H. Vocca;S. Wada;T. Wakamatsu;Y. Watanabe;W. R. Xu;Takahiro Yamada;A. Yamamoto;Kazuhiro Yamamoto;S. Yamamoto;Takahiro Yamamoto;K. Yokogawa;J. Yokoyama;T. Yokozawa;T. Yoon;T. Yoshioka;H. Yuzurihara;S. Zeidler;Z. H. Zhu

bKAGRA phase2 に向けた入射光学系の開発(II)

bKAGRA Phase2输入光学系统的开发（II）

• 发表时间: 2019
• 作者: Kokeyama Keiko;Park June Gyu;Cho Kyuman;Kirii Shin;Akutsu Tomotada;Nakano Masayuki;Kambara Shogo;Hasegawa Kunihiko;Ohishi Naoko;Doi Kohei;Kawamura Seiji;中野雅之
• 通讯作者: 中野雅之

Status of the input optics for the O3

O3 输入光学器件的状态

• 发表时间: 2019
• 作者: Kokeyama Keiko;Park June Gyu;Cho Kyuman;Kirii Shin;Akutsu Tomotada;Nakano Masayuki;Kambara Shogo;Hasegawa Kunihiko;Ohishi Naoko;Doi Kohei;Kawamura Seiji;中野雅之;Masayuki Nakano
• 通讯作者: Masayuki Nakano