Increase in Accuracy of Gravitational-Wave Signal Calibration

2022年度の研究成果をテーマ毎にまとめる。① 干渉計応答の時間変動補正(東大宇宙線研・山本) ：第４期重力波国際共同観測O4での信号較正準備は順調に進み、現在31.51Hz（コイル）、32.7, 36.9Hz（PCAL）に較正信号を注入している。干渉計の伝達関数モデルは制御系モデルに実装済みであり、コイルとPCALの較正信号の比を取ることでコイルアクチュエータ効率の時間変動をモニター出来ている。また、干渉計のoptical gain変動もモニター出来るようになった。このように、不定性の大きかった干渉計応答の時間変動は確実にモニター出来る体勢が整った。② PCALレーザーパワー絶対値不定性の検証(富山大・森脇) ：積分球型光検出器の定期較正は月に１回の頻度で実施中である。積分球の不定性調査を徹底し、レーザー入射角がマイナス方向に10°以内だと計測エラーが0.2-0.3%に抑えられることが分かった。最終的にPCALの較正精度は、本研究以前の3%から1%へと改善した。また、レーザーパワーそのものの絶対値検証は米国NISTの標準装置で較正した積分球をドイツPTBで再チェックし、現在はLIGOでチェック中である。2023年度に富山大に送付される予定である。③ 重力場変調式較正装置（GCAL）の開発(国立天文台・都丸、高エネ研・谷本) ：GCALのローターデザインと真空槽デザインを完成させた。ローターデザインではその加工精度がどのように較正精度に影響するかを有限要素シミュレーションで検討し、設計に反映させた。また、ローターの回転周波数はPCALとのオーバーラップを考慮して最大32Hzに設定し、これを実現出来る様に軸受けやモーターの選定を行った。これらをベースにローター・真空槽の部品製作を完了した。組立は2023年度に実施予定である。

2022年度の研究成果をテーマ毎にまとめる。① 干渉計応答の時間変動補正(東大宇宙線研・山本) ：第４期重力波国際共同観測O4での信号較正準備は順調に進み、現在31.51Hz（コイル）、32.7, 36.9Hz（PCAL）に較正信号を注入している。干渉計の伝達関数モデルは制御系モデルに実装済みであり、コイルとPCALの較正信号の比を取ることでコイルアクチュエータ効率の時間変動をモニター出来ている。また、干渉計のoptical gain変動もモニター出来るようになった。このように、不定性の大きかった干渉計応答の時間変動は確実にモニター出来る体勢が整った。② PCALレーザーパワー絶対値不定性の検証(富山大・森脇) ：積分球型光検出器の定期較正は月に１回の頻度で実施中である。積分球の不定性調査を徹底し、レーザー入射角がマイナス方向に10°以内だと計測エラーが0.2-0.3%に抑えられることが分かった。最終的にPCALの較正精度は、本研究以前の3%から1%へと改善した。また、レーザーパワーそのものの絶対値検証は米国NISTの標準装置で較正した積分球をドイツPTBで再チェックし、現在はLIGOでチェック中である。2023年度に富山大に送付される予定である。③ 重力場変調式較正装置（GCAL）の開発(国立天文台・都丸、高エネ研・谷本) ：GCALのローターデザインと真空槽デザインを完成させた。ローターデザインではその加工精度がどのように較正精度に影響するかを有限要素シミュレーションで検討し、設計に反映させた。また、ローターの回転周波数はPCALとのオーバーラップを考慮して最大32Hzに設定し、これを実現出来る様に軸受けやモーターの選定を行った。これらをベースにローター・真空槽の部品製作を完了した。組立は2023年度に実施予定である。