KAGRA低温懸架系のサファイアファイバーの機械的散逸測定装置の改良

Document #:

JGW-G1503443-v1

Document type:

G

Submitted by:

Hiroki Tanaka

Updated by:

Hiroki Tanaka

Document Created:

23 Mar 2015, 13:55

Contents Revised:

23 Mar 2015, 13:55

DB Info Revised:

23 Mar 2015, 13:55

Abstract:

重力波の初検出は現代物理学の最重要課題の一つである。現在欧米日で初検出を目指し、 km スケールの干渉計の建設と開発が進められている。日本では地面振動が小さい神岡鉱山 に干渉計を建設する KAGRA 計画が進められている。
検出される重力波は非常に小さいので、雑音を低減させる必要がある。干渉計型検出器の雑音には大きく分けて地面振動、熱雑音、量子雑音の３つがある。熱雑音を低減するために、 KAGRA の鏡は 20K まで冷やす。鏡は原理的な要請から懸架されているが、鏡を吊るすフ ァイバの熱伝導を利用して冷却する。ファイバの材質は低温で熱伝導率の高いサファイア である。
熱雑音の振幅は温度だけでなくサファイアファイバーの機械的散逸(Q 値の逆数) の平方根 に比例するので Q を高くする必要がある。サファイアは機械的散逸が小さいので、その意 味でもサファイアをファイバに使うことは有効である。
サファイアファイバーの散逸が KAGRA にとって十分小さいことを確認するために測定が必 要である。このとき最大の問題はファイバを固定するシステムの機械的散逸である。散逸を測定するときはファイバの散逸と固定システムの散逸の和が測定される。このためファイバの散逸が著しく小さい場合、固定システムの散逸によりファイバの散逸を見積もることができなくなる。ファイバの散逸を正確に見積もるためには適切な固定システムの開発 が必要である。本講演では開発の現状について報告する。

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Topics:

• Activity:KAGRA
• Detector:Cryogenic

Authors:

• Hiroki Tanaka