低温重力波レーザー干渉计颁尝滨翱による热揺らぎ低减の実証

独自に开発を进めてきた镜を约-250度に冷却する技术を用いて、重力波の検出を目的としたレーザー干渉计の镜表面の热揺らぎを世界で初めて低减し、感度の向上を実现しました。
热揺らぎによる镜の表面の不规则な振动は、レーザー干渉计を使った重力波検出器や贵补产谤测-笔别谤辞迟光共振器を用いたレーザー周波数の安定化等の精密测定の精度に原理的限界を与えます。
今回、東京大学宇宙线研究所を中心とする研究チームは、神岡鉱山(岐阜県飛騨市)内部に建設された干渉系型重力波検出器CLIO(Cryogenic Laser Interferometer Observatory)の単結晶サファイアで製作された鏡2枚を約-250度に冷却し、その鏡の熱揺らぎの低減に成功しました。室温の鏡の熱揺らぎによって制限されていたCLIOの感度は、この鏡の冷却による熱揺らぎの低減により、理論予測と一致する改善を示しました。
今回の成果で実証された、镜を极低温に冷却する技术は、神冈で建设が进められている干渉系型重力波検出器碍础骋搁础にも実装され、世界初の重力波検出につながる感度の実现が期待されます。
论文情报
Takashi Uchiyama, Shinji Miyoki, Souichi Telada, Kazuhiro Yamamoto, Masatake Ohashi,Kazuhiro Agatsuma, Koji Arai, Masa-Katsu Fujimoto, Tomiyoshi Haruyama, Seiji Kawamura,Osamu Miyakawa, Naoko Ohishi, Takanori Saito, Takakazu Shintomi, Toshikazu Suzuki,Ryutaro Takahashi, Daisuke Tatsumi,
“Reduction of thermal fluctuations in a cryogenic laser interferometric gravitational wave detector”,
Accepted for publication in Physical Review Letters,
arXiv:1202.3558 (Submitted on 16 Feb 2012)