LCGT詳細設計とR&D 大橋 正健 東大宇宙線研
LCGTの基本設計 - これまで - 感度は主に 量子雑音(散射雑音・輻射圧雑音)で決まる 基線長 3km レーザー光源 100W リサイクリングゲイン 50 腕j共振器フィネス 100 (fcav=250Hz) サファイアミラー 50kg, Q=108, 30K コーティングの熱雑音を考慮 懸架振り子 1Hz, Q=2x108, 10K SASによる防振系
干渉計方式と量子雑音 様々な干渉計方式 量子雑音 (散射雑音・輻射圧雑音) は、 干渉計方式の決定材料 腕パワーと信号帯域幅で決まる DRMI, SR, RFPMI, RSE, ExRSE 量子雑音 (散射雑音・輻射圧雑音) は、 腕パワーと信号帯域幅で決まる 干渉計方式には拠らない (水野の推論、A. Buonannoの計算 detuningしない場合) 干渉計方式の決定材料 実現可能な腕パワーと信号帯域幅 その他の要因 基材での発熱 制御の容易さ
腕パワー・信号帯域幅と量子雑音 量子雑音 (散射雑音・輻射圧雑音) は、 腕パワーと信号帯域幅で決まる 散射雑音 輻射圧雑音
以前のデザインのPRG=50は不可能 → RSE, ExRSE が現実的 設計の基本方針・境界条件 基本方針 腕パワーと信号帯域幅 1.4 Mo の連星合体に対する感度を基準に決定 SNR=10で、200Mpcのイベントを捕らえられること 可能ならさらに遠くまで見れるよう最適化すること 境界条件 (20Kへの冷却能力 1W) 基材内での発熱 熱吸収(サファイア) 20ppm/cm 基材の厚さ 18cm コーティングでの発熱 熱吸収 0.1ppm BS入射 < 2800W 干渉計入射パワー100Wなら PRG < 28 EM反射パワー < 10MW 以前のデザインのPRG=50は不可能 → RSE, ExRSE が現実的
連星合体に対するSNR 連星合体をSNR=10で検出できる距離 1.4Mo イベントに対して、244 Mpc
最適化後の感度曲線 現実的なパラメータ範囲でほぼ最適化 腕内パワー 830 kW, 信号帯域幅 200 Hz 腕共振器フィネス : 1250 Old design 腕共振器フィネス : 1250 PRG : 10 SBG : 10
連星合体に対するSNR 連星合体をSNR=10で検出できる距離 1.4Mo イベントに対して、244 Mpc
目標感度を達成できるか？
目標感度が達成されれば 重力波をとらえられるのか？
同位置の2台で First detectionは 可能か？
200Mpcで0.1events/year？
LISAとの関係は？
Advanced LIGOとは？
Advanced LIGO Development Team
カムランド スーパーカミオカンデ N 暗黒物質検出器 LISM(20m) CLIO CLIO 建設サイト（神岡鉱山内）