LCGT詳細設計とR&D 大橋 正健 東大宇宙線研.

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1 LCGT詳細設計とR&D 大橋 正健 東大宇宙線研

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3 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 (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

4 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

5 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

6 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 cm 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

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8 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

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11 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

12 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

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24 目標感度を達成できるか？

25 目標感度が達成されれば 重力波をとらえられるのか？

26 同位置の2台で First detectionは 可能か？

27 200Mpcで0.1events/year？

28 LISAとの関係は？

29 Advanced LIGOとは？

30 Advanced LIGO Development Team

31 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）

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