トンネル電流検知捩れ秤によるカシミール力補正項の研究

基于隧道电流传感扭天平的卡西米尔力修正项研究

• 批准号: 14654043
• 负责人: 佐々木 真人
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14654043/
• 关键词: カシミール; 零点振動; 捩れ秤; カシミール力; カシミール; 零点振動; 捩れ秤; カシミール力

1.微小力測定装置の開発,性能評価捩れ秤のノイズ振動を測定し、その結果を元に、捩れ秤の動きを制御するためのフィードバック機構を開発した。このフィードバック機構は、捩れ秤の動きを光てこで読み取り、それを打ち消すような電気力をアナログ回路を用いて生じさせ、捩れ秤に力を加えて制御するものである。このフィードバック機構の作成及び性能評価を行い、安定に動作することを確認した。これにより、測定中に試料の間隔を常に十分な精度で一定に保つことが可能となった。特に微小力測定装置の改良においては、装置の感度を決めるノイズ源が1mHz〜1Hzの地面振動水平成分であることを示し、その地面振動からねじれ振動への伝達関数を小さくすることにより高感度化を行った。さらに、この帯域での地面振動が地震研究所より1桁小さい環境(神岡鉱山など)に装置を移行すれば、カシミール力の有限温度による補正項の測定が可能であることを示した。これらの経過は日本物理学会平成15年秋の分科会にて学生1名が発表した。2.試料間に働く力の測定次に微小力測定装置を用い、地震研究所地下実験室において、試料間隔が2から10μmの領域で、試料間に働く力の距離依存性を測定した。この測定データから、試料間に働く力の中で最も大きな寄与は、電気力の距離依存性を持つことを確かめた。この電気力は試料間の配線を異なる種類の金属で行っていることによって生じる接触電位差で説明が可能である。試料間に働く力の測定データから接触電位差による電気力を解析的に差し引き、そのあとに残る力をカシミール力の理論値と比較した。この結果、測定データはプレリミナリーではあるがカシミール力の理論値とは矛盾のないことを確かめた。これらの経過については学生1名が日本物理学会の平成15年第58回年次大会で発表を行った。

1。开发微型测量设备，绩效评估，我们开发了一种反馈机制，用于通过测量扭转量表的噪声振动并根据结果来控制扭转量表的运动。该反馈机制使用模拟电路来产生电力，该电力用轻杆读取扭转尺度的运动，并抵消它，并将力施加到扭转刻度。创建了这种反馈机制并进行了绩效评估，并确认它是稳定的。这使得在测量过程中以足够的精度保持样本间隔是可能的。特别是，在改进微型测量设备时，确定设备灵敏度的噪声源是地面振动1 MHz至1 Hz的水平成分，并且从地面振动到扭转振动的传递函数降低，导致高灵敏度。此外，已经表明，如果将设备转移到环境（例如Kamioka矿山）中，在该环境中，该带中的地面振动比地震研究所小的数量级小，则可以通过有限温度测量克什米尔力量的校正项。这些进展是由一名学生在2003年秋季小组委员会的一名学生提出的。 2。测量样品之间作用的力，使用微型测量装置来测量在地震研究所地下实验室中，样品间距为2至10μM的样品间距的样品之间作用的距离依赖性。从此测量数据中，可以证实，样品之间作用的力的最大贡献是电力的距离依赖性。该电力可以通过由不同类型的金属进行的样品之间的接线引起的接触电势差来解释。从样品之间作用的力的测量数据分析中减去了由于接触电势差而产生的电力，其余力与克什米尔力的理论值进行了比较。结果，我们证实，尽管测得的数据是初步的，但它们与克什米尔力的理论值一致。一名学生在2003年的日本第58届年度会议上介绍了这些进展。