余剰次元探査のための微小距離重力実験

探索额外维度的微距重力实验

基本信息

批准号：
11J04515
负责人：
岡田健志
金额：
$ 0.83万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では余剰次元探査を目的として、ワイヤーで懸架したねじれ振り子を用いて重力の逆二乗則からのずれを測定する実験を行っている。ねじれ振り子に重力による力を与えるため穴の開いた円盤をねじれ振り子の近くに配置しモーターで回転させ、ねじれ振り子の回転をレーザー干渉計によって読み取ることで重力の効果を測定する。以前は超伝導ピン止め効果によってテストマスを浮上させていた。また、Yaw方向の回転をコイル-磁石アクチュエータで制御していた。そのため、浮上するための磁石と、回転を制御するための磁石がテストマスに取り付けられていたが、こういった磁石のためにテストマスが外部磁場の影響を受け、これが実験の感度を制限する雑音となっていた。このような背景のもと、昨年度の春ごろからテストマスを超伝導ピン止め効果によってではなくワイヤーによって懸架し、さらに直行位相干渉計というセンサを用い、テストマスを制御せず、磁場雑音や制御の雑音に原理的に影響されないよう改良を行った。これにより本実験で問題となっていた雑音が低減した。また、直交位相干渉計では位相が90゜ずれた二つのレーザー干渉計によりテストマスの回転を読み取るが、実際にはこれが正確に90°とならずずれが生じる。このずれをフィッティングして補正することでこの位相のずれに起因する雑音を回避することができた。今年度は以上のような進展があった。しかし磁場雑音などが低減した後は不明の雑音が実験感度を制限しており、重力の逆二乗則の破れに対する感度において世界最高感度には達しなかった。今後はこの雑音を特定することが当面の本研究の課題である。

在这项研究中，出于盈余勘探的目的，我们进行了一个实验，在其中使用用电线悬挂的扭转摆来测量与重力反向的偏差。为了将重力施加到扭转的摆上，将一个带有孔的圆盘放在扭转的摆附近，通过电动机旋转，并通过使用激光干涉仪读取扭转摆的旋转来测量重力的效果。以前，通过超导固定效应提高了测试量。另外，在偏航方向上的旋转由线圈磁力执行器控制。因此，将用于倾斜的磁铁和用于控制旋转的磁体连接到测试质量上，但是由于这些磁铁，测试质量受外部磁场的影响，该磁场变成了噪声，从而限制了实验的灵敏度。在这种背景下，从去年春季开始，测试量不是通过超导固定效应而而是通过电线悬挂的，此外，使用一种称为正交相干干涉仪的传感器用于改善质量，而无需控制测试质量，并防止其原则上受到磁场噪声或控制噪声的原则影响。这减少了本实验中问题的噪音。此外，在正交相干干涉仪中，两个激光干涉仪读取了测试质量的旋转，但相位移动90°，但实际上，这并不能完全达到90°并导致偏差。通过拟合和纠正此偏差，可以避免由该相偏差引起的噪声。今年，已经取得了上述进度。但是，在磁场噪声和其他因素减少后，未知的噪声限制了实验灵敏度，而世界上最高的灵敏度并未达到对打破重力反平方逆重定律的敏感性。这项研究的问题是将来确定这种噪音。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

DPFのマスモジュールにおけるガス雑音の研究III

DPF质量模块Ⅲ气体噪声研究

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
Nakajima S;Igyarto BZ;Honda T;Eeawa G;Otsuka A;他8名;末永綾香;落合真理;岡田健志
通讯作者：
岡田健志

低周波重力波探査のためのねじれ振り子型重力波検出器II

用于低频引力波探测的扭摆引力波探测器II

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
Otsuka A;Doi H;Egawa G;Maekawa A;Fujita T;Nakamizo S;Nakashima C;Nakajima S;Watanabe T;Miyachi Y;Narumiya S;Kabashima K;Kahori Takane;岡田健志
通讯作者：
岡田健志

低周波重力波探査のためのねじれ振り子型重力波検出器

用于低频引力波探测的扭摆引力波探测器

DOI：
发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ono S;Otsuka A;Miyachi Y;Kabashima K;岡田健志
通讯作者：
岡田健志

DPFのマスモジュールにおけるガス雑音の研究IV

DPF质量模块IV气体噪声研究

DOI：
发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ono S;Otsuka A;Miyachi Y;Kabashima K;岡田健志;Mari Ochiai;小森久和;Otsuka A. Nakajima S. Kubo M. Eeawa G. Honda T. Kitoh K.;岡田健志
通讯作者：
岡田健志