重力勾配移動観測と複数台同時観測技術の開発

重力梯度移动观测及多重同时观测技术发展

• 批准号: 18K04653
• 负责人: 潮見 幸江
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Gunma University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18K04653/
• 关键词: 地下探査; 移動観測; マッピング; 重力勾配; 干渉計; 火山; 山体斜面; 道路陥没; 地下構造; 重力勾配観測; 自由落下; マイケルソン干渉計; 投げ上げ法

地下構造の時間変動を詳細に把握することが可能であれば、地震や火山、土砂災害や道路陥没などの災害をより正確に予測できると考えられる。しかし従来の観測手法では振動ノイズや電磁ノイズ、地中の水分・塩分含有量の影響等により、都市部や沿岸域での高精度観測が困難である。本研究では、これらの問題点を解決する手法として干渉計型重力勾配実地観測を検討している。本重力勾配計は、2つの落下体を真空槽内で同時に投げ上げ、落下加速度の差をマイケルソン干渉計で測定する。自由落下加速度の差を直接測定することで、2つの落下体に共通する振動ノイズを相殺することができ、振動ノイズの影響を大幅に削減した観測が原理的に可能となる。また本装置の測定値は原理的に重力以外の影響を受けないため、次のような観測上の利点がある：（１）地形や地質構造には依存しないため、形状の複雑な沿岸域や山体斜面でも良い精度で観測を行うことができる、（２）塩分や水分の影響を受けることもないため、海岸域でも良い精度で観測を行うことができる、（３）地面振動の影響を受けにくく、火山活動の活発な地域や都市部、沿岸域でも高精度観測が可能である。このことから、沿岸域や山体斜面、市街地、移動体上においても装置本来の精度を活かした観測が可能となる。また独自の投げ上げ法を用いることで小型化も可能な構造となっている。重力勾配値は距離の3乗に反比例するため観測できる範囲は限定されるが、観測対象地区に複数台設置して同時観測を行うことで、地下の局域的な物質分布の変動を面的に捉えることができる。本研究では複数台同時観測技術と本装置の可搬性を活かした移動観測技術の確立を目指し、移動プラットフォームの開発や光学系の小型化開発等に取り組んできた。本年度は、これまでの結果を踏まえ、火山地など人手の少ない遠隔地でも安全に移動観測を行うことができる移動台車の考案を行った。

Time variation of underground structure should be grasped in detail, such as earthquake, volcano, soil and sand disaster, road disaster and so on. It is difficult to measure the vibration, electromagnetic and moisture content in the ground with high accuracy in urban and coastal areas. This paper discusses the methods to solve these problems and the methods to measure the gravity coupling of dry meter. The gravity matching meter measures the difference between the acceleration of the falling body and the falling body simultaneously in the vacuum tank. The difference in free fall acceleration can be measured directly, and the vibration of the falling body can be reduced greatly. The measurement principle of this device is not affected by gravity.(1) Dependence on topography and geological structure, complex shape, coastal region, mountain slope, good accuracy, measurement,(2) influence of water content, good accuracy, measurement, measurement, The original accuracy of the device can be measured in coastal areas, mountain slopes, city streets, and mobile objects. It is possible to miniaturize the structure of the system. Gravity is proportional to the distance between the two objects. The range of gravity is limited to the distance between the two objects. The range of gravity is limited to the distance between the two objects. The range of gravity is limited to the distance between the two objects. This study focuses on the establishment of multi-stage simultaneous measurement technology, the portability of the device, the development of mobile measurement technology, and the miniaturization of optical systems. This year, the results of the survey are: step on the road, volcano, small number of people, remote safety, mobile test, mobile test, mobile test

项目成果

Performance tests of a weighbridge method to locate the centre of mass of a test mass for free-fall interferometry

用于定位自由落体干涉测量测试质量的质心的地磅方法的性能测试

• 发表时间: 2018
• 期刊: Proceedings of International Conference on Mechanical, Electrical and Medical Intelligent System 2018
• 作者: Sachie Shiomi;Shunsuke Watanabe;Taichi Hikosaka;Tatsunori Yamamoto; Hiroki Chiku;Masaru Sasaki and Kou Yamada;Sachie Shiomi
• 通讯作者: Sachie Shiomi

可搬型重力勾配計の光学系の開発と性能試験

便携式重力梯度仪光学系统研制及性能测试

• 发表时间: 2019
• 作者: 渡邉駿介;潮見幸江; 彦坂太一; 山本竜典; 佐々木大; 知久拓希; XUE Kailun; 山田功
• 通讯作者: 山田功

Test Mass Verification for Free Fall Interferometers

自由落体干涉仪的测试质量验证

• 发表时间: 2020
• 期刊: Journal of Technology and Social Science
• 作者: Sachie Shiomi;Shunsuke Watanabe;Taichi Hikosaka;Tatsunori Yamamoto; Hiroki Chiku;Masaru Sasaki and Kou Yamada
• 通讯作者: Masaru Sasaki and Kou Yamada

Reducing acceleration disturbance in a free-fall interferometer by adjusting the location of the center of mass of its optical table

通过调整光学平台质心位置来减少自由落体干涉仪中的加速度扰动

• 发表时间: 2018
• 期刊: Proceedings of International Conference on Mechanical, Electrical and Medical Intelligent System 2018
• 作者: 2.S. Watanabe;S. Shiomi;T. Hikosaka;K. Xue;T. Yamamoto;Y. Matsuda;and K. Yamada
• 通讯作者: and K. Yamada

干渉計型重力勾配計の機械的投げ上げ駆動機構の開発

干涉仪式重力梯度仪机械升降机构的研制

• 发表时间: 2020
• 作者: 吉永海斗;潮見 幸江;佐々木大;ヴーマンクオン;都丸朔;山田功
• 通讯作者: 山田功