Development of a Torsion Pendulum Gravity Gradiometer for Earthquake Early Warning

地震预警扭摆重力梯度仪的研制

• 批准号: 22KJ1040
• 负责人: 大島 由佳
• 金额: $ 1.6万
• 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: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1040/
• 关键词: 地震速報; 重力勾配計; 精密測定

本研究の目的は、より早い地震速報に向けた重力場変動検出システムの構築である。地震の断層破壊による重力場変動は光速で伝搬するため、地震波を検出する現在の手法に比べて15秒程度早く警報を出すことができる。目的を達成するために、ねじれ振り子型重力勾配計TOBAを開発し 、0.1 Hzにおいて10の-15乗 /√Hzの感度を実現する。この感度は0.1 Hz付近の周波数帯での世界最高感度に相当する。具体的には、角度センサ、低温ねじれ振り子、能動防振系を開発し、雑音を十分に低減してTOBAの設計感度を実現する。当該年度は、重力勾配計TOBAの開発を以下のように行った。①結合光共振器を用いた角度センサの原理実証結合光共振器を用いた角度センサの原理実証実験を行い、共振器長の制御手法の確立に成功した。一方で、主共振器の共振器長変動が補助共振器に伝達してしまい、制御が十分安定でないという課題が残っていた。当該年度は、主共振器を構成する鏡を振り子で懸架するセットアップに変更し、高周波数帯における主共振器の共振器長変動を低減して制御の安定化をはかった。②常温下でのねじれ振り子の開発TOBAの最終的な構成は低温ねじれ振り子であるが、まずは簡略化した構成のねじれ振り子を常温下で運転し、設計の問題点の洗い出しを行う。振り子のねじれ回転を、2本の光共振器の差動変動から読み取る。当該年度は、試験マス・光学ベンチの設計、光共振器のパラメータ設計、光学部品の購入を行った。

The purpose of this study is to construct a system for rapid earthquake detection in the direction of gravity field. The gravity field changes due to the fault breaking of an earthquake, and the speed of light changes. The seismic wave is detected 15 seconds earlier than the earthquake. The objective is achieved by the oscillator type gravity coupling meter TOBA, which has a sensitivity of 0.1 Hz to-15 Hz. This sensitivity is equivalent to the highest sensitivity in the world in the frequency band near 0.1 Hz. Specific parameters include angle, temperature, vibration, active vibration isolation, noise reduction, and TOBA design sensitivity. When the year is over, gravity matching TOBA is developed in the following ways: 1. The principle of combining optical resonator with optical resonator is proved. The principle of combining optical resonator with optical resonator is proved. The control method of resonator length is established successfully. One side, the resonator length of the main resonator changes, the auxiliary resonator changes, the control changes. When the main resonator is formed in this year, the resonator length of the main resonator is reduced and the stability of the mirror suspension is controlled. 2. Development of TOBA at normal temperature. The final composition of TOBA at low temperature. The simplified composition of TOBA at normal temperature. The problem of design. 2. The differential motion of the fundamental optical resonator During the year, we will try to design optical devices, design optical resonators and purchase optical components.

项目成果

First Results of Axion Dark Matter Search with DANCE

使用 DANCE 进行 Axion 暗物质搜索的初步结果

• 发表时间: 2022
• 作者: Wakayama Tomoya;Sugasawa Shonosuke;Wakayama Tomoya;若山智哉;若山智哉;Shuntaro Tsubouchi;S. Tsubouchi;坪内 俊太郎;Yuka Oshima;坪内 俊太郎;Yuka Oshima;S. Tsubouchi;Yuka Oshima;Yuka Oshima
• 通讯作者: Yuka Oshima

First Results of DANCE from Long-Term Observation

DANCE 长期观察的初步结果

• 发表时间: 2022
• 作者: Wakayama Tomoya;Sugasawa Shonosuke;Wakayama Tomoya;若山智哉;若山智哉;Shuntaro Tsubouchi;S. Tsubouchi;坪内 俊太郎;Yuka Oshima;坪内 俊太郎;Yuka Oshima;S. Tsubouchi;Yuka Oshima;Yuka Oshima;Yuka Oshima
• 通讯作者: Yuka Oshima

ねじれ振り子型重力波検出器TOBA(Phase-III)の開発(34)

扭摆式引力波探测器TOBA的研制（第三期） (34)

• 发表时间: 2022
• 作者: Wakayama Tomoya;Sugasawa Shonosuke;Wakayama Tomoya;若山智哉;若山智哉;Shuntaro Tsubouchi;S. Tsubouchi;坪内 俊太郎;Yuka Oshima;坪内 俊太郎;Yuka Oshima;S. Tsubouchi;Yuka Oshima;Yuka Oshima;Yuka Oshima;大島由佳
• 通讯作者: 大島由佳