地球物理への応用

在地球物理学中的应用

• 批准号: 14047213
• 负责人: 竹本 修三
• 金额: $ 21.57万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14047213/
• 关键词: 高性能レーザー; 固体地球物理学; 地球観測; 地球変動予測; 地球・惑星内部構造; 重力波; レーザー干渉計; レーザーひずみ計; ヨウ素安定化レーザー; 活断層; 跡津川断層; 地球潮汐; 流体核共鳴効果

重力波検出を目指して集約された極限計測技術を地球物理学の分野に応用し、従来のレーザーひずみ計よりも2〜3桁精度の高い10^<-13>の桁の分解能を有する(1)Michelson型レーザー直線ひずみ計と(2)直交2軸の直線ひずみの差を検出するせん断ひずみ計を開発するとともに凹面鏡2枚を用いて100mのFabry-Perot干渉計を構成し、電気光学変調器によりレーザー光の出力に変調側波帯を発生させ、基線長の絶対値を可変水晶発振器の周波数にロックさせることにより、基線長の距離変化を10^<-9>の桁の分解能で計測できる(3)絶対ひずみ計を開発した。これらのレーザーひずみ計システムを東京大学宇宙線研究所神岡宇宙素粒子研究施設の神岡鉱山内の地下実験施設に設置して、地球の自転振動の常時励起や地球潮汐日周潮帯に現れる流体核共鳴効果の定量的な検証をおこなうとともに、跡津川断層系の地殻変動の時間的変化を高精度でモニタリングし、活断層周辺で発生する地震と地殻変動との時間的変化の関係を明らかにしつつある。平成17年度は、(1)と(2)のシステムで得られた観測データに基づき、台風通過に伴うひずみ変化の解析を行ったほか、2004年12月26日に発生したスマトラ沖地震前後のデータを解析し、10^<-9>の桁のストレイン・ステップを検出した。さらに、潮汐にずみ変化に関して、観測データにBAYTAP-Gプログラムを適用して得られた観測結果とGOTIC2プログラムから得られた理論的な予測値の間にみられる10〜20%の差は、観測室周辺の地形影響によってひきおこされていることを3次元有限要素法を用いて明らかにした。

Gravity wave 検 を refers し て intensive さ れ た limit measuring technology を geophysics の eset に 応 with し, 従 の レ ー ザ ー ひ ず み meter よ り も 2 ~ 3 girder high precision の い 10 ^ < - > 13 の girder の decomposition can have す を る type (1) the Michelson レ ー ザ ー linear ひ ず み meter と の straight line (2) rectangular 2 axis ひ ず み の poor を 検 out す る せ ん broken ひ ず み meter を open 発 す る と と も に two concave mirrors を with い て 100 m の Fabry - Perot, dry involved を constitute し, optical - electrical 気 modulator に よ り レ ー ザ ー の light output に - adjustable side wave 帯 を 発 raw さ せ, long baseline の unique numerical を seaborne can - crystal 発 oscillator の cycle for に ロ ッ ク さ せ る こ と に よ り, long baseline の を distance variations 10^<-9> the decomposition energy of the <s:1> truss <s:1> is で measured で る る る(3) absolutely against the ひずみ measured を development た た. こ れ ら の レ ー ザ ー ひ ず み meter シ ス テ ム を Tokyo university institute of cosmic ray super-k cosmic element particle research facilities の super-k 鉱 yamauchi の underground be 験 facilities set に し て, earth の since planning vibration の geomagnetic excitation Zhou Chao や earth tide days 帯 に now れ る fluid nuclear resonance unseen fruit の quantitative な 検 card を お こ な う と と も に の crust - move, trace of sichuan, tianjin fault is の time Variations of the を high-precision で モ ニ タ リ ン グ し, active fault weeks 辺 で 発 raw す る earthquakes と - the earth's crust move と の time variations of の masato を and Ming ら か に し つ つ あ る. と pp.47-53 annual は, 17 (1) (2) の シ ス テ ム で have ら れ た 観 measuring デ ー タ に base づ き, typhoon by に う ひ ず み - the line analytical を の っ た ほ か, on December 26, 2004 に 発 raw し た ス マ ト ラ rushed before and after the earthquake の デ ー タ を parsing し, 10 ^ < - > 9 の girder の ス ト レ イ ン · ス テ ッ プ を 検 out し た. さ ら に, tidal に ず み variations change に masato し て, 観 デ ー タ に BAYTAP -g プ ロ グ ラ ム を applicable し て have ら れ た 観 measurement results と GOTIC2 プ ロ グ ラ ム か ら have ら れ な た theory to measure between numerical の に み ら れ る 10 ~ 20% の は, 観 measuring room weeks 辺 の topographic influence に よ っ て ひ き お こ さ れ て い る こ と を 3 yuan The finite element method を uses を て to indicate ら に に た.

项目成果

A 100 m laser strainmeter system installed in a 1 km deep tunnel at Kamioka, Gifu, Japan

• DOI: 10.1016/j.jog.2004.07.008
• 发表时间: 2004-10
• 期刊: Journal of Geodynamics
• 影响因子: 2.3
• 作者: S. Takemoto;A. Araya;J. Akamatsu;W. Morii;Hideo Momose;M. Ohashi;I. Kawasaki;T. Higashi;Y. Fukuda;S. Miyoki;T. Uchiyama;D. Tatsumi;H. Hanada;I. Naito;S. Telada;N. Ichikawa;Kensuke Onoue;Y. Wada

日本におけるレーザーひずみ計観測の進展

日本激光应变仪观测进展

• 发表时间: 2005
• 期刊: 京都大学防災研究所年報 第48号 B
• 作者: 竹本修三

竹本修三, 新谷昌人, 赤松純平, 森井亙, 東 敏博: "神岡鉱山における100メートルレーザー伸縮計について"京都大学防災研究所年報. 第46号B. 749-755 (2003)

Shuzo Takemoto、Masato Shintani、Junpei Akamatsu、Wataru Morii、Toshihiro Azuma：“关于神冈矿山的 100 米激光引伸计”京都大学防灾研究所年度报告第 46 B. 749-755 (2003)。

A 100 m laser strainmeter system in the Kamioka Mine, Japan, for precise observations of tidal strains

• DOI: 10.1016/j.jog.2005.08.009
• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of Geodynamics
• 影响因子: 2.3
• 作者: S. Takemoto;Hideo Momose;A. Araya;W. Morii;J. Akamatsu;M. Ohashi;A. Takamori;S. Miyoki;T. Uchiyama;D. Tatsumi;T. Higashi;S. Telada;Y. Fukuda

地殻ひずみの観測に及ぼす局所的日照変化の影響 -火山と立山観測室のデータ比較-

当地太阳辐射变化对地壳应变观测的影响 -火山和立山天文台数据的比较-

• 发表时间: 2004
• 期刊: 京都大学防災研究所年報 第47号B
• 作者: 竹本修三;和田安男;伊藤潔;福田洋一;森井亙;他
• 通讯作者: 他