地球物理への応用

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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。