マイクロ波干渉計を用いた氷床コア中に含まれる酸の非破壊連続測定システムの開発

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本研究では当該年度内に、マイクロ波干渉計を用いた誘電率の連続測定システムの構築と初期測定が実現できた。また、低周波の誘電率測定も並行して行ない、マイクロ波干渉計を用いた測定結果との比較を行なっている。以下に詳細を記述する。測定システムには34GHz信号発振源として既存備品のガンオシレーターを用いたが、オシレーター用の電源には新規の電源を科学研究費補助金で購入した。干渉計には現有のファブリ・ペロ-干渉計を用い、これらによりマイクロ波干渉計回路を構成した。干渉信号の検知にはロックイアンプを使用した。現時点では、システムの完全な校正を終了するには至っていないが、氷単結晶の34GHzでの複素誘電率の測定を行なうことができている。システムの信号処理と校正が容易ではなかったため、測定が実現し始めたのは年度の後半であり、現在までこれで測定したサンプルは氷単結晶だけである。しかしながら、システムは年度内にはぼ完成したので、今後は測定を更に継続し、様々な濃度の酸を含む氷サンプルの複素誘電率測定を行なう。また、34GHzの測定と並行して、同一サンプルの高周波(1MHz)電気伝導度測定を行なった。この測定には平行板電極を新規に購入した。この電極を用いた測定は順調に実現しており、南極氷床から採取された酸を含む氷の電気伝導度を測定し、それによりその濃度分布を測定できた。今後は34GHzで酸を含む氷の複素誘電率を測定し、これを高周波の値と比較をすすめる予定である。