２台の超伝導重力計を用いた重力水平勾配観測による地震即時重力変化の検出

两台超导重力仪重力水平梯度观测检测地震瞬时重力变化

• 批准号: 21K18644
• 负责人: 今西 祐一
• 金额: $ 4.08万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K18644/
• 关键词: 超伝導重力計; 地震即時重力変化; 重力水平勾配

2022年度は，おもに，前年度末に長野県松代へ移設した超伝導重力計CT #036の維持と調整を行なった．前年度に重力センサーの磁場の調整を行なった際，テクニカルな問題のため勾配を十分に弱めることができず，開回路での感度が低い状態での運転を続けてきた．しかし，記録されたデータを見る限り，長期的安定性やノイズレベルなどの点において，実際上の問題はほとんどないことが確認された．磁場の調整をやり直すことは，センサーに熱を注入する関係で液体ヘリウムを相当量消費することになるが，昨今のヘリウム供給が非常にタイトである状況を考えると，液体ヘリウムの消費を極力抑えることが観測を維持するためには必須である．こうしたことから，磁場の再調整はあえて行わず，現状のままで運転を継続することとした．一方，CT #036と比較すべき超伝導重力計iGrav #028については，おおむね正常に稼働しているものの，冷凍機内部に水が混入したことによる不安定な挙動が発生し，データの品質が著しく悪化して使用に耐えない時期があった．冷凍機を交換したことにより，現在では安定した動作を取り戻している．2台の重力計の並行観測データの詳細な比較に関しては，当初はCT型のコントローラーのフィードバック回路を改造して周波数特性を一致させることを計画していたが，製造から20年以上が経過した古い装置であるためか，周辺温度の影響などに関してやや理屈に合わない挙動が観察された．このため，アースまわりを強化するにとどめ，回路の大幅な改造は見送ることとした．そのかわり，デジタルデータ処理によって，2台の周波数特性の違いを吸収することを試みた．角周波数の関数としての伝達関数が複雑になるため，係数を安定して決めることが難しいことがわかった．未定係数の決定には，MCMC法などの適用が必要かもしれない．

Before 2022, は お も に, at the end of the year に nagano 県 loose move generation へ set し た super 伝 conducting gravimeter CT line # 036 の maintain と adjusted を な っ た. Before the annual に gravity セ ン サ ー の の magnetic field line adjustment を な っ た interstate, テ ク ニ カ ル な problem の た め hook with very weak に め を る こ と が で き ず, open loop で の sensitivity low が い state で の transport planning を 続 け て き た. し か し, record さ れ た デ ー タ を る limit り, long-term stability や ノ イ ズ レ ベ ル な ど の point に お い て, be in の problem は ほ と ん ど な い こ と が confirm さ れ た. Magnetic field の adjustment を や り straight す こ と は, セ ン サ ー に hot を injection す る masato is で liquid ヘ リ ウ ム を equivalent consumption す る こ と に な る が, yesterday today の ヘ リ ウ ム supply が very に タ イ ト で あ る condition を exam え る と, liquid ヘ リ ウ ム の consumption を strongly inhibitory え る こ と が 観 を maintain measurement す る た め に は must で あ る. こ う し た こ と か ら, magnetic の readjustment は あ え て line わ ず, status quo の ま ま で transport planning を 継 続 す る こ と と し た. Side, CT # 036 と す べ き super 伝 conducting gravimeter iGrav # 028 に つ い て は, お お む ね normal に grain 働 し て い る も の の, refrigerator internal に が water mixed with し た こ と に よ る unrest な 挙 dynamic が 発 し, デ ー タ の quality が the し く 悪 change し て use に え resistant な い period が あ っ た. Refrigerator を exchange し た こ と に よ り, now で は settle し た action を take り 戻 し て い る. Two の gravimeter の parallel 観 measuring デ ー タ の な comparative に masato し て は, original は type CT の コ ン ト ロ ー ラ ー の フ ィ ー ド バ ッ を ク loop transformation し て cycle for characteristics consistent を さ せ る こ と を project し て い た が, manufacturing か ら 20 years が 経 too し た ancient い device で あ る た め か, Weeks 辺 temperature の な ど に masato し て や や find oneself bested in argument に close わ な い 挙 dynamic が 観 examine さ れ た. こ の た め, ア ー ス ま わ り を strengthening す る に と ど め, loop の な significantly transform は see send る こ と と し た. そ の か わ り, デ ジ タ ル デ ー タ 処 Richard に よ っ て, two の cycle for feature の violations い を suction 収 す る こ と を try み た. Number of Angle cycle for の masato と し て の 伝 number of masato が complex 雑 に な る た め, coefficient of を settle し て definitely め る こ と が difficult し い こ と が わ か っ た. The undetermined coefficient に determines に, and the MCMC method な <s:1> is applicable to が. It is necessary to な and れな.

项目成果

超伝導重力計CT #036の石垣島から松代への移設について

关于超导重力仪CT 036从石垣岛搬迁至松代

• 发表时间: 2022
• 作者: Imanishi;Y.;今西祐一・名和一成・田村良明・池田博・三浦哲;田村良明・今西祐一・西山竜一・風間卓仁・松尾功二;今西祐一・高森昭光;今西祐一
• 通讯作者: 今西祐一

Effects of vertical nonlinearity on the superconducting gravimeter CT #036 at Ishigakijima, Japan

垂直非线性对超导重力仪CT的影响

• DOI: 10.1186/s40623-022-01609-2
• 发表时间: 2022
• 期刊: Earth Planets Space
• 影响因子: 3
• 作者: Imanishi;Y.;Nawa;K.;Tamura;Y.;Ikeda;H.
• 通讯作者: H.

超伝導重力計における磁気浮上の有限要素法によるシミュレーション

超导重力仪磁悬浮有限元模拟

• 发表时间: 2022
• 期刊: 地震研究所彙報
• 作者: 今西祐一;高森昭光
• 通讯作者: 高森昭光

Absolute Gravity Measurements in Mt. Fuji with two FG5 Gravimeters in September 2022 : Establishment of Calibration Line for Relative Gravimeters and Calibration of Instrumental Offsets of FG5 Gravimeters

2022年9月使用两台FG5重力仪在富士山测量绝对重力：相对重力仪校准线的建立和FG5重力仪仪器偏移的校准

• DOI: 10.15083/0002005972
• 发表时间: 2023
• 期刊: 東京大学地震研究所彙報
• 作者: 今西祐一・西山竜一・本多 亮

国立天文台水沢の超伝導重力計で観測された2011年東北地方太平洋沖地震発生後の重力変化

日本国家天文台水泽超导重力仪观测到2011年东北太平洋海岸地震后的重力变化

• 发表时间: 2022
• 作者: Imanishi;Y.;今西祐一・名和一成・田村良明・池田博・三浦哲;田村良明・今西祐一・西山竜一・風間卓仁・松尾功二
• 通讯作者: 田村良明・今西祐一・西山竜一・風間卓仁・松尾功二