断層粗さのマルチスケール測定：断層はどの程度デコボコしているのか
| Project/Area Number |
23K21024
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| Project/Area Number (Other) |
21H01585 (2021-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 25030:Disaster prevention engineering-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
武多 昭道 東京大学, 地震研究所, 助教 (30589271)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 由弦 神戸大学, 理学研究科, 教授 (10435753)
山崎 勝也 中部大学, 理工学部, 講師 (40773578)
池田 大輔 神奈川大学, 工学部, 助教 (60584258)
冨田 孝幸 信州大学, 学術研究院工学系, 助教 (70632975)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
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| Keywords | 断層 / 宇宙線 / ミューオン / 断層粗さ / 透視 |
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| Outline of Research at the Start |
宇宙線に含まれる素粒子ミューオンを使って、活断層のリモートセンシングを行います。断層の向きや角度、断層がどの程度デコボコしているか、等、断層が動いたときにどのくらいの大きさの地震が起こるのか知るための基礎研究や装置開発を行い、素粒子物理学や宇宙線物理学を実社会に役立てていきます。
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| Outline of Annual Research Achievements |
掘削孔からミューオン観測を行うための検出器開発、及び、房総半島での観測地点の調査を行った。
検出器開発については、主要な構成要素の開発を全て終えることができた。耐圧容器、耐圧コネクタ、シンチレータ、光検出器、電子回路の開発は完了している。耐圧容器と耐圧コネクタを製造し、岐阜県飛騨市跡津川断層の掘削孔内部での長期試験に着手した。耐圧容器はコストダウンのため、市販の上水道管を改造して製作した。耐圧コネクタも、コストダウンのため、自ら設計製作した。シンチレータと光検出器も製造が終了しており、組立作業を既に開始している。シンチレータの組立作業は、直径1.5mm長さ1mの穴の中に、直径1mm、長さ1.1ｍの波長変換光ファイバーを挿入して接着し、それに加えて光学グリスを気泡が入らないように挿入するという、非常に困難な作業であるが、光学グリスを真空容器に入れたまま、遠心分離にかけ、さらに真空容器中でグリスをシンチレータに挿入するという方法で解決した。遠心分離器は、コストダウンのため、市販の安価な洗濯機を使用した。電子回路はプロトタイプの製造と動作試験が完了しており、観測に使用する電子回路の製造の準備を完了させることができた。観測に用いる電子回路（48チャンネルFlashADC+TDCシステム）は、既製品が存在しないため、研究者自らで設計を行った。
房総半島での観測地点調査を10地点、2度に分けて行った。観測の容易さ、得られるデータの品質、電源インフラ・通信インフラ整備が可能か否か、等を総合的に評価し、観測地点を4地点に絞り込んだ。観測候補地は全て山間部であり、商用電源または太陽電池による電力確保が難しい場合があり、ミューオン観測に適した地点を探すことは容易ではなかったが、商用電源または太陽電池いずれかを用いれば観測が可能な、ミューオンによる断層透視に適した地点を決定することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初目標としていた検出器開発、検出器の耐圧試験、掘削孔候補地の調査の大半を終えることができている。耐圧試験は、当初年度内に終える予定であったが、豪雪のため検出器の引き上げを行うことができなかった。一方で、検出器の組立作業は当初予定よりも早く進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度は、検出器を完成させて、岐阜県飛騨市の跡津川断層を貫通する掘削孔内部でミューオンデータ取得を行う。また、千葉県館山市内に3本ないし4本の掘削孔を掘削し、断層コアの採取と、ミューオン観測のための環境整備を行う。
2023年度は、断層コアの評価と解析、及び、掘削孔内部からのミューオン観測を行う。
2024年度は、ミューオン観測を継続しつつ、ミューオンデータ解析、ミューオンによる断層姿勢の測定と、複数の観測量を組みあわせた、断層粗さの評価を行う。
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Report
(1 results)
Research Products
(2 results)
