1998 Fiscal Year Annual Research Report
マイクロポラリメトリックボアホールレーダによる地層・岩盤計測の新たな展開
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10450389
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
佐藤 源之 東北大学, 東北アジア研究センター, 教授 (40178778)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
海老原 聡 東北大学, 東北アジア研究センター, 助手 (20301046)
周 輝 東北大学, 東北アジア研究センター, 講師(研究機関研究員
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| Keywords | ボアホールレーダ / レーダポラリメトリ / ステップ周波数レーダ / 光アナログ信号伝達 |
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| Research Abstract |
ポラリメトリックボアホールレーダにおいてレーダ検知可能距離を大きくするため200MHz以下の周波数帯域において効率的にボアホールに対して直交する偏波をもつ電波を送受信可能なシステムの開発が必要となる。このため直径25mmのダイポールアンテナ,金属円筒上スロットアンテナを開発した。
本研究ではアナログ光伝送回路を利用したステップ周波数レーダシステムを構築するが、アンテナの細径化に対応し、電子回路の小型化が必要となる。本研究では直径2cmの円筒状筐体中に収納できる小型化アナログ光伝送回路と高周波回路の一体システムを開発、製作した。光素子には従来のLEDに換え、LDを使用することで高SN比を実現し、周波数帯域0.2MHz-200MHzのシステムを完成した。
レーダシステムの動作検証実験を岩手県釜石鉱山内東北大学実験フィールドで実施した。本実験では従来の光伝送システムと今回製作したシステムの比較照合実験を行い十分な性能が得られることを確認したの後、直径25mmのアンテナを利用したポラリメトリック計測実験を行った。同時に、既に開発してある同軸管法による高周波媒質計測システムを利用して、現場で採取したコアサンプルの物性値を計測し、ポラリメトリ解析に利用している。
従来のボアホールレーダは花崗岩中の水を含むき裂など、周囲の地層と大きく物性の異なる物質の位置検出を目的としてきた。本研究における計測では、同一地層内での物性の変化など、これまでのレーダ計測では得られなかった情報の解析についても他の検層データや地質的解釈から検討を加える。ボアホールレーダのデータは、坑井周辺に3次元的な広がりをもつため、基本的に坑井に沿う1次元情報である検層データとの総合的な解釈が希薄であった。今後もポラリメトリック解析による地下き裂分類法の研究を継続する予定である。
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