2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a gravimeter based on magnetic levitation with diamagnets
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26610139
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
今西 祐一 東京大学, 地震研究所, 准教授 (30260516)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高森 昭光 東京大学, 地震研究所, 助教 (00372425)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 磁気浮上 / 重力計 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アーンショーの定理により，永久磁石によって永久磁石を静的に安定浮上させることは一般に不可能であるが，反磁性体を利用すれば安定浮上が可能である．これを実現するには，大きく分けて二つの方法がある．一つは，永久磁石によって永久磁石を浮上させ，反磁性体を組み合わせることで安定化させるというものである．もう一つは，（永久）磁石を用いて反磁性体そのものを浮上させるというものである．超伝導重力計における磁気浮上は，超伝導コイルが作る磁場によって完全反磁性体を浮上させている点で，後者に分類される．私たちは，本研究開始当初から，おもに前者の方法を追求してきたが，装置の設計のための有限要素法による磁場解析を行うにあたって，なかなか克服できない技術的な問題点があった．そこで，後者の方法に切り替え，複数個の磁石を極性が交互になるように結合したものの上に反磁性体を配置するという方法をとることにした．適当なネオジム磁石と熱分解カーボンの組み合わせで，実際に浮上している状態を観察し，有限要素法による磁場解析により，実際の系に近い性質を再現することができた．これに基づく試作機の特性評価にまでは至らなかったが，系の基本的な力学的，電磁気学的な挙動については詳細な理解を得ることができたと考えている．一方，磁気浮上式重力計の一種である超伝導重力計における，水平加速度の入力に対する応答という問題について，実測データと理論モデルに基づいた詳細な分析を行い，その結果を論文として発表した（Imanishi et al., 2018）．
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