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重力勾配移動観測と複数台同時観測技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K04653
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分25030:防災工学関連
研究機関群馬大学

研究代表者

潮見 幸江  群馬大学, 大学院理工学府, 助教 (60584266)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード重力勾配 / 干渉計 / 自由落下 / 地下探査 / マッピング / 移動観測 / 火山 / 山体斜面 / 複数台同時観測 / 道路陥没 / 地下構造 / 重力勾配観測 / マイケルソン干渉計 / 投げ上げ法
研究成果の概要

地震や火山、土砂災害、道路陥没などの災害を予測するには、地下構造を詳細に観測する必要がある。しかし従来の観測手法は、地質や地形、地面振動や電磁ノイズの影響を受けるため、市街地や火山地域、沿岸域等での高精度観測が困難であった。これらの問題点を解決する手法のひとつとして、我々は干渉計型重力勾配計の実地観測を検討した。干渉計型重力勾配計では二つの物体の自由落下加速度の差を直接干渉計で測定するため、測定値が重力以外の影響を受けないことから、実地での高精度観測が期待されている。本研究では実地観測の実現に向け、移動台車の開発、運搬体搭載試験、光学系の小型化開発、実地での作業効率の向上に取り組んだ。

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来の手法は前述の通り地形や地質、地面振動や電磁ノイズなどの影響を受けるため、実地での高精度観測が困難であった。干渉計型重力勾配計は、重力以外の影響を受けないことから、地形や地質、地面振動や電磁ノイズの影響を受けることなく、干渉計本来の精度を活かした測定が可能である。また時間分解能も高く、1秒間に5回以上の測定を行うことができる。そのため、実地での移動観測が可能になれば、これまでになく高精度で地下の物質分布に起因する重力勾配を測定できる。また複数台で同時連続観測を行うことで、地下の物質分布の変動を面的に捉えることができる。これらの観測データにより災害予測精度を向上できる可能性がある。

報告書

(7件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2024 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Rotational disturbance in laser-interferometric gravity gradiometry2024

    • 著者名/発表者名
      Sachie Shiomi
    • 雑誌名

      Physica Scripta

      巻: 99 号: 6 ページ: 116-116

    • DOI

      10.1088/1402-4896/ad3021

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Test Mass Verification for Free Fall Interferometers2020

    • 著者名/発表者名
      Sachie Shiomi, Shunsuke Watanabe, Taichi Hikosaka, Tatsunori Yamamoto, Hiroki Chiku, Masaru Sasaki and Kou Yamada
    • 雑誌名

      Journal of Technology and Social Science

      巻: 4 ページ: 15-23

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Measurement of the centres of mass of test masses for free-fall interferometry2018

    • 著者名/発表者名
      Sachie Shiomi
    • 雑誌名

      Proceedings of International Conference on Technology and Social Science 2018

      巻: なし

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Performance tests of a weighbridge method to locate the centre of mass of a test mass for free-fall interferometry2018

    • 著者名/発表者名
      Sachie Shiomi
    • 雑誌名

      Proceedings of International Conference on Mechanical, Electrical and Medical Intelligent System 2018

      巻: なし

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Reducing acceleration disturbance in a free-fall interferometer by adjusting the location of the center of mass of its optical table2018

    • 著者名/発表者名
      2.S. Watanabe, S. Shiomi, T. Hikosaka, K. Xue, T. Yamamoto, Y. Matsuda, and K. Yamada
    • 雑誌名

      Proceedings of International Conference on Mechanical, Electrical and Medical Intelligent System 2018

      巻: なし

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 干渉計型重力勾配計の機械的投げ上げ駆動機構の開発2020

    • 著者名/発表者名
      吉永海斗, 潮見 幸江, 佐々木大, ヴーマンクオン, 都丸朔, 山田功
    • 学会等名
      日本機械学会関東支部群馬ブロック 研究・技術交流会 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of a platform for gravity gradient mapping2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsuda, S. Shiomi, T. Yamamoto, T. Hikosaka, S. Watanabe, H. Chiku, M. Sasaki, K. Xue and K. Yamada
    • 学会等名
      International Conference on Technology and Social Science 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 可搬型重力勾配計の光学系の開発と性能試験2019

    • 著者名/発表者名
      渡邉駿介, 潮見幸江, 彦坂太一, 山本竜典, 佐々木大, 知久拓希, XUE Kailun, 山田功
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 可搬型重力勾配計のためのデータ収集系の開発2018

    • 著者名/発表者名
      彦坂 太一、潮見 幸江、渡邉 駿介、松田 耀旬、山本 竜典、薛 凱倫、山田 功
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Reducing acceleration disturbance in a free-fall interferometer by adjusting the location of the center of mass of its optical table2018

    • 著者名/発表者名
      S. Watanabe, S. Shiomi, T. Hikosaka, K. Xue, T. Yamamoto, Y. Matsuda, and K. Yamada,
    • 学会等名
      Proceedings of International Conference on Mechanical, Electrical and Medical Intelligent System 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Performance tests of a weighbridge method to locate the centre of mass of a test mass for free-fall interferometry2018

    • 著者名/発表者名
      S. Shiomi
    • 学会等名
      Proceedings of International Conference on Mechanical, Electrical and Medical Intelligent System 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement of the centres of mass of test masses for free-fall interferometry2018

    • 著者名/発表者名
      S. Shiomi
    • 学会等名
      Proceedings of International Conference on Technology and Social Science 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2025-01-30  

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