アレー型ボアホールレーダによる断層、き裂や鉱脈の３次元位置形状計測と分類法の確立

• 研究課題/領域番号: 24360374
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 地球・資源システム工学
• 研究機関: 大阪電気通信大学
• 研究代表者: 海老原 聡 大阪電気通信大学, 工学部, 教授 (20301046)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 15,470千円 (直接経費: 11,900千円、間接経費: 3,570千円); 2014年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2013年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2012年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
• キーワード: ボアホールレーダ / 指向性ボアホールレーダ / 地下計測 / 電磁波 / 坑井 / 指向性 / 偏波 / 断層 / き裂

研究成果の概要

この研究では、ダイポールアレーとループアンテナ(DALAB)とそれに適用可能な信号処理法を提案している。これを用いると、坑井内で波の到来方向と偏波状態が推定可能になる。この信号処理では、ダイポール信号とループ信号の両方を時間領域で抽出し、2つの信号の比を計算する。この比と理論計算と比較することで、波の偏波状態を推定する。この研究では、実験データへ、提案した方法を適用した。実験場は垂直導体円柱と地層境界面が存在している。DALABで反射点の３次元位置と偏波状態を推定したところ、導体円柱からの反射波は垂直偏波に近く、地層境界面からの反射波は水平偏波成分を含むことがわかった。

研究成果

• [雑誌論文] Coaxial-fed Circular Dipole Array Antenna with Ferrite Loading for Thin Directional Borehole Radar Sonde (2015)
  • 著者名/発表者名: 1.S. Ebihara, Y. Kimura, T. Shimomura, R. Uchimura and H. Choshi
  • 雑誌名: IEEE Transaction on Geoscience and Remote Sensing 巻: 53 号: 4 ページ: 1842-1854
  • DOI: 10.1109/tgrs.2014.2349921
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 指向性ボアホールレーダ用ダイポールアレーアンテナにおける 素子間干渉を考慮した設計法の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 1.海老原 聡, 田中 正一
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌 巻: Vol.J96-B,No.5 ページ: 539-550
  • NAID: 110009604973
  • 査読あり
• [雑誌論文] Estimating 3-D Position and Inclination of a Planar Interface with Directional Borehole Radar (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Ebihara, H. Kawai and K. Wada
  • 雑誌名: Near Surface Geophysics 巻: 11 号: 2 ページ: 185-195
  • DOI: 10.3997/1873-0604.2012039
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interference Criterion for Coaxial-Fed Circular Dipole Array Antenna in a Borehole (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Ebihara, H. Hanaoka, T. Okumura, Y. Wada
  • 雑誌名: IEEE Transaction on Geoscience and Remote Sensing 巻: (印刷中) 号: 9 ページ: 17-17
  • DOI: 10.1109/tgrs.2011.2182517
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of ferrite beads on reduction of resonance of thin conducting cylinder in a water-filled borehole (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Ebihara, K. Toma
  • 雑誌名: Proceedings of the Int. Conf. on GPR 巻: 1 ページ: 901-905
  • DOI: 10.1109/icgpr.2012.6254990
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of a direct wave in directional borehole radar with a circular dipole array antenna (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Ebihara, K. Onoda
  • 雑誌名: Proceedings of the Int. Conf. on GPR 巻: 1 ページ: 887-891
  • DOI: 10.1109/icgpr.2012.6254987
  • 査読あり
• [学会発表] Small-diameter directional borehole radar system with 3D sensing capability (2014)
  • 著者名/発表者名: 1.K. Wada, S. Karasawa, K. Kawata and S. Ebihara
  • 学会等名: Proceedings of the Int. Conf. on GPR
  • 発表場所: Square Brussels Meeting Centre (Brussels, Belgium)
  • 年月日: 2014-06-30 – 2014-07-04
• [学会発表] Dipole Array Antenna and Loop Antenna for Estimation of DOA and Polarization in Borehole Radar (2014)
  • 著者名/発表者名: 2.S. Ebihara, A. Uemura, T. Kuroda and H. Soda
  • 学会等名: Proceedings of the Int. Conf. on GPR
  • 発表場所: Square Brussels Meeting Centre ( Brussels, Belgium)
  • 年月日: 2014-06-30 – 2014-07-04
• [学会発表] Estimating 3-D Position of a Fault in Kamioka Mine with Directional Borehole Radar (2013)
  • 著者名/発表者名: 1.S. Ebihara, Y. Kimura, T. Shimomura and R. Uchimura
  • 学会等名: Proceedings of the 11th SEGJ International Symposium
  • 発表場所: Yokohama, Japan
• [学会発表] Singlehole Borehole Radar Measurement with a Thin Directional Borehole Radar Sonde (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Ebihara, Y. Kimura, T. Shimomura and R. Uchimura
  • 学会等名: Proceedings of the 7th International Workshop on Advanced Ground-Penetrating Radar (IWAGPR2013)
  • 発表場所: Nantes, France
• [学会発表] 同軸給電したダイポールアレーアンテナ型指向性ボアホールレーダによる断層のイメージング (2011)
  • 著者名/発表者名: 海老原聡、河合秀昭、和田一成
  • 学会等名: 第124回物理探査学会学術講演会(平成23年度春季)
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2011-05-12
• [備考] 大阪電気通信大学 教員情報データベース 海老原聡
  • URL: https://research.osakac.ac.jp/index.php?%E6%B5%B7%E8%80%81%E5%8E%9F%E3%80%80%E8%81%A1
• [備考]
  • URL: http://research.osakac.ac.jp/index.php?%E6%B5%B7%E8%80%81%E5%8E%9F%E3%80%80%E8%81%A1
• [産業財産権] Transmitting Electric Power Using Electromagnetic Waves (2012)
  • 発明者名: S. EBIHARA、K. KAWATA
  • 権利者名: インテレクチュアルベンチャーズ
  • 出願年月日: 2012-06-13
  • 外国