火山性ブラストの計測法の確立

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04222110
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 藤井 直之 名古屋大学, 理学部, 教授 (60011631)
• 研究分担者: 谷口 宏充 大阪府科学教育センター, 主任研究員 (70125251) ; 佐宗 章弘 東北大学, 工学部, 助教授 (40215752)
• キーワード: 火山性ブラスト / 爆発的噴火 / 爆風圧検出器 / ピエゾフィルムセンサー / 衝撃波

研究概要

自然界の中でも最も大規摸な衝撃波現象の一つに爆発的噴水に伴う火山性ブラストがある。本研究では、火山性ブラストによる爆風圧やその伝播の把握のために、遠隔的に設置できかつ記録が可能な測定系、すなわち投下型・全方位指向性の爆風圧検出器について、実際の火山性ブラスト現象を解明するための計測法を確立するのを目的として共同研究を開始した。そのため、これまで衝撃波工学センターで開発され実用化されてきたピエゾセンサーによる圧力計を改良し、噴火口近傍でも設置でき測定可能な火山性ブラスト用の計測法の開発を行うことが、十分可能でかつ緊急の課題であると考えた。とくに火山性ブラストは、高温のガスと火山灰・噴石破片の混合物からなり、しかもその継続時間が通常の実験室内の衝撃波とは比較にならないほど長いと考えられるので、特別な工夫を必要とする。実用性のある火山性ブラスト用の計測系は、衝撃波の到来方向に無関係に設置できかつ安価・簡便なこと、耐熱性がありデータの記録を遠隔的にできることなどが必要条件である。本研究によって、まだ多少の改良点が必要ではあるが、このような条件に適合した十分実用に耐えうる圧力センサーと記録システムの開発見通しがたった。圧力センサーとしては、PVDFピエゾフィルムを貼ったステンレス製円筒の末端部の厚みによって、測定圧力範囲を調節できるものである。また、記録システムはSRAMに常時記録されたデータから、一定時間毎にトリガーレベル以上の信号を検出しDRAMにイベント毎に記録する方式が最適であると判断し、現在このシステムの試験をかねて、雲仙岳周辺で観測を行っている。今後は、さらに消費電流を少なくし、かつ簡便に設置できるシステムとデータの読みだしにテレメータ方式を採用する事など検討していく予定である。

研究成果

• [文献書誌] Fujii,N.: "Phreatomagmatic Explosion Processes:Some examples of volcanic Blasts," Proc.of Symp.on Physics of Vapor Explosion,. 1. 1-6 (1992)
• [文献書誌] Fujii,N.: "A Model of Coronae Formation on Venus," Proc.25th ISAS Lunar Planet.Symp.,. 25. 66-71 (1992)
• [文献書誌] Sasoh,A.: "Spectroscopic Study of High-Mach-Number Air Shock Layers Generated by a Ballistic Range," Shock Waves,Proc.18th Int.Symp.on Shock Waves,. 1. 637-642 (1992)
• [文献書誌] Sasoh,A.: "Electromagnetic Effects in an Applied-Field Magnetoplasmadynamic Thruster," J.Propulsion and Power,. 8. 98-102 (1992)
• [文献書誌] 谷口 宏充: "ペネトレータ方式による火砕サージの温度、圧力、粒子速度測定の試み、-雲仙岳における投下実験-" 火山. 37. 147-151 (1992)
• [文献書誌] Taniguchi,H.: "Direct measurement of over pressure of a volcanic blast on the June 1991 eruption at Unzen Volcano,Japan." Geophys.Res.Let.,. 20. 89-92 (1993)