地球物理への応用

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14047213
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 竹本 修三 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (40027256)
• 研究分担者: 森井 亙 京都大学, 防災研究所, 助手 (30221633) ; 東 敏博 京都大学, 大学院・理学研究科, 助手 (90135517) ; 赤松 純平 京都大学, 防災防災研究所, 助教授 (10027279) ; 花田 英夫 国立天文台, 地球回転研究系, 助教授 (60132677) ; 川崎 一朗 京都大学, 防災研究所, 教授 (60115136)
• キーワード: 重力波 / レーザー干渉計 / レーザーひずみ計 / ヨウ素安定化レーザー / 活断層 / 跡津川断層 / 地球潮汐 / 流体核共鳴効果

研究概要

重力波検出を目指して集約された極限計測技術を地球物理学の分野に応用し、従来のレーザーひずみ計よりも2〜3桁精度の高い,10^<-13>の桁の分解能を有する(1)Michelson型レーザー直線ひずみ計と(2)直交2軸の直線ひずみの差を検出するせん断ひずみ計を開発するとともに、凹面鏡2枚を用いて100mのFabry-Perot干渉計を構成し、電気光学変調器によりレーザー光の出力に変調側波帯を発生させ、基線長の絶対値を可変水晶発振器の周波数にロックさせることにより、基線長の距離変化を10^<-9>の桁の分解能で計測できる(3)絶対ひずみ計を開発する。これらのレーザーひずみ計システムを東京大学宇宙線研究所神岡宇宙素粒子研究施設の神岡鉱山内の地下実験施設に設置して、地球の自由振動の常時励起や地球潮汐日周潮帯に現れる流体核共鳴効果の定量的な検証を行うとともに、跡津川断層系の地殻変動の時間的変化を高精度でモニタリングし、活断層周辺で発生する地震と地殻変動との時間的変化の関係を明らかにする。このうち、(1)と(2)は平成14年度に設置が終了し、平成15年度のはじめに調整を行い、平成15年度6月11日にデータ取得が開始された。得られたデータは地震波帯域、潮汐帯域ともにきわめて質の高いデータが得られており、これらのデータの蓄積を待って、地球内部ダイナミクスの研究が大幅に進展すると期待できる。また、(3)は平成16年3月に設置され、現在調整を続けている。

研究成果

• [文献書誌] Mukai, A., S.Takemoto, T.Yamamoto: "Fluid Core Resonance Revealed from a Laser Extensometer at the Rokko-Takao Station, Kobe, Japan"Geophys.J.Int.. Vol.156. 22-28 (2004)
• [文献書誌] Ohashi, M., K.Kuroda, S.Takemoto, T.Higashi: "Design and construction status of CLIO"Class.Quantum Grav.. Vol.20,No.17. S599-S607 (2003)
• [文献書誌] Takemoto, S., T.Yamarnoto, A.Mukai: "Crustal Strain Observation for Nine Years with a Laser Strainmeter in Kobe, Japan"Jounal of Geodvnamics. Vol.35/4-5. 483-498 (2003)
• [文献書誌] 百瀬秀夫, 竹本修三: "神岡レーザーひずみ計システムによる潮汐ひずみの観測"京都大学防災研究所研究集会. 一般:15K-05. 204-213 (2004)
• [文献書誌] 竹本修三, 百瀬秀夫, 東 敏博: "浅い観測坑におけるレーザー伸縮計を用いた地殻ひずみの観測"測地学会誌. 第49巻,第4号. 215-225 (2003)
• [文献書誌] 竹本修三, 新谷昌人, 赤松純平, 森井亙, 東 敏博: "神岡鉱山における100メートルレーザー伸縮計について"京都大学防災研究所年報. 第46号B. 749-755 (2003)