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2011 年度 研究成果報告書

超高精度・多点型光ファイバ歪センサの実用化と岩盤・地下水連成挙動のモニタリング

研究課題

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研究課題/領域番号 21246133
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 地球・資源システム工学
研究機関東京大学

研究代表者

徳永 朋祥  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (70237072)

研究分担者 何 祖源  東京大学, 大学院・工学系研究科, 特任教授 (70322047)
松井 裕哉  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 地層処分研究開発部門, 研究副主幹 (30421655)
研究協力者 別府 輝一  アサノ大成基礎設計株式会社, 技術研究所
柏井 善夫  大成基礎設計株式会社, 技術研究所
茂木 勝郎  東京大学, 大学院・工学系研究科, 技術専門職員
愛知 正温  東京大学, 人工物工学研究センター, 特任助教
劉 慶文  東京大学, 大学院・工学系研究科, 博士課程学生
研究期間 (年度) 2009 – 2011
キーワード地球計測 / フォトニックセンシング
研究概要

本研究では、超高分解能光ファイバ歪センサを開発し、世界初となる2. 6×10^<-9>の静的な歪分解能を実現した。また、実岩盤への適用を行い、基線長1mスケールの岩盤歪を、世界で初めて1×10^<-8>の分解能で計測することに成功した。また、空洞を含む岩盤内における地下水挙動と変形を適切にモデル化するための構成関係式の導出と、それに基づくシミュレータの開発を行った。特に、岩盤内が完全に水で飽和されていない状況での水・空気の流動と変形との連成過程を取り扱うモデルの構築に成功した。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2012 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Sub-nano resolution fiber-optic static strain sensor using a sideband interrogation technique2012

    • 著者名/発表者名
      Liu, Q., Tokunaga, T. and He, Z.
    • 雑誌名

      Optics Letters

      巻: 37 ページ: 434-436

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 多孔質弾性体中の二相流・変形連成過程の定式化-現状と今後の課題・展望-2012

    • 著者名/発表者名
      愛知正温・徳永朋祥
    • 雑誌名

      地学雑誌

      巻: 121 ページ: 39-52

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Realization of nano static strain sensing with fiber Bragg gratings interrogated by narrow linewidth tunable lasers2011

    • 著者名/発表者名
      Liu, Q., Tokunaga, T. and He, Z.
    • 雑誌名

      Optics Exp

      巻: 19 ページ: 20214-20223

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultra-high-resolution large-dynamic-range optical fiber static strain sensor using Pound-Drever-Hall technique2011

    • 著者名/発表者名
      Liu, Q., Tokunaga, T. and He, Z.
    • 雑誌名

      Optics Lett

      巻: 36 ページ: 4044-4046

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermodynamically consistent anisotropic constitutive relations for a poroelastic material saturated by two immiscible fluids2011

    • 著者名/発表者名
      Aichi, M. and Tokunaga, T.
    • 雑誌名

      Intern. J. Rock Mech. Min. Sci

      巻: 48 ページ: 580-584

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultra-high resolution multiplexed fiber Bragg Grating Sensor for Crustal Strain Monitoring

    • 著者名/発表者名
      Liu, Q., Tokunaga, T., Mogi, K., Matsui, H., Wang, H. F., Kato, T. and He, Z.
    • 雑誌名

      IEEE Photonics Journal

      巻: (in press)(掲載確定)

    • 査読あり
  • [学会発表] Field demonstration of 10-nano static strain resolution multiplexed FBG sensor for geophysical applications2012

    • 著者名/発表者名
      Liu, Q., Tokunaga, T., Mogi, K., Matsui, H., Wang, H. F., Kato, T. and He, Z.
    • 学会等名
      3rd Asia-Pacific Optical Sensors Conference, Sydney
    • 発表場所
      Sydney
    • 年月日
      2012-01-31
  • [学会発表] An ultra-high-resolution large-dynamic-range fiber optic static strain sensor using Pound-Drever-Hall technique2011

    • 著者名/発表者名
      Liu, Q., He, Z., Tokunaga, T. and Hotate, K.
    • 学会等名
      2011 CLEO Pacific Rim Conference
    • 発表場所
      Sydney
    • 年月日
      2011-08-29
  • [学会発表] Realization of nano-strain-resolution fiber optic static strain sensor for geo-science applications2011

    • 著者名/発表者名
      He, Z., Liu, Q. and Tokunaga, T.
    • 学会等名
      CLEO 2012
    • 発表場所
      Ottawa
    • 年月日
      2011-05-18
  • [学会発表] Deep underground instrumentation and monitoring2010

    • 著者名/発表者名
      Wang, H. F., Gage, J. R., Fratta, D., MacLaughlin, M., Murdoch, L. C. and Tokunaga, T.
    • 学会等名
      Proc. 6th Asian Rock Mech. Symp.
    • 発表場所
      New Delhi
    • 年月日
      2010-10-25
  • [学会発表] Studies on deformation/pore pressure coupling processes at Japanese URLs and the development of ultra-high resolution FBG strain sensors for rock mechanics2009

    • 著者名/発表者名
      Tokunaga, T., Matsui, H., He, Z., and Kashiwai, Y.
    • 学会等名
      American Geophysical Union
    • 発表場所
      Fall Meeting, San Francisco
    • 年月日
      2009-12-15
  • [備考]

    • URL

      http://www.u-tokyo.ac.jp/coe/japanese/achievements/category2/base5/report05-03.html

URL: 

公開日: 2013-07-31  

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