3.2.5 高度な観測機器を開発するための研究

(a) 精密機械工作技術を用いた小型傾斜計の開発

海底ボアホールや陸域の深部ボアホール,あるいは海底面など,観測例の乏しい「観測フロンティア」での傾斜観測を目的とした小型傾斜計の研究開発を行っている.開発した小型・長周期の折りたたみ振り子を核とした傾斜計を製作し,実際に坑内ボアホールでの観測を継続している.これまでに得られたデータを分析することにより,長期ドリフト特性について良好な結果を得た.今年度は機器更新などを行い観測を維持しつつ、省電力化などの改良を検討した。

(b) 反磁性を利用した小型重力計の開発

反磁性体と組み合わせることによって、受動的に浮上させた永久磁石を基準とした重力計の開発に取り組んでいる。重力計の感度を高めるためには、浮上に必要な比較的大きな力を確保しつつ、参照マスを動作点に拘束する復元力を小さくするという技術的困難がある。この課題を効率的に解決するため、有限要素法を用いたシミュレーションを行い、最適な解(磁石と反磁性体の形状、配置など)を求める取り組みを行っている。求めた最適解に基づいて試作重力計を製作し、重力観測を試みる予定である。

(c) 長基線レーザー伸縮計の開発(観測開発基盤センターと兼務)

神岡鉱山地下に建設した全長1.5 kmの基線をもつレーザー伸縮計の研究開発を継続している。前年度までに開発したシステムにより定常的な観測を行うことが可能となり、実際に地震イベントなどを観測するなどの成果をあげている。引き続き干渉計の性能(ひずみ分解能、長期安定度)の評価を行い、それに基づく装置の改良、維持を行う取り組みを行う計画である。今年度は干渉計のひずみ分解能を制限するレーザーの周波数安定度の評価を開始した。具体的には、干渉計に用いているものと同様のレーザーを製作して観測サイトに設置して、2台のレーザーの周波数を比較することによる評価を試みた。その過程でレーザーの制御系についていくつか改良の着も得られたので、今後、制御系を改良した上で再度比較測定を行う予定である。