3.2.5 高度な観測機器を開発するための研究

(a)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)

 地震研では高精度のひずみ観測を可能にするレーザー伸縮計のネットワークを展開している.その中心として,神岡地下の重力波検出器KAGRAに併設して建設した全長1.5 kmの基線をもつレーザー伸縮計と,神岡鉱山内で100 mのレーザー伸縮計を運用して観測を行っている.本年度は1.5 kmレーザー伸縮計の長さ基準となる周波数安定化レーザーの周波数安定度を評価する実験を行い,最高で10^-13オーダーの分解能を実現していることを確認した.100 m伸縮計については,設置場所である地下実験室の空調が更新されたことに伴いレーザーの周波数安定化制御が度々外れるようになったので,その原因調査と対策に取り組んだ(継続中).

 1.5 kmレーザー伸縮計では,2022年1月15日のトンガ噴火によるひずみ変化を観測した.詳細な分析を通じて,気圧応答などの知見が得られると期待できる.

 他に,愛知県犬山市の名大観測所の30 mレーザー伸縮計や,気象研との共同研究として静岡県浜松市船明トンネルに設置された400 mレーザー伸縮計による観測も継続している.

(b)反磁性を利用した小型傾斜計の開発

 永久磁石と組み合わせることによって,受動的に浮上させた反磁性体(熱分解カーボン)を基準とした傾斜計の研究開発を行っている.これは以前本部門で行った重力計の研究を発展させたものである.浮上体(参照振り子)にはたらく水平面内での復元力を小さくすることによって傾斜に対する感度を高めることができる.これまでの研究で,磁石と浮上体の形状や配置を工夫することによってこのような状態は比較的容易に実現可能であることがわかった.一昨年度より科研費を取得して研究を継続している.山梨県立産業技術短期大の研究者と連携して浮上体の理論モデルの精度を高め,実際に10秒程度の周期をもつ浮上振り子を製作した.今年度はこれを元にして実際に傾斜計を設計して試作機を製作し,性能評価実験を行った(一部継続中).