Development of a Torsion Pendulum Gravity Gradiometer for Earthquake Early Warning

地震预警扭摆重力梯度仪的研制

• 批准号: 22KJ1040
• 负责人: 大島 由佳
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1040/
• 关键词: 地震速報; 重力勾配計; 精密測定

本研究の目的は、より早い地震速報に向けた重力場変動検出システムの構築である。地震の断層破壊による重力場変動は光速で伝搬するため、地震波を検出する現在の手法に比べて15秒程度早く警報を出すことができる。目的を達成するために、ねじれ振り子型重力勾配計TOBAを開発し 、0.1 Hzにおいて10の-15乗 /√Hzの感度を実現する。この感度は0.1 Hz付近の周波数帯での世界最高感度に相当する。具体的には、角度センサ、低温ねじれ振り子、能動防振系を開発し、雑音を十分に低減してTOBAの設計感度を実現する。当該年度は、重力勾配計TOBAの開発を以下のように行った。①結合光共振器を用いた角度センサの原理実証結合光共振器を用いた角度センサの原理実証実験を行い、共振器長の制御手法の確立に成功した。一方で、主共振器の共振器長変動が補助共振器に伝達してしまい、制御が十分安定でないという課題が残っていた。当該年度は、主共振器を構成する鏡を振り子で懸架するセットアップに変更し、高周波数帯における主共振器の共振器長変動を低減して制御の安定化をはかった。②常温下でのねじれ振り子の開発TOBAの最終的な構成は低温ねじれ振り子であるが、まずは簡略化した構成のねじれ振り子を常温下で運転し、設計の問題点の洗い出しを行う。振り子のねじれ回転を、2本の光共振器の差動変動から読み取る。当該年度は、試験マス・光学ベンチの設計、光共振器のパラメータ設計、光学部品の購入を行った。

本研究的目的是构建用于地震早期预警的重力场波动检测系统。由于地震断层破裂引起的重力场波动以光速传播，因此可以比目前检测地震波的方法提前约15秒发出警报。为了实现这一目标，我们开发了扭摆式重力梯度仪TOBA，其在0.1 Hz时的灵敏度达到10的-15次方/√H​​z。该灵敏度相当于0.1Hz左右频段的世界最高灵敏度。具体来说，我们将开发角度传感器、低温扭摆和主动隔振系统，以充分降低噪音并实现为 TOBA 设计的灵敏度。年内，我们开发了重力梯度仪TOBA如下。 ① 使用耦合光学谐振腔的角度传感器的原理验证我们进行了使用耦合光学谐振腔的角度传感器的原理验证实验，并成功建立了控制谐振腔长度的方法。另一方面，仍然存在主谐振器的谐振器长度波动传递到辅助谐振器，并且控制不够稳定的问题。在本财年，我们改变了构成主谐振器的镜子通过摆锤悬挂的设置，以减少高频段主谐振器长度的波动并稳定控制。 ② 室温扭摆的开发 TOBA的最终配置是低温扭摆，但首先我们将在室温下操作一个简化配置的扭摆，以找出设计中的问题。从两个光学谐振器的差分波动中读取摆的扭转旋转。本财年，我们设计了测试质量和光学平台，设计了光学谐振腔的参数，并采购了光学元件。

项目成果

First Results of Axion Dark Matter Search with DANCE

使用 DANCE 进行 Axion 暗物质搜索的初步结果

• 发表时间: 2022
• 作者: Wakayama Tomoya;Sugasawa Shonosuke;Wakayama Tomoya;若山智哉;若山智哉;Shuntaro Tsubouchi;S. Tsubouchi;坪内 俊太郎;Yuka Oshima;坪内 俊太郎;Yuka Oshima;S. Tsubouchi;Yuka Oshima;Yuka Oshima
• 通讯作者: Yuka Oshima

First Results of DANCE from Long-Term Observation

DANCE 长期观察的初步结果

• 发表时间: 2022
• 作者: Wakayama Tomoya;Sugasawa Shonosuke;Wakayama Tomoya;若山智哉;若山智哉;Shuntaro Tsubouchi;S. Tsubouchi;坪内 俊太郎;Yuka Oshima;坪内 俊太郎;Yuka Oshima;S. Tsubouchi;Yuka Oshima;Yuka Oshima;Yuka Oshima
• 通讯作者: Yuka Oshima

ねじれ振り子型重力波検出器TOBA(Phase-III)の開発(34)

扭摆式引力波探测器TOBA的研制（第三期） (34)

• 发表时间: 2022
• 作者: Wakayama Tomoya;Sugasawa Shonosuke;Wakayama Tomoya;若山智哉;若山智哉;Shuntaro Tsubouchi;S. Tsubouchi;坪内 俊太郎;Yuka Oshima;坪内 俊太郎;Yuka Oshima;S. Tsubouchi;Yuka Oshima;Yuka Oshima;Yuka Oshima;大島由佳
• 通讯作者: 大島由佳