マイクロ波干渉計を用いた氷床コア中に含まれる酸の非破壊連続測定システムの開発

使用微波干涉仪开发冰芯中所含酸的无损连续测量系统

基本信息

批准号：
05750001
负责人：
藤田秀二
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05750001/
关键词：
ICE DIELECTRIC PERMITTIVITY CONDUCTIVITY OPEN RESONATOR

项目摘要

本研究では当該年度内に、マイクロ波干渉計を用いた誘電率の連続測定システムの構築と初期測定が実現できた。また、低周波の誘電率測定も並行して行ない、マイクロ波干渉計を用いた測定結果との比較を行なっている。以下に詳細を記述する。測定システムには34GHz信号発振源として既存備品のガンオシレーターを用いたが、オシレーター用の電源には新規の電源を科学研究費補助金で購入した。干渉計には現有のファブリ・ペロ-干渉計を用い、これらによりマイクロ波干渉計回路を構成した。干渉信号の検知にはロックイアンプを使用した。現時点では、システムの完全な校正を終了するには至っていないが、氷単結晶の34GHzでの複素誘電率の測定を行なうことができている。システムの信号処理と校正が容易ではなかったため、測定が実現し始めたのは年度の後半であり、現在までこれで測定したサンプルは氷単結晶だけである。しかしながら、システムは年度内にはぼ完成したので、今後は測定を更に継続し、様々な濃度の酸を含む氷サンプルの複素誘電率測定を行なう。また、34GHzの測定と並行して、同一サンプルの高周波(1MHz)電気伝導度測定を行なった。この測定には平行板電極を新規に購入した。この電極を用いた測定は順調に実現しており、南極氷床から採取された酸を含む氷の電気伝導度を測定し、それによりその濃度分布を測定できた。今後は34GHzで酸を含む氷の複素誘電率を測定し、これを高周波の値と比較をすすめる予定である。

在这项研究中，我们能够使用微波干涉仪构建连续介电常数测量系统，并在本财年内进行初始测量。此外，低频介电常数测量也在并行进行，并与使用微波干涉仪的测量结果进行比较。详细内容如下所述。测量系统使用现有的枪振荡器作为34GHz信号振荡源，但振荡器的新电源是通过科学研究补助金购买的。干涉仪使用现有的法布里-珀罗干涉仪，并利用它们构建了微波干涉仪电路。使用锁定放大器来检测干扰信号。虽然我们还没有完成系统的完整校准，但我们已经能够在34 GHz下测量冰单晶的复介电常数。由于系统的信号处理和校准并不容易，测量直到下半年才开始实现，迄今为止，用这种方法测量的唯一样品是冰单晶。不过，由于该系统在今年年底已基本完成，我们将继续进行测量，测量含有不同浓度酸的冰样品的复介电常数。此外，在进行 34 GHz 测量的同时，还对同一样品进行了高频 (1 MHz) 电导率测量。为此测量购买了新的平行板电极。使用该电极的测量已经成功，并且测量了从南极冰盖收集的含酸冰的电导率，并因此确定了其浓度分布。未来，我们计划在34GHz测量含酸冰的复介电常数，并与高频值进行比较。