超高性能地震計 (STS-1V, -1H) の低温下における動作特性
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概要
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昭和基地におけるSTS (Streckeisen seismometer)による地震観測は, 1989年に開始されて以降4年が経過した。順調に地震波形が記録されているかたわら, ノイズの混入や長周期地震計に特有なドリフト現象など, いくつか観測上の問題点が発生している。本稿では, 特殊な気象条件下である昭和基地でのこれらの問題について, 1989年から1992年の観測状況を報告する。上下動成分に頻繁に起こるパルス状ノイズの個数は, 低温の時期に多発し3℃/日以上の温度の急激な変化に対応している。また, 1992年においては, 上下動センサー2台を比較観測することで, パルス状ノイズの原因の調査を行った。その結果, センサー部の設置不備ではなく, フィードバック回路またはセンサー部の低温での動作不良が原因と考えられた。これと共にSTSの低温下での動作特性を調べる目的で, 国立極地研究所低温室で短期間のテスト観測を実施し, 温度変化に対する応答と地震計の性能限界について考察した。超低温室実験(-30℃)におけるPOS (position)の応答量は, 数時間の温度変化に対して上下動で0.75V/℃, 水平動で0.15V/℃であった。またパルス状ノイズは, 地震計が動作不良になる直前で発生することを確認した。さらに, 1992年のLP (long period)加速度出力のデータを用いて, 上下動と水平動各1台についての地震計ドリフト成分, 温度変化に対する応答成分, 潮汐成分, および地震や人為的作業によるノイズ成分の分離を行い, 温度変化に対する出力電圧の応答係数の定量的な解釈を試みた。その結果上下動保温箱の温度変化に対するLPの応答係数は, 上下動, 水平動ともタイムラグ1時間で最大値をとり, それぞれ1.3V/℃, 0.003V/℃と求められた。
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