超高性能地震計 (STS-1V, -1H) の低温下における動作特性

• Main Authors: 金尾 政紀, 神沼 克伊, Masaki Kanao, Katsutada Kaminuma
• Format: Report
• Language: Japanese
• Published: 国立極地研究所 1994
• Subjects: 62(*2); Antarctic; East Antarctica; Syowa Station; Antarc*; Antarctica; National Institute of Polar Research; 国立極地研究所
• Online Access: https://nipr.repo.nii.ac.jp/?action=repository_uri&item_id=8862; http://id.nii.ac.jp/1291/00008862/; https://nipr.repo.nii.ac.jp/?action=repository_action_common_download&item_id=8862&item_no=1&attribute_id=18&file_no=1

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。 Seismological observations by a set of three-component Streckeisen seismometers (STS-1V, -1H) have been carried on at Syowa Station (69.0°S, 39.6°E), East Antarctica since April 1989. Some troubles have occurred during the deployment of the STS seismographs. First, there is a relationship between temperature change and the drift of POS (position) and LP (long period) outputs of STS. Second, pulse-like noises (referred to as 'shift-noises' in this paper) have been observed on the vertical component of a rapid change in temperature greater than 3℃/day or immediately after arrival of a large earthquake. In order to investigate the mechanism of occurrence of shift-noises, a simultaneous observation by use of two vertical sensors was conducted during the 33rd Japanese Antarctic Research Expedition (JARE-33). It was revealed that the noises were generated not by poor attachment of the glass plate to the ground but by the behavior of the electric feed-back circuit and/or of the leaf-spring of the vertical sensor under low temperature. We performed some tests of the STS seismograph in the low temperature laboratory of National Institute of Polar Research to find the relationship between the drift of POS and temperature change. It was found by ...