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長谷川 健; 國友 孝洋; 中島 崇裕*; 浅井 秀明*; 弥富 洋介; 松井 裕哉
JAEA-Evaluation 2011-001, 150 Pages, 2011/06
JAEA-Evaluation-2011-001.pdf:28.92MB
陸域地下構造フロンティア研究プロジェクトの一環として研究開発されたアクロス(ACROSS: Accurately Controlled Routinely Operated Signal Systemの頭文字をとったもの)は地震研究をその目的としていたが、そこで培われた技術(信号の送受信技術並びにデータの解析技術)は非常に汎用性に富むものであり、超深地層研究所計画における工学技術の一環として、坑道掘削による坑道周辺の地質環境の時間的変化や研究坑道の健全性の監視技術として利用可能かどうかについて2007年度から3年間を目途に検討を進めることとした。3年間の内訳は1年目がアクロス観測網の整備、2年目がデータの収集、3年目がデータの解析及び適用性の評価となっている。本報告書では、2007及び2008年度設置した観測機器で得られた2008年度及び2009年度分のデータの処理・解析結果と、継続して実施しているアクロスの基盤的研究の成果、並びに3年間の研究で得られた成果と現時点でのアクロス技術の適用性評価結果について述べる。
中島 崇裕; 國友 孝洋; 熊澤 峰夫*; 長尾 大道*
JAEA-Research 2010-014, 66 Pages, 2010/07
JAEA-Research-2010-014.pdf:3.11MB
結晶質岩工学技術開発グループで行っている工学技術に関する研究として、「研究坑道の施工対策技術の開発」においては、研究坑道周辺の地質環境の時間的変化を把握することや、「安全性を確保する技術」においてはコンクリートライニングの健全性を評価できる技術が必要であると考えられる。これらとは独立に、地震研究をその目的とした陸域地下構造フロンティア研究プロジェクトの一環として研究開発されたACROSS(Accurately Controlled Routinely Operated Signal Systemの頭文字をとったもの)は、そこで培われた技術(信号の送受信技術並びにデータの解析技術)は非常に汎用性に富むものである。そこで超深地層研究所計画における工学技術の一環として、坑道掘削による坑道周辺の地質環境の時間的変化や研究坑道の健全性の監視技術として利用可能かどうかについて2007年度から3年間を目途に検討を進めている。これまでに瑞浪超深地層研究所周辺の新規観測点の設置と、データ収集・解析が継続中である。本報告書は、常時観測システムであるACROSSのうち、電磁波を用いた研究開発において得られた成果のうち、主として技術的な要件をまとめたものである。
中島 崇裕; 國友 孝洋; 長尾 大道*; 熊澤 峰夫; 茂田 直孝
Handbook of Geophysical Exploration; Seismic Exploration, Vol.40, p.177 - 191, 2010/03
地下の電磁気的状態をモニタリングするための人工ソースを用いた探査手法を開発し、電磁アクロスと名づけた。この手法では使用する周波数帯に関係なく応用ができる。東濃地域に2方向の接地ダイポールにより送信するシステムを設置し、500Hz以下の拡散場領域での探査が行えるようになった。試験観測として、950m離れた受信点で観測をし、精密なテンソル伝達関数を取得することができた。この試験観測を1か月以上続け、降雨に対応した変動も見られた。
長尾 大道*; 中島 崇裕; 熊澤 峰夫; 國友 孝洋
Handbook of Geophysical Exploration; Seismic Exploration, Vol.40, p.213 - 227, 2010/03
Development of a powerful staking technique is important in the active monitoring in order to enhance effectively the signal-to-noise ratio(SNR) by utilizing not only quiet nighttime data but also noisy daytime data. Here we propose a staking technique for data obtained by the Accurately Controlled Routinely Operated Signal System(ACROSS) with a reasonable method for noise level evaluation. An essential point is that the SNR would enhance by a data stacking in reciprocal proportion to the square root of the time period of observation. We show an application of this stacking method to real seismic and electromagnetic data and obtained at our observation test site of ACROSS.
松本 裕史*; 茂田 直孝; 熊澤 峰夫; 中島 崇裕
Handbook of Geophysical Exploration; Seismic Exploration, Vol.40, p.121 - 133, 2010/03
Precise and reliable method for complex dielectric permittivity measurement was developed using the data processing method of ACROSS(Accurately controlled Routinely Operated Signal System) and aids in electric circuit and electrode installation to reduce bias in measurement. By using the method, we succeeded to clarify that moist quartz grains and glass beads causes such strong dielectric dispersion that dielectlic permittivity increases in reciprocal proportion to frequency, and exceeds 1.0E5 at 1mHz. Loss angle was of the order of 1.0E-2 radian relatively independent to frequency, which suggests possibility that moist crust has significant dielectricity that can be detected by EM prospecting method in future.
長谷川 健; 國友 孝洋; 中島 崇裕; 浅井 秀明; 弥富 洋介; 松井 裕哉
JAEA-Evaluation 2009-006, 120 Pages, 2010/01
JAEA-Evaluation-2009-006.pdf:32.94MB
陸域地下構造フロンティア研究プロジェクトの一環として研究開発されたアクロス(ACROSS: Accurately Controlled Routinely Operated Signal Systemの頭文字をとったもの)は地震研究をその目的としていたが、そこで培われた技術(信号の送受信技術並びにデータの解析技術)は非常に汎用性に富むものであることから、坑道掘削による坑道周辺の地質環境の時間的変化や研究坑道の健全性の監視技術として利用可能かどうかについて2007年度から3年間を目途に検討を進めることとした。3年間の内訳は1年目がアクロス観測網の整備、2年目がデータの収集、3年目がデータの解析及び適用性の評価となっている。本報告書では、2007年度に設置した観測機器で得られたデータの概要並びに継続して実施しているアクロスの基盤的研究の成果について述べる。
長谷川 健; 國友 孝洋; 中島 崇裕; 熊澤 峰夫*; 黒田 英高*; 弥富 洋介; 浅井 秀明; 松井 裕哉
JAEA-Evaluation 2008-002, 60 Pages, 2009/03
JAEA-Evaluation-2008-002.pdf:4.92MB
陸域地下構造フロンティア研究プロジェクトの一環として研究開発されたアクロス(ACROSS: Accurately Controlled Routinely Operated Signal Systemの頭文字をとったもの)は地震研究をその目的としていたが、そこで培われた技術(信号の送受信技術並びにデータの解析技術)は非常に汎用性に富むものであり、超深地層研究所計画における工学技術の一環として、坑道掘削による坑道周辺の地質環境の時間的変化や研究坑道の健全性の監視技術として利用可能かどうかについて2007年度から3年間を目途に検討を進めることとした。3年間の内訳は、1年目がアクロス観測網の整備,2年目がデータの収集,3年目がデータの解析及び適用性の評価となっている。本報告書では、1年目の成果であるACROSS観測網の整備並びにアクロスの基盤的研究の成果について述べる。
熊澤 峰夫; 國友 孝洋; 中島 崇裕; 鶴我 佳代子*; 羽佐田 葉子*; 長尾 大道*; 松本 裕史*; 笠原 順三*; 藤井 直之; 茂田 直孝
JAEA-Research 2007-033, 155 Pages, 2007/03
JAEA-Research-2007-033.pdf:11.04MB
本件は、アクロス(Accurately Controlled, Routinely Operated, Signal System)と呼ばれる新しい地下探査技術の開発に関する成果報告書である。アクロス研究は、1996年6月から2006年3月まで、陸域地下構造フロンティア研究プロジェクトとして、東濃地科学センターが主体となって行ってきた。アクロスは、地下の構造と物理的な状態とを探査あるいは監視するために考案された理論体系に基づいて、それを実現するためのさまざまな要素技術を一つの技術体系として統合したものである。本報告書では、東濃鉱山のテストサイトで行われたさまざまな研究を中心に紹介する。また、10年間に及ぶ開発成果を応用して、幌延深地層研究センターで地下の時間変化を捉えようとする「遠隔監視システムの開発」や静岡県における東海地震の想定震源域の常時監視研究などが進められている。アクロスの技術としての熟成は、日進月歩で進んでおり、地下の研究に加えて、建造物などのヘルスモニタリングへの適用なども開始されてきている。
中島 崇裕; 長尾 大道*; 佐柳 敬造*; 野田 洋一*; 長尾 年恭*; 熊澤 峰夫; 羽佐田 葉子*
東海大学海洋研究所研究報告, (28), p.21 - 28, 2007/03
中部地域において、電磁アクロスの信号が数十kmの遠方でも観測できるかを確かめるために、試験観測を行った。遠方まで届くと予想される周波数帯域を選び、精密同期,常時送信をすることにより、伝播してきた信号を確認することができた。この信号レベルは、通常はノイズに埋もれている大きさしかないので、他の観測を妨害しない。今回は、送信電流ダイポール軸の方向により受信信号の振幅の違いが確認された。この原因は地下構造の異方性によると考えられるので、今回の結果だけでなく、近傍の観測と照らし合わせながら、明らかにしていく必要がある。この異方性の変動は地下応力の変動と対応することが予想される。本試験では、狭い周波数帯での信号のみを扱ったが、周波数によって電磁波伝播の影響する範囲が異なるので、その周波数依存性も地下の情報として重要である。
中島 崇裕; 熊澤 峰夫; 長尾 大道*
Conductivity Anomaly研究会2006年論文集, p.119 - 120, 2006/03
東海地震想定断層面の縁にあたる豊橋沖の海底ケーブルを科学的に利用することが検討されている。本研究では、地震発生と関係が深いとされている地中の水の存在を調べるのに有効な、電磁波を用いた探査法の一つとして、この海底ケーブルの給電線を電磁波送信源とし、その電磁波を使った地殻電気伝導度探査の可能性について検討した。励起される電磁波強度は、地下を水平成層構造と近似したもので求め、基本となる地下構造や、電磁場ノイズレベルをこれまでに報告された数値を用いた。この見積もりによって、海底ケーブルの給電線を用いて、地下からの信号を捕らえやすい0.01から1Hzの周波数範囲の間で、10km程度までの探査に使える可能性が確認された。
長尾 大道; 中島 崇裕; 國友 孝洋; 熊澤 峰夫; 長尾 年恭*; 佐柳 敬造*; 野田 洋一*; 原田 誠*
Proceedings of 2nd International Workshop Active Geophysical Monitoring of the Earth Lithosphere (AMSEG 2005), p.18 - 22, 2005/09
東濃で行なっている電磁アクロス送受信テストで、30日間程度のスタッキング処理により、東濃鉱山送信点から40km離れた地磁気観測点においてアクロス信号が検出された。また、土岐花崗岩体の平均的な比抵抗は100
m程度と推定することができた。
第4回(業務報告)白戸 伸明*; 松井 裕哉; 森岡 宏之; 畑中 耕一郎; 竹内 竜史; 畠山 信也; 大原 英史; 中島 崇裕; 國友 孝洋
JNC TN5440 2005-001, 412 Pages, 2005/06
JNC-TN5440-2005-001.pdf:20.87MB
地層処分技術に関する研究開発にかかわる事業所間の連携強化を目的として、平成16年度は全4回の幌延技術検討会議を行った。第1回は幌延地下施設実施設計などについて行った。第2回は幌延の地質、水理、地球化学および安全評価手法の検討などについて行った。第3回は地下施設設計における通気網解析について行った。第4回はACROSSを用いた遠隔監視システムについて行った。この報告は、上記会議の内容についてまとめたものである。
中島 崇裕; 國友 孝洋; 長尾 大道; 熊澤 峰夫; 茂田 直孝
2004 Fall Meeting Program and Abstract, S33B-1096, 0 Pages, 2004/00
電磁波によって地下を見る方法としての電磁アクロスを東濃地科学センターにて開発してきた。この装置を用い、数百Hz以下の周波数帯における送受信試験を1年間以上に亘り連続試験観測を行った。平均値からは、地下構造に関する情報を含む伝達関数がよい精度で求められ、地下物性の見積もりにおいてもすでに報告されている数値と相補的な値が得られた。また1ヶ月間の観測結果からは、降雨に相関した変動が見られた。
中島 崇裕; 熊澤 峰夫; 茂田 直孝; 國友 孝洋; 長尾 大道; 松本 裕史*
月刊地球号外 総特集; 地球内部のアクティブ・モニタリング : 4D地球内部診断を目指して, (47), 174 Pages, 2004/00
電磁波によって地下を見る方法としての電磁アクロスを紹介する。電磁波には弾性波の場合と異なった固有の特徴がある。電磁アクロスでの探査の流れと東濃地科学センターで行っている開発との関係を示し,最後に地殻内部の探査可能性について言及する。
中島 崇裕; 國友 孝洋; 長尾 大道; 熊澤 峰夫; 茂田 直孝
月刊地球号外 総特集; 地球内部のアクティブ・モニタリング : 4D地球内部診断を目指して, (47), p.179 - 184, 2004/00
数百Hz以下の周波数帯における電磁アクロスの観測体制の紹介と、その試験観測結果を報告する。試験観測では、地下構造に関する情報を含む伝達関数がよい精度で求められた。また1ヶ月間の観測結果からは,降雨に相関した変動が見られた。
中島 崇裕; 國友 孝洋; 長尾 大道; 熊澤 峰夫; 茂田 直孝
International Workshop on Active Monitoring 2004, p.148 - 151, 2004/00
数百Hz以下の周波数帯における電磁アクロスを1年間以上に亘り連続試験観測を行ったのでその試験観測結果を報告する。試験観測では、地下構造に関する情報を含む伝達関数がよい精度で求められた。また1ヶ月間の観測結果からは、降雨に相関した変動が見られた。
中島 崇裕; 熊澤 峰夫; 茂田 直孝; 國友 孝洋; 長尾 大道; 松本 裕史*
International Workshop on Active Monitoring 2004, p.100 - 103, 2004/00
電磁波によって地下を見る方法としての電磁アクロスを紹介する。弾性波の場合と異なり、電磁波には周波数によって拡散的に振る舞ったり波動的に振る舞うという特徴がある。電磁アクロスでの探査の流れと現在東濃地科学センターで行っている開発との関係を示し、最後に地殻内部の探査可能性について言及する。
松本 裕史; 松本 裕史; 茂田 直孝; 熊澤 峰夫; 中島 崇裕
American Geophysical Union (AGU) 2003 Fall Meeting, F525, 0 Pages, 2003/00
岩石はイオン伝導性の水を含むことによりその導電性が桁で増加する一方、強い誘電分散を生じkHz以下で誘電率が桁の増加を示す.イオン伝導性の不均質性により生じる誘電率の周波数依存性は、岩石の含水状態を重要な情報を含んでいると考えられる。しかし誘電率の測定は、高いSNを必要とし、また電極の分極や漏洩電流によるバイアスを受けやすい。岩石の誘電分散研究の基礎として、イオン伝導性材質を用いた低バイアス電位電極とアクロス計測による誤差つきアドミッタンス測定システムを開発した。この手法の解説とともに、各種のイオン伝導体の複素誘電率測定の結果を報告する。
中島 崇裕; 國友 孝洋; 熊澤 峰夫; 横山 由紀子
European Geophysical Society XXVII General Assembly, 0 Pages, 2002/00
人工ソースの電磁探査法として電磁アクロスを提案する。この手法では送信信号が精密に制御されていることと、送受信点が精密に制御されていることが特徴で、送受信点間の伝達関数を観測量として求めるものである。この手法を実証するために電流ダイポールを送信とする観測システムを開発した。さらにこの実証実験を行い、送信信号の精密制御と送受信点の同期がとれていることが確認された。またこの時に得られた地下の物性値も一般的な値とよく一致していることが確かめられた。
横山 由紀子; 熊澤 峰夫; 中島 崇裕
Earth Planets and Space, 54(5), p.459 - 472, 2002/00
被引用回数：1 パーセンタイル：5.26(Geosciences, Multidisciplinary)電磁アクロスでは送信電磁場と受信電磁場の間の伝達関数を測定できる。この伝達関数には地下の電磁パラメータ、電磁波の伝播距離、地下の三次元構造の情報が含まれている。
