受振器は、地盤の振動を電気信号に変換する高感度地盤振動変換器です。主要部品は以下のとおりです。
- 磁気コアとコイル – 電気コイルが吊り下げられた磁気コアを囲んでいます。
- 永久磁石 – ケースに取り付けられた磁石が磁場を生成します。
- 電磁誘導 – 地面が動くと、ハウジングもそれに合わせて動きますが、コイルは静止したままになります。コイルと磁石の相対運動により、振動速度に比例した電圧が発生します。
この誘導信号は 地震対応地震学者や地球物理学者が地下構造を研究するために分析します。
受振器の周波数特性
- 固有振動数 – 受振器が自然に振動する周波数（通常は約 10 Hz）。
- スプリアス周波数 – 受振器が確実に測定できない上限値 (通常は約 250 Hz)。
受振器は固有振動数以上の周波数のみを監視できます。例えば：
- 表面波研究 → 必要 低周波受振器 （<5 Hz）。
- 屈折法調査 → 通常は 10～28 Hzの受振器.
- 反省調査 → よく使われる 10～40 Hzの受振器.
👉 トレード・オフ低周波地震計はより深い信号を捕捉しますが解像度は低くなります。一方、高周波地震計はより詳細な情報を捕捉しますが浅い深さで捕捉します。
受振器の種類
垂直受振器
- 屈折と表面波の研究に最適です。
- 地面の垂直方向の動きに敏感です。
水平受振器
- 地表付近の反射調査に適しています。
- 利点:
- 屈折波の干渉を低減
- より良い解像度を得るためにせん断波速度を測定する
マルチコンポーネント (3C) 受振器
- 3 つのセンサーが含まれます: 垂直 1 つ、水平 2 つ (90° 離れています)。
- 完全な 3D の地面の動きをキャプチャします。
- 一般的な HVSR（水平垂直スペクトル比） および高度な監視プロジェクト。
全方向性受振器
- 向きに関係なく機能します。
- センサーの位置合わせが難しい環境で役立ちます。
受振器用磁石の選択
永久磁石は受振器の性能にとって非常に重要であり、直接的に影響を及ぼします。 感度、安定性、精度一般的な磁石の種類は次のとおりです。
| マグネットタイプ | 利点 | 制限事項 | 受振器での使用 |
|---|---|---|---|
| アルニコ | 高精度、熱安定性、コスト効率に優れています | 最大エネルギー積が低い | 安定性と精度の点で依然として最も適していると考えられている |
| サマリウムコバルト（SmCo） | 耐高温性、耐腐食性 | より高価 | 特殊な受振器に使用される |
| ネオジム（NdFeB） | 非常に強力な磁場、コンパクトな設計 | 腐食しやすく、高温では安定性が低い | 時々使用されるが、長期的な精度には理想的ではない |
👉 希土類磁石の進歩にもかかわらず、 アルニコは依然として好ましい選択肢である 地震アプリケーションにおいて優れた精度、安定性、コスト効率を備えているためです。
重要なポイント
- 受振器はコイルと永久磁石の間の電磁誘導を利用しています。
- 周波数の選択は調査の種類によって異なります。詳細な調査の場合は低周波数、解決の場合は高周波数を選択します。
- さまざまな受振器の方向（垂直、水平、3C、全方向）が、特殊な目的に役立ちます。
- NdFeBとSmCoには利点があるが、 アルニコ磁石 地震計のゴールドスタンダードとして今もなお.
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