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Entwicklung von Komponenten und erste Tests für ein neues supraleitendes 3-Komponenten-Gravimeter HR-SG-01

Thomas Jahr, Adelheid Weise, Daniel Hagedorn, Frank Schmaljohann, Frank Löffler, Vyacheslav Zakosarenko, Ronny Stolz

Zu den präzisesten derzeit existierenden Gravimetern zur kontinuierlichen Beobachtung des Erdschwerefelds zählen die supraleitenden Gravimeter (SG) der Firma GWR in Kalifornien (USA), die eine Auslenkung einer levitierenden, supraleitenden Testmasse messen. Mit ihnen ist es möglich, langperiodische Signale von den Erdeigenschwingungen über die Gezeiten und den Erdkernresonanz­Effekt bis hin zur Polbewegung und letztlich auch aperiodische Effekte mit einer hohen Auflösung zu registrieren und im Detail zu studieren. Allerdings gibt es mindestens zwei gute Gründe, die instrumentelle Entwicklung weiter voranzubringen: Zum einen sind die existierenden Gravimeter auf Schwerebeobachtungen in der vertikalen Komponente beschränkt. Zum anderen sind sehr kleine Schwereänderungen, wie die Kernmoden (Slichter­Moden), zwar theoretisch vorhergesagt, aber mit der aktuellen Technik bislang noch nicht gemessen oder messbar. Hier setzt die Entwicklung des neuen Gravimeters an: Es sollen die Komponenten des Schwerefelds mit einer deutlich höheren instrumentellen Auflösung erfasst werden. Neben der Änderung der Testmassengeometrie von Kugel auf Zylinder und eines Auslesesystems für die Supraleitenden Quanteninterferenz­Detektoren (SQUID) erfordert dies natürlich auch eine Verbesserung sämtlicher Korrekturen und Reduktionen, damit die dann gemessenen Zeitreihen auch optimal genutzt werden können. Im vorliegenden Beitrag werden das Konzept sowie erste Schritte zur Realisierung vorgestellt und erläutert.



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