報告書番号

T90051

タイトル（和文）

地盤の電磁波伝搬特性に関する検討（Ⅱ）－岩石の電磁波伝搬定数に及ぼす水分ならびに温度の影響－

タイトル（英文）

UNDERGROUND PROPAGATION CHARACTERISTICS OF ELECTROMAGNETIC WAVES (2) -PROPAGATION CONSTANT OF ROCKS AS FUNCTION OF FREQUENCY,MOISTURE AND TEMPERATURE-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

電磁波を用いた岩盤探査において，岩盤の電磁波伝搬特性の解明は重要である。本報告は，４種の岩盤サンプルを用いて，導電率，誘電率，伝搬定数に及ぼす水分と温度の影響を，水分ほぼ０から飽和，温度約５～６０℃，周波数１ｋＨｚ～５００ＭＨｚの範囲について定量的に示したものである。主な結果は以下のとおりである。（１）導電率と体積含水率との関係は岩種による差が少ない。（２）約３００ＭＨｚ以上では比誘電率の増加は体積含水率に比例し，この比例係数は岩種にかかわらずほぼ４６となる。（３）水分変化に対する各岩種の伝搬速度と減衰定数の関係から，岩種の密度ならびに含水量を定性的に評価できる可能性を示した。（４）温度上昇に寄る減衰定数の増加は３０ＭＨｚ以上では一定で，その増加は１０℃で８～１５％の範囲であり，通常の環境条件下では水分の影響に比べて少ない。

概要 （英文）

THERE IS A NEED TO CLARIFY THE UNDERGROUND PROPAGATION CHARACTERISTICS OF ELECTROMAGNETIC WAVES FOR APPLICATION TO GEOPHYSICAL PROSPECTING SYSTEMS. THIS REPORT DESCRIBES THE DIELECTRIC PROPERTIES AND PROPAGATION CONSTANT OF TYPICAL ROCKS SUCH AS GRANITE,ANDESITE,TUFF AND SANDSTONE AS A FUNCTION OF MOISTURE (NEARLY 0% SATURATED), TEMPERATURE (ABOUT 5 60DEGREE),AND FREQUENCY (1KHZ 500MHZ). THE MAINRESULTS ARE AS FOLLOWS: (1)THE RELATION SHIP BETWEEN THE CONDUCTIVITY AND VOLUMETRIC MOISTURE IS ROUGHLY INDEPENDENT OF THE ROCK TYPE. (2)THERELATIVE DIELECTRIC CONSTANT INCREASES IN PROPORTION TO THE VOLUMETRICMOISTURE AT FREQUENCIES ABOVE 300 MHZ. THE PROPORTIONAL COEFFICIENT ISABOUT 46 AND IS INDEPENDENT OF THE ROCK TYPE. (3)THE DENSITY AND MOISTURE OF THE ROCK CAN BE ESTIMATED FROM THE RELATION SHIP BETWEEN THE PROPAGATION VELOCITY AND ATTENUATION CONSTANT. (4)THE ATTENUATION CONSTANTINCREASE BY APPROXIMATALY 8% 15% WITH A 10DEGREE TEMPERATURE INCREASES IN THE FREQUENCY RANGE ABOVE 30 MHZ.

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