لرزه‌نگاري با فيبر نوري براي اولين بار در جهان

به گزارش روز دوشنبه گروه اخبار علمي ايرنا از ساينس، طرز كار فيبر نوري به اين شكل است كه سيگنال‌‌هاي نور با جهش‌هاي پيوسته از فيبر شيشه‌اي عبور مي كنند. كوچكترين اختلال يا تضعيفي در سيگنال‌ها به راحتي در سيگنال‌هاي برگشتي قابل اندازه‌گيري است. اين فناوري DAS نام دارد و در حال حاضر در صنعت نفت و گاز مورد استفاده قرار مي‌گيرد.
نور از درون فيبر عبور مي‌كند و با ناخالصي‌هاي مختلفي در شيشه مواجه مي‌شود و سپس به صورت جهنده باز مي‌گردد. اگر فيبر به طور كامل ثابت باشد، سيگنال‌هايي كه اصطلاحا بازپراكنده يا برگشتي هستند، تغييري نمي‌كنند؛ ولي چنانچه فيبر به هر دليل در طي مسير كشيده شود يا تحت فشار قرار گيرد، سيگنال‌هاي برگشتي تغيير مي كنند.
محققان دانشگاه استنفورد معتقدند با استفاده از اين ويژگي فيبر نوري مي‌توان زلزله را با دقت بالا شناسايي كرد. محققان براي آزمايش اين نظريه، حدود 4.8 كيلومتر فيبرنوري را زير محوطه استنفورد به شكل 8 (عدد هشت انگليسي) سيم‌كشي كردند ؛سپس با استفاده از يك فناوري سنجش تغييرات ليزر، تمام تغييرات آن را ثبت كردند.
اين زلزله‌نگار فيبر نوري در سال 2016 ميلادي راه‌اندازي شد و در سال اول بيش از 800 رويداد را ثبت كرد. اين رويدادها شامل انفجار در معادن نزديك، زلزله هاي كوچك محلي و حتي زلزله‌اي با قدرت 8.2 ريشتر در مكزيك در 8 سپتامبر امسال بود كه حدود دو هزار مايل (3220 كيلومتر) از محل لرزه‌نگار در استنفورد فاصله داشت. در يك رويداد، حسگر دو زمين لرزه را با بزرگي هاي 1.6 و 1.8 ريشتر از يك منبع گزارش كردند. به دليل اينكه منبع هر دو لزره يك جا بود، لرزه‌ها الگوهاي يكساني داشتند، ولي حسگر دو دامنه مختلف براي اين لزره ها ثبت كرد. اين رويداد نشان داد اين سيستم قادر به تمايز لزره‌ها با دامنه هاي مختلف، از منبع واحد است. فيبر نوري علاوه بر قابليت مذكور، قادر به تشخيص امواج نوع P و S (دو نوع قطبش متفاوت) است. امواج نوع P معمولا سريعتر مي‌رسند؛ ولي شدت كمتري دارند.
اين روش نسبت‌ به طيف‌سنج هاي دقيق، بسيار به صرفه‌تر است و مي‌توان علاوه بر كاربردهاي ديگر فيبرنوري، از آن به منظور لرزه‌نگار حساس در تمام نقاط استفاده كرد.
نتايج اين مطالعه در SEG Technical Program Expanded Abstracts 2017 منتشر شده است.
علمي (6) ** 9259**1440
مترجم: سپيده كاشاني** انتشار: گلشن