北京白家疃地球科学国家野外科学观测研究站开展超导重力仪观测实验及相关科学研究
更新时间：2022-01-07 来源：北京白家疃国家野外站
根据中国科学院电工研究所与中国地震局地球物理研究所关于合作开展超导重力仪固体潮观测的框架合作协议，2021年12月 13日开始双方共同在北京白家疃地球科学国家野外科学观测研究站安装超导重力设备（IEE-SG01）, 并共同开展相关科学研究。设备于2022年1月1日起正式运行，开展观测实验。
超导重力仪是目前世界上最灵敏和最稳定的重力仪，它的灵敏度达到0.001×10-8 m/s2，年零漂小于10×10-8 m/s2，能够很好地监测重力随时间的变化。超导重力仪具有极宽的动态线性测量范围，能够检测到周期从数秒至数年的地球物理现象引起的地表重力变化。同时，超导重力仪具有噪声低、稳定性好、漂移小和灵敏度高的特点。超导重力仪台站的背景噪声水平是评价观测数据质量和台站观测环境优良水平的一个关键指标，可以为台站选址、仪器校正以及观测数据用于地球动力学研究的潜力提供必要的前提和依据。
超导重力仪是以磁悬浮系统替代弹簧支撑机构的相对重力仪。为了保证整个磁悬浮系统处于超导状态，核心传感器冷却温度控制在氦气液化点4.2k以下。稳定条件下，超导重力仪可观测精度达0.1微伽的重力值变化量，采样率可达1Hz。超导重力仪长期以来的生产和制造技术属于卡脖子技术。自本世纪以来，我国地震监测台网目前所用的超导重力仪均来自美国GWR公司，其核心技术过去一直由其他国家独家掌握。中科院电工所超导磁体与强磁场应用研究部历时五年，攻克了高精度超导器件制备工艺难题，提出了基于脉冲超导开关技术的微弱超导磁力梯度精密调节与控制方法，实现了亚纳米级超导体微位移测量与控制，突破了极低温下高精度本体温度和倾斜控制等技术瓶颈，完成了具有自主知识产权的高精度超导重力仪样机研制，技术指标达到国际先进水平。
此次在北京白家疃地球科学国家野外科学观测研究站应用超导重力仪开展地震重力观测和实验，为进一步推动国产超导重力仪服务防震减灾、地球物理观测等奠定了坚实基础。
