Project

1 set 2021 - 30 giu 2026

Ultra-sensitive photonics accelerometers for next generation seismic sensor networks

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  • Earthquake Physics
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Il progetto OPOSSUM sviluppa e testa, attraverso esperimenti realistici sul campo, una nuova generazione di reti di sensori sismici con prestazioni notevolmente superiori alle attuali capacità.

I sensori sismici sono strumenti potenti, estremamente versatili ed efficienti dal punto di vista dei costi, usati in un’ampia gamma di applicazioni con requisiti specifici in termini di risposta in frequenza e sensibilità. I sensori sismici sono in grado di rilevare le onde sismiche con frequenze da 1 Hz fino a oltre 1 Mhz e possono essere usati in due modi:

  • per l’acquisizione di immagini delle velocità sismiche e della loro evoluzione nel tempo, che sono connesse a fattori transienti nelle caratteristiche del materiale, al flusso dei fluidi e all’evoluzione dello sforzo;
  • per il monitoraggio di piccole fratture, fessure o microterremoti che sono indicazione di stress del materiale o accelerazione dei processi di cedimento.

I sensori possono essere posizionati su calcestruzzo o acciaio (per esempio per il monitoraggio della salute strutturale di edifici, dighe, ponti o turbine eoliche), possono essere installati in pozzi profondi e rilevare i microterremoti durante la creazione del giacimento geotermico, l’esplorazione e le operazioni che coinvolgono giacimenti di petrolio o gas, così come il monitoraggio di attività minerarie e l’integrità di depositi nucleari ecc. Possono anche essere utilizzati come strumenti scientifici per comprendere meglio le interazioni tra fluidi e rocce o l’innesco e la propagazione di terremoti catastrofici naturali o indotti. Infine, questi sensori potranno essere sfruttati per future missioni spaziali.

Il sensore e il progetto OPOSSUM beneficiano dei progressi teorici e sperimentali ottenuti nel campo dell’optomeccanica negli ultimi dieci anni, così come dei significativi miglioramenti nella microfabbricazione e nella modellazione di circuiti fotonici integrati (PIC) di alta qualità e risonatori meccanici di qualità ultra elevata (UHQ). Questi due mattoncini tecnologici sono il cuore di una nuova generazione di sensori sismici ultra-sensibili sviluppata al CSEM, con capacità sotto molti profili estremamente superiori all’attuale gamma di sensori.

Istituzione capofila del progetto

ETH Zurich

Contatto del progetto

Linus Villiger

Partner

CSEM - Swiss Center for Electronics and Microtechnology