Berlin 2014 – scientific programme

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AGA: Arbeitsgruppe Physik und Abrüstung

AGA 10: Verification by Seismic Signals

AGA 10.2: Talk

Friday, March 21, 2014, 12:30–13:00, DO24 Reuter Saal

Entfernung periodischer Störungen aus seismischen Signalen zur Unterstützung von Vor-Ort-Inspektionen der CTBTO — •Felix Gorschlüter — Experimentelle Physik III, Technische Universität Dortmund, Germany

Die Organisation des Vertrags über das umfassende Verbot von Nuklearversuchen (CTBTO) kann im Falle des Verdachts auf eine unterirdische Kernwaffenexplosion Inspektoren in das Gebiet entsenden, wenn das betroffene Land Mitglied des Vertrags ist. Zur genaueren Bestimmung des Explosionsorts sollen seismische Sensoren an der Erdoberfläche aufgestellt werden, die kleinste Erschütterungen durch Entspannungen im Gestein (sog. Nachbeben) detektieren sollen. Hubschrauber und Fahrzeuge des Inspektorenteams, Unruhe durch vorhandene Infrastruktur des inspizierten Staats, ggf. aber auch beabsichtigte Störversuche erzeugen aber seismische Signale, die die von Nachbeben verdecken können.

Viele durch den Menschen erzeugte Geräuschquellen (Motoren etc.) sind periodischer Natur, wobei Luftschall in den Boden einkoppeln kann. Periodische Signale zeigen sich als Spitzen im Frequenzspektrum; im Gegensatz dazu sind die Spektren der schwachen Signale der Nachbeben breitbandig. Mithilfe eines geschlossenen mathematischen Ausdrucks für das komplexe, diskrete Spektrum einer Sinusfunktion können die Spitzen erfolgreich vom überlagerten Spektrum entfernt werden, wenn sich diese mit der Zeit nicht oder linear ändern. Dies wird anhand synthetischer und realer Signale vorgestellt.