3.3 Anforderungen an einen Seismographen zur Registrierung von Fernbeben

Über den speziellen Aufbau unseres Seismographen wird in Kapitel 4 berichtet. Ganz allgemein hat ein Seismographenpendel zur Registrierung von Fernbeben folgende drei Bedingungen zu erfüllen:

• Wie jeder Seismograph ist das Pendel beachtlich gedämpft, da es sonst, einmal angestoßen, mit seiner Eigenfrequenz weiterschwingen und die weiteren Signale der Erde überdecken oder verfälschen würde. Ist das Pendel hinreichend gedämpft, kehrt es nach jeder Schwingung rasch wieder in seine Ausgangsposition zurück und ist zur Aufnahme neuer Schwingungs- signale bereit. Die Dämpfung funktioniert also ähnlich wie ein Stoßdämpfer beim Auto. Schwingt das Pendel nach einer anfänglichen Auslenkung frei, dann sollte der zweite "Schwinger" nur noch 1/23 der Auslenkung zu Beginn betragen. (Bei dieser Dämpfung kann das Pendel nicht mehr in Auslenkungs-Resonanz geraten und bleibt stets innerhalb des Magnetfelds.)

• Das Pendel muss sehr empfindlich sein, damit es die von weit her kommenden Erdbebenwellen, die auf ihrem Weg stark an Intensität verlieren, wahrnehmen kann.

• Bei ihrer Reise durch die Erde werden die Erdbebenwellen zeitlich sehr stark gespreizt. Erdbebensignale, die in Herdnähe einige 10 s dauern, können einen 10 000 km weit entfernten Seismographen weit über eine Stunde lang beschäftigen. Demzufolge haben die Signale von Fernbeben eine sehr große Schwingungsdauer. Diese große Schwingungsdauer - bei uns sind das ca. 20 s - muss dann auch der Seismograph besitzen. Wollte man als Seismographenpendel ein Fadenpendel verwenden, dann müsste der Pendelfaden sehr lang sein: bei 20 s Schwingungsdauer wären dies ca. 115 m. Wie man ein derart langes Fadenpendel realisiert, ohne größere Räumlichkeiten zu benutzen, wird ebenfalls in Kapitel 4 beschrieben.