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在選擇和設計適合大地電磁場測量的儀器裝置時,需要考慮大地電磁場的一些特性,如場的隨機性和大多數情況下場的微弱訊號、頻率頻寬、大動態範圍和需要較長的觀測時間等。 要求儀器具有足夠的精度、可靠的穩定性、較強的抗干擾能力,並且要堅固、輕便、耗能少,適合蠟凳的無人監督連續工作。
a) 儀器。用於確定自然電磁場的儀器一般包括接收機、放大濾波器和記錄儀三部分。 此外,它還配備了電源和校準系統。
所述接收機包括:磁訊號接收機和電訊號接收機。 關鍵是能夠進行微磁測量的磁接收器。
通常使用感應式磁接收器(又稱磁探頭)或磁通門磁探頭,也有光幫浦或超導磁探頭,其中比較實用的是感應式磁探頭。 穩定的鉛電極(用於長期觀察)和各種型別的非極化電極通常用於電接收器。
模擬放大器和濾波器是大地電磁場訊號檢測系統的重要組成部分,電訊號經過放大和濾波,然後以模擬或數字形式記錄。 近年來,各種儀器都對前置放大和濾波部分進行了工作,以降低放大器的雜訊和溫度漂移,以提高整機的解像度。
錄音機近年來發展迅速,從早期的光斑和模擬磁帶錄音到筆記本微電腦數字磁帶錄音。
b) 實地工作。
大地電磁測深網路的布局與其他地球物理測量類似,主要由工作任務的具體要求決定。 測深點最好放置在較平坦的區域。 河流、湖泊和沼澤的表面電阻率不均勻,容易產生電場畸變。 發電站、無線電台、較大的電區都會在地下產生強烈的漂移電流,測量點的布置應盡量避開。
ExeyHX應在現場測量
Hyhz 五個元件。 原則上,x和y坐標可以任意選擇,但為了方便起見,多使用磁南北和磁東西作為測量坐標的方向。 磁探頭位於測量點。
測量電極可以排列成十字形、T 形和 L 形。 電極之間的距離取決於電場訊號的強度、干擾的大小和儀器的靈敏度,一般在100到200m之間,最大可達500m。 此外,磁探頭應盡量被車、馬、行人包圍,避免干擾,儀表車與儀表車之間的距離應在50m以上。
儀器應進行校準,以確定與獲得的電場和磁場訊號相對應的實際電場和磁場強度值。
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與陸地大地電磁測深法一樣,海洋大地電磁測深法(海洋MT)也利用了自然電磁場(無源)。 船用機器翻譯通常將磁訊號接收器(磁探頭)和電訊號接收器(電極)放置在海床上。 磁接收器和陸地之間沒有太大區別。
電極的放置,由於在海床上敷設大極距電極的困難,現在逐步採用一種叫做斬波式鹽水橋的裝置,這種裝置的電極距離只有幾公尺,可以與儀器箱連線。
由於海水具有良好的導電性,當電磁埋波從海面傳輸到海底時,其大部分能量被海水吸收,其強度大大衰減,尤其是高頻部分衰減較快。 在圖4-4-1中,海底電磁場(ESF
BSF和海水表面電磁場(ESS
以及 BSS 與期間的比率。 其中海水的電導率=s m,即海底岩石的電導率。
分別取 s m(虛線)和 s m(實線)。
圖4-4-1 海水中水平電磁場的衰減。
同樣,從海底測得的電場訊號頻譜(圖4-4-2)可以看出,電磁波的高頻部分由於海水的吸收而大大衰減。
由於導電海水在地球磁場中的運動會產生液態冰雹電磁場,因此這種電磁場是相對於垂直於地球表面的電磁波的一種干擾,作為MT場源,也可以稱為對MT場源的“汙染”。 這種“汙染”的頻段和程度與海水運動的空間波長和時間段有關,也與地理位置的地磁場強度有關。
因此,與陸地相比,海洋機器翻譯可以利用的頻段受到很大限制。 目前,海洋機器翻譯工作主要用於研究幾百公里深處的岩石圈和軟流圈。 這是迄今為止研究30公里以下海床電氣結構的唯一方法。
結果表明:在海底以下50 100 km深度存在電突面,其上為低電導率層,其下為高電導率層,電導率變化為s m; 由於其高橫向解像度,MT也是研究由於熱液變化導致電能水平不均勻的洋中脊的有用工具。
圖4-4-2 在海床上測得的電場訊號頻譜。