海洋磁力测量测量仪器一、GB-6型海洋氦光泵磁探仪GB-6型海洋氦光泵磁探仪是一种原子磁力仪,是一种高精度磁异常探测器,适合于航空及海洋地球物理勘探中高精度磁测量,也可用于航空磁异常探潜
该仪器具有数字化、模块化、小型化和系统集成特点
用光泵技术制成的高灵敏度磁探仪,无零点漂移、不须严格定向,对周围磁场梯度要求不高,可连续测量等显著优点,可广泛用于航空及海洋地球物理勘探;航空探潜及探雷等军事目的
该仪器已广泛用于港口、航道、锚地等对泥下障碍物、管道探测及海缆路由调查、重要工程水域磁场测量等海洋工程开发中,在海上和长江中已完成数十次探测与定位、打捞作业
二、海洋磁力测量广泛使用核子旋进磁力仪,它是利用氢质子磁矩在地磁场中自由旋进的原理来测量地磁场总向量的绝对值
煤油、水、酒精等都含有不停“自旋”的氢质子,并产生一个“自旋”磁矩,称质子磁矩
这些质子在没有外磁场作用时,其指向毫无规则,宏观磁矩为零
当含氢液体处在地磁场中,经过一段时间,磁矩的方向就趋于地磁场的方向
如果加一个垂直于地磁场T 的强人工磁场H0(大于100奥斯特),则迫使质子磁矩趋于H0的方向
当人工磁场突然消失,质子磁矩受地磁场的作用,将逐渐回到T 的方向上去
因为每个质子具有“自旋”磁矩,同时受地磁场T 的作用,就产生了质子磁矩绕地磁场T 的旋进现象,即所谓质子旋进
旋进的圆频率ω与地磁场总强度T的绝对值T成正比,即旋进的频率越高地磁场越强
ω=νpT式中ω=2πfp,fp为旋进频率;νp为磁旋比,νp=26751.3/(奥斯特·秒)
经换算:T=23.4874fp(伽马)(1伽马=10-5奥斯特)
由此可见,地磁场的测量可以转化为旋进频率的测量
在电路中采用放大、倍频和控制电子门开启时间的方法,可将测量结果直接以伽马示出
为了消除日变和海岸效应的影响,在海洋质子旋进磁力仪的基础上制造了海洋质子磁力梯度仪
它的基本结构是由两台高精度的同步质子旋进磁力仪、微分计算器、双笔记录器和由同轴电缆拖曳船后两个一前一后的传感器组成,传感器间的距离大于 100米
磁扰动场的影响,可由两个相同传感器获得的总磁场强度差值中消除,实际上得到的是总磁场强度的水平梯度值
然后对水平梯度值进行积分,得到消除了日变和海岸效应的总磁场强度值
这样,海洋质子磁力梯度仪作大洋磁测就无须再设置日变观测站,即可消除日变和海岸效应的影响,因而比质子磁力仪更适合于海上测量
由于大气受太阳辐射的影响,引起电离层的变化,致使磁场发生短周期的变化,这种现象称为日变
由于海水和岩石之间,不同岩性的岩石之间有电导率的差异,致使大地电磁场在海陆和不同岩石之间的边界发生畸变
这种畸变是一种不规则的磁扰,因地而异,尤其是在海沟和岛弧地区更为明显,这种现象称之为海岸效应
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