高温超导磁强计的研制及在TEM上的野外试验

文中介绍了高温超导磁强计的工作原理、特点、所研制的高温超导磁强计的性能指标以及在研制高温超导磁强计的过程中所解决的关键问题,定性地分析了高温超导磁强计在瞬变电磁法(TEM)上应用的优势.在河北固安以高温超导磁强计做探头和使用传统感应线圈做探头在瞬变电磁法(TEM)上进行了野外对比试验.试验结果表明,把高温超导磁强计应用于瞬变电磁法(TEM)上能够加大勘探深度.     

高温超导磁强计的研制及在TEM上的应用研究

介绍了高温超导磁强计的工作原理、特点、所研制的高温超导磁强计的性能指标以及在研制高温超导磁强计的过程中所解决的关键问题,以高温超导磁强计做探头和使用传统感应线圈做探头在瞬变电磁法(TEM)上进行了多次野外对比试验,试验结果表明,把高温超导磁强计应用于瞬变电磁法(TEM)上提高了晚期道数据的信噪比,加大了勘探深度.     

高温超导磁强计在瞬变电磁法中的应用研究

高温超导磁强计具有直接测量磁场、高灵敏度、频带宽且低频响应好的特点,它可以做瞬变电磁仪的探头.在瞬变电磁仪中使用高温超导磁强计做探头与使用感应线圈相比,在晚期道高温超导磁强计测得的数据的信噪比要大大优于感应线圈的数据.野外试验表明:高温超导磁强计性能稳定,满足瞬变电磁法的要求,在瞬变电磁法中应用,将为寻找深部隐伏矿提供一种更好的新方法.     

高温超导磁强计在电偶源瞬变电磁法中的应用

研制了适用于电偶源瞬变电磁法中直接测量磁感应强度B的高温超导磁强计,并进行了电偶源瞬变电磁法大地电磁测量野外实验.测量结果表明了高温超导磁强计明显优于常规感应线圈探头,可以得到更深的探测深度.     

基于高温超导的瞬变电磁法在青城子矿集区的应用

为了提高瞬变电磁法的探测深度,在青城子矿集区开展了大定源装置条件下基于线圈传感器和高温超导传感器的瞬变电磁法实验工作.结果表明:利用高温超导传感器直接测量磁场具有低噪声、高灵敏度、低频响应好的特点,晚期信噪比高且对深部低阻响应敏感的优点.在相同激发条件和低噪声背景条件下,基于高温超导传感器的瞬变电磁法在青城子矿集区探测...     

瞬变电磁B场参数测试效果

传统的瞬变电磁信息获取方式大多采用空芯线圈和磁芯线圈形式,用以测量磁场随时间变化率,但是晚期信号往往较弱,不利于分辨异常。笔者开展了直接测量瞬变电磁法磁场参数的模拟和实测效果分析研究。首先通过对B场和d B/dt参数的响应特性分析,认为B场参数在晚期探测方面具有一定的优越性;分别采用澳大利亚产SM24瞬变电磁系统(磁通门磁探头,直接测量B场)和GDP-32仪器(感应线圈,测量感应电压)进行了实测数据的对比,在同样瞬变电磁观测装置情况下,发现采用磁通门传感器所测量B场数据比采用感应线圈测量的二次感应电压数据效果较好,即:磁通门传感器的特征频率相对较低(往往小于1 k Hz),衰减速度慢,磁场B数据与磁场变化率d B/dt场数据的幅值范围较大,受低阻覆盖层影响程度小,有利于晚期测量。研究结果表明开发和使用磁通门传感器是解决瞬变电磁精细探测的突破方向之一。     

瞬变电磁法超小线圈并联式发射回线设计实验

针对浅层或矿井瞬变电磁法探测中发射系统电源电压有限使发射磁矩受限,而发射回线的寄生电感导致电流关断时间过长的问题,设计了瞬变电磁法超小线圈并联式发射回线,通过线圈的并联来增大发射磁矩,再通过外加电阻等方式减小关断时间。从理论上对常规发射线圈与并联式发射线圈建立了等效电路模型进行分析,并对并联式发射线圈与常规发射线圈进行了实验对比测试。结果表明：并联式发射线圈能有效增大发射磁矩,进而减小关断时间。本设计对减少浅层或矿井瞬变电磁法勘探盲区、加大勘探深度具有指导意义。     

组合薄板状导体的地-井瞬变电磁异常理论计算

地-井瞬变电磁法(SHTEM)是指场源在地面激发, 接收线圈在钻井中观测瞬变响应, 用以勘查深部矿产资源的勘探方法. 从等效涡流环方法原理出发, 计算了等效涡流环与Rx之间的互感系数以及感应电压. 通过建立组合薄板导体的数学模型, 计算模拟地下存在多个薄板状良导体组合情况下的起响应叠加场, 以研究组合导体的地-井瞬变电磁异常响应, 并分析这些异常响应的特征及规律. 认为钻孔在距离多个组合薄板状矿体较近的情况下, 通过地-井瞬变电磁测量能够进行分辨.     

感应式磁传感器的补偿电路

感应式磁传感器在电磁法勘探和地震短临预测中被广泛使用.文中论述了电磁扰动观测仪中感应式磁传感器的频率补偿方法,着重介绍了感应线圈的等效电路和补偿电路,并给出了传感器的性能测试方法和主要技术指标,表明这种数字传感器适用于观测0.1～10 Hz频段内天然场源的磁场扰动.     

磁通门探头在瞬变电磁法勘探中的应用

在某铜镍矿区通过开展磁通门探头结合瞬变电磁法勘探实验研究,与传统的感应电动势探头测量结果比较,结果表明,磁通门探头采集数据晚期道稳定,深部信息反应良好。理论计算结果也表明,相同条件下瞬变电磁法勘探中测量磁场更容易发现深部矿体信息,且具有较高的横向分辨率。     

三分量高温RF SQUID磁强计控制系统的设计与实现

首先介绍了三分量高温RF SQUID磁强计控制系统研制的必要性,然后提出全新的三分量高温RF SQUID磁强计控制系统设计方案,并且给出了实现中的关键电路和关键技术。该三分量高温RF SQUID磁强计控制系统的研制,为三分量高温RF SQUID磁强计在地球物理勘探上的推广应用奠定了坚实的基础。     

无磁杜瓦频率特性对高温超导磁强计的影响

无磁杜瓦是高温超导磁强计系统的重要组成部分。无磁杜瓦的频率特性是影响高温超导磁强计在地球物理勘查中的有效应用的一项重要指标。采用新的工艺研制出了频带大于100 kHz的无磁杜瓦,消除了无磁杜瓦对接收信号的影响。     

用质子磁力仪测定岩(矿)石标本几个问题

在前人研究的基础上,针对用质子磁力仪进行岩(矿)石标本磁性参数测定和计算过程中遇到的测定位置含糊不清、T0取值单位不正确、标本面的编号混乱以及出现负磁化率等问题,从最初对磁秤法测定磁参数高斯位置的定义和公式推导过程人手,从原理上分析了质子磁力仪与磁秤法测定磁参数的不同之处,对质子磁力仪标本测定时的高斯第一位置和高斯第二位置、标本面的编号、测定顺序、地磁场的取值单位等进行明确说明,同时对视磁化率出现负值的原因进行分析,并提出了相应的改进措施,对今后用质子磁力仪进行岩(矿)石标本磁性参数测定和计算有一定的帮助.     

低温超导瞬变电磁法在内蒙古四子王旗地质勘探中的应用

瞬变电磁法（transient electromagnetic method,TEM）是金属矿探查的有效手段。超导瞬变电磁法采用高灵敏度低温超导量子干涉器件（superconducting quantum interference device,SQUID）直接接收瞬变电磁二次场,具有本征噪声低（5~7 fT/√Hz）和带宽大（>200 kHz）等特点,勘探浅层分辨率高、探测深度大,优势明显。本文将SQUID系统与商用EM67系统进行了异常环对比实验,验证了以SQUID代替感应线圈作为接收装置的优势与实用性;将该方法应用于内蒙古四子王旗大井坡北部区域的电磁勘探工作,获取了高质量探测数据,反演结果显示浅层和中深层（> 2 000 m）为连续性低阻层;在已有地质资料和物探资料的基础上,结合反演结果可知,测线附近浅层500 m存在北东向断裂带,并推断深部2 000 m处分布着同向断裂带。     

几种地球物理勘查方法技术应用研究新进展

我国在新一轮找矿工作中,面临的多是隐伏矿产尤其是深部矿产勘查,勘查难度很大,常规的勘查方法技术手段很难发挥大的作用。因此,找矿必须以新方法新技术为引领和支撑。这里列举了部分相对成熟的地球物理勘查技术研究成果,包括高温超导磁强计、多频相位激电测量系统、复杂条件下的金属矿地震勘探技术、大透距的电磁波等,重点围绕方法技术特点、技术指标、应用实例及应用效果等方面进行归纳,以期这些成果能尽快应用于找矿实践。     

基于DDS的氦光泵磁力仪射频场智能调频研究

地磁场测量在基础地质研究、矿产资源勘查和军事探测等领域得到广泛应用,作为磁场测量核心之一的氦光泵磁力仪探头,其射频场调频精度是决定其磁测精度的重要影响因素。为实现易调节、高精度、高可靠性的调频信号,本文利用直接数字频率合成器(DDS)与微控制器(MCU)相结合方式,研究了磁力仪探头射频场智能精密调频技术,可灵活、实时、自动、精密地对磁力仪探头射频场进行调频。调频信号加载到氦光泵磁力仪系统的联调试验表明,磁力仪获得了稳定精密的磁共振信号,从而保证了磁力仪实现高精度的磁场测量。     

质子磁力仪梯度容限增强技术

为解决传统质子磁力仪梯度容限偏低,在地磁场不均匀地区磁测精度得不到保证这一难题,笔者深入研究了改进的信号测周方法提高质子磁力仪梯度容限的可行性,并筛选功能强大的32位嵌入式ARM芯片作为主控单元,研制出新型高精度质子磁力仪。经与CZM?5质子磁力仪对比测试,证明新型高精度质子磁力仪的梯度容限指标不低于8000 nT/m,满足课题任务书设计要求,改进的信号测周方法可显著地提高传统质子磁力仪的梯度容限这一重要技术指标。