瞬变电磁法中心回线装置资料解释方法的改进

中心回线装置是瞬变电磁勘探中最常用的装置之一.中心回线装置的视电阻率一般从回线中心点场的公式出发导出.在现场实际施工中,为提高工作效率,把发射回线中部三分之一的区域作为观测范围.通过对场分布特征的分析研究表明,与中心点相比,观测区边缘处的感应电动势数值偏离达15%~25%,这与广泛存在于华北型煤系中赋存深度为400~1000 m的陷落柱、导水小断层等引起的异常相比,已经不可忽略.大定源回线公式可以准确地表示任意场点的感应电动势,由此导出视电阻率无边缘效应影响;观测按照中心回线方式并保持在近区进行,可使感应电动势和视电阻率之间的转换简单而直接.理论和实际应用结果表明,这些措施进一步提高了瞬变电磁探测中心回线方法的探测精度.在有上覆低阻屏蔽层的情况下,对埋深500~700 m的陷落柱给出了明显的异常反映,并被井下掘进所验证.     

直升机航空TEM中心回线线圈姿态校正的理论研究

在直升机航空电磁测量时,固定在吊舱内的发射-接收线圈受飞行速度、飞机颠簸、风向等影响,会发生旋转,导致线圈与大地之间的耦合发生变化,给测量的电磁数据带来姿态误差,因此,研究航空线圈姿态校正非常重要.本文在建立吊舱和大地系统双坐标系的基础上,确定了吊舱旋转时,双坐标系之间变量变换的旋转矩阵,推导出层状大地垂直圆线圈姿态变化时航空电磁响应的计算表达式,以及线圈发生摇摆、俯仰旋转时的电磁响应系数,仿真研究了线圈姿态变化对电磁测量的影响,提出了姿态误差的几何校正方法,为航空电磁测量数据的精确处理和解释奠定了理论基础.     

基于分段二分搜索算法的半航空瞬变电磁电导率深度快速成像方法研究

中心回线式直升机航空瞬变电磁法中因其发射源与接收线圈相对位置不变,故在电导率深度成像(Conductivity Depth Imaging,CDI)中无需考虑偏移距带来的影响,但半航空瞬变电磁法的工作方式是利用长导线源在地面发射,无人机搭载接收线圈在空中采集电磁响应数据,发射源与接收线圈相对位置一直变化,存在偏移距的问题,无法像航空瞬变电磁一样实现CDI快速成像.本文提出建立"库"的思想,根据不同实际情况建立不同的电导率-电磁响应数据网,利用分段二分搜索算法来消除"二值性"带来的问题,使得半航空瞬变电磁电导率深度快速成像(Semi-Airborne Transient Electromagnetic-Conductivity Depth Imaging,SATEM-CDI)方法得以实现.通过正演模拟及实测数据成像分析,表明SATEM-CDI理论简单、处理过程中无需迭代,计算速度快,可对大量半航空瞬变电磁数据进行实时成像,且成像结果可靠,可为反演模型和初步地质结构判断提供重要资料.     

基于神经网络的时间域直升机电磁数据电导率深度成像

采用G-S变换以及高斯数值积分法,形成了时间域直升机的航空电磁响应正演样本集,分析了飞机测量过程中吊舱高度变化对电磁响应的影响,并将吊舱高度的变化等效成电导率为零的假层厚度的变化,以去除高度计等的影响.以假层半空间模型为基础,研究了基于人工神经网络的电导率深度成像算法,通过分析两个三层模型的电导率深度成像结果得出,神经网络方法计算时间域航空电磁探测的视电导率精度较高,特别是对高阻层的视电导率计算.     

瞬变电磁法探测复杂地形不积水采空区的应用

针对高密度电法在探测煤矿不积水采空区对地形有严格要求的实际情况下,在煤田地表条件较为复杂的地区,采用受地形影响较小的瞬变电磁法反映地下不积水采空区的电性特征的研究与应用就有了重要的实际意义。为此首先从瞬变电磁法的基本原理出发,介绍瞬变电磁法的基本公式和正演方法;其次,结合不积水采空区的地球物理特征,设计正演模型,根据计算结果提出在地形条件复杂,不适合高密度电法施工的地方,采用小线框、配合高发射频率和大发射电流的瞬变电磁方法,探测地下高阻目标体的电性特征,推断不积水采空区的分布;最后,结合实际工程进行瞬变电磁法探测煤矿不积水采空区的实践,得到结论与实际钻探结果相符。应用效果表明,瞬变电磁法在一定程度上能够完成煤矿不积水采空区的探测,对煤矿安全生产起到了的参考作用。     

锥束CT超视野成像重建算法综述

随着锥束CT的应用日益广泛,如何突破CT成像视野的限制实现对大型物体的成像检测在现实应用中具有重要意义。本文对超视野重建算法进行了分类介绍,重点介绍了算法的发展过程和目前的发展状况,并对各种算法的特点进行了分析比较,最后对超视野重建算法的发展进行了总结和展望。     

基于碳纳米管阴极的X射线源与成像技术进展

以碳纳米管作为阴极材料的场致发射X射线源及成像技术是近几年国际上的研究前沿,也是X射线成像技术的重要发展趋势之一。相比传统热电子发射X射线源而言,碳纳米管X射线源具有结构紧凑、高时间分辨率、可编程式发射等优势。基于这些特征衍生了一些新型的X射线成像技术。本文将介绍近几年来,基于碳纳米管阴极的X射线源与成像技术的最新进展。     

瞬变电磁法在雷门沟钼矿勘查中的应用效果分析

雷门沟钼矿属于角砾岩型钼矿床,就其赋存状态来说,从里到外为角砾岩钼矿体-角砾岩-正常围岩,矿体边界不清,矿体地表没有出露。角砾岩和围岩视电阻率差异明显,物探方法在该区具有物性前提。瞬变电磁法在该区的应用,取得了较好效果,建立了地质地球物理模型,为合理布置勘探工程寻找钼矿提供了依据。本文在简要介绍瞬变电磁法原理的基础上,以雷门沟钼矿勘查为例,重点对该方法技术的数据处理、资料解释、应用效果及一些技术问题进行了分析论述。     

非典型部位骨巨细胞瘤的影像学分析

目的:探讨X线平片、CT及MRI对非典型部位骨巨细胞瘤的诊断价值。方法:回顾性分析19例经手术病理证实的非典型部位的骨巨细胞瘤的X线平片、CT及MRI表现。其中,19例行X线平片检查,19例行CT检查,16例行MRI检查。结果:骶椎9例,坐骨4例,跖骨2例,掌骨、腕骨、肩胛骨,腰椎各1例。X线平片及CT表现:膨胀性、溶骨性骨质破坏区,无硬化边;MRI表现:病灶在T1WI常呈等-低信号,T2WI呈不均匀高信号。结论:运用多种影像检查方法,可提高对非典型部位骨巨细胞瘤的认识,做出准确的诊断。     

64排螺旋CT血管成像技术在子宫动静脉畸形中的应用

目的:探讨64排螺旋CT血管成像技术在子宫动静脉畸形(UAVM)中的临床价值。方法:选取2例UAVM患者64排螺旋CT数据,所有扫描图像均采用冠状多平面重组(MPR)、最大密度投影(MIP)及容积再现(VR)技术进行三维重建。结果:2例患者64排螺旋CT三维成像均能清晰显示骨盆、髂总动脉、髂外动脉及其分支、髂内动脉及子宫动脉等,可以确定UAVM血管团的位置、大小、供血动脉、引流静脉的情况及与毗邻血管、骨盆的立体空间关系。结论:64排螺旋CT血管成像技术能准确诊断UAVM,为临床诊治提供清晰及立体的影像资料。     

瞬变电磁测量框外测深装置及其应用

文中提出了一种新的瞬变电磁测量装置——框外测量测深法,该方法通过在框外20～25m处测量测深点代替框中心回线测深.其特点是在精确测量时,该方法可以很好地抑制发射线圈自感噪音影响,提高精测分辨率,并加深探测深度.通过与中心回线装置对比测量实验及实际生产应用,认为该装置应用效果好,值得在今后工作中推广应用.     

瞬变电磁法深度探测正演模拟研究

针对当前瞬变电磁法探测能力有限的问题,利用一次磁场理论公式,分析相同磁矩下、不同发射线圈一次磁场分布及衰减规律,从而确定其信号深度影响范围;对水平层状介质相同磁矩下、不同发射线圈的二次场进行数值模拟,采用Guptasarma和Singh滤波算法及余弦变换法,利用均匀半空间解析公式进行验证,并对不同正演模型结果进行分析,总结发射磁矩决定探测深度大小。对磁矩相同条件下产生的结果数据进行拟合,得出有效探测深度与线圈边长2倍相当的结论,可为野外矿井生产与工程勘探提供施工布置与定量解释的指导依据,从而提高野外工作效率。     

3-D approximate inversion for transient electromagnetic soundings

IntroductionThe issues of forward and inverse interpretation for homogeneous half space models and layered models of the Earth have well been solved in trAnsient electromagnetic sounding (TEM), butinterpreting data from more complicated 2-D or 3-D models are difficult because their responsefunctions are complicated and expensive to calculate. For the sake of simplification, based on thetheories of smoke ring (Nabighian, 1979), we regard current lines in the Earth induced by transmitting sou…     

电性源地-井瞬变电磁全域视电阻率定义

地-井瞬变电磁(TEM)方法是在地表发射,探头沿钻孔(井)测量瞬变响应的一种井中物探方法.由于接收探头沿钻孔深人地下,因此能够获得更加可靠的地下目标体信息,尤其当存在低阻覆盖层、浅部矿化等地质干扰,或者勘查深部规模不大之良导矿体时,地-井TEM方法的优势更加明显.相对于磁性源系统,电性源系统发射功率大,辐射面积广,更适合地形复杂地区之深部找矿.本文的目的是研究电性源地-井TEM的近似解释方法,首先给出了层状介质电偶极子在地下的TEM响应,进而通过电偶极子叠加的方式获得了电性源条件下的TEM响应.利用感应磁场与均匀半空间电阻率的单调关系通过反函数定理进行了全域视电阻率定义.理论模型的视电阻率计算结果显示,不同深度测点的视电阻率曲线首支不同,而尾支基本一致.这说明了全域视电阻率是测点周围有限范围内介质的综合反映,所以不同深度测点的视电阻率曲线首支所反映的范围是不同的.绘制了不同时间道视电阻率剖面曲线,以期显示地下电性分布规律.计算结果表明全域视电阻率定义能够基本可靠地反映地下信息,从而为该技术在矿区深部找矿的应用提供有力支持.     

接地源瞬变电磁短偏移深部探测技术

对于接地源时间域瞬变电磁法,当选取适当的激励波形后,可将辐射场与自有场分离开来, 实现频率域电磁法无法实现的近源深部勘探;水平分层大地的解析分析表明,随着偏移距的缩短,接地导线源的场对地层的反映变得更为灵敏;时间域瞬变电磁法的探测深度主要由观测时长决定.基于接地源近场测深的优越性,作者提出短偏移瞬变电磁探测技术并首次命名为SOTEM, 采用了1000 m的偏移距对埋深为1400 m的某盐矿溶腔进行探测, 在全期视电阻率-深度剖面上圈定的溶腔分布被钻孔所揭露, 验证了SOTEM方法的探测能力.该方法为大深度、高分辨探测地下矿产资源提供了新的技术手段.     

77K SQUID磁强计在TEM测量上的应用研究

阐述了液氮温区（77K）超导量子干涉器（SQUID）磁强计在瞬变电磁（TEM）测量中的应用,介绍了作者以此进行的TEM测量野外应用试验及所取得的结果,直接测量磁场与测量感应电动势相比,用SQUID磁强计直接测量磁场,具有低噪声,高信噪比、高灵敏度的特点。它将给物探方法提供一个优异的弱磁探测工具。     

弥散加权成像评价直肠癌淋巴结转移的价值

目的:探讨MR弥散加权成像诊断直肠癌淋巴结转移的价值。方法:62例经病理证实直肠癌患者行MRI常规序列扫描及DWI,测量淋巴结ADC值,根据病理结果将MRI检出的淋巴结分为转移性和良性淋巴结两组,将盆腔淋巴结MRI诊断结果与手术病理结果相对照,比较两组淋巴结的ADC值差异是否有统计学意义。结果:共测量225个淋巴结ADC值,b值为800 s/mm²,转移性淋巴结组平均ADC值为(0.76±0.15)×10^-3mm²/s,良性淋巴结组平均ADC值为(1.16±0.14)×10^-3mm²/s,两组平均ADC值差异有统计学意义(P＜0.05)。ADC值以1.0×10^-3mm²/s为阈值,判断转移性淋巴结与良性淋巴结时,灵敏度、特异度及准确度分别为:94.53%、91.62%和93.45%。结论:弥散加权成像诊断直肠癌淋巴结转移具有较大临床价值。     

基于吸收边界条件的瞬变电磁法三维矢量有限元快速正演

瞬变电磁法的三维有限元正演通常采用齐次边界条件,为满足该边界条件,需要构建较大尺寸的模型,这降低了正演问题的求解速度.针对该问题,本文采用吸收边界条件代替齐次边界条件,以缩小模型体积,加快正演速度：首先,从时间域麦克斯韦方程组出发,推导了基于库伦规范的矢量势的微分控制方程,结合一阶吸收边界条件推导了相应的的弱形式方程;在此基础上采用一阶四面体矢量单元进行单元分析、Newmark法进行时间离散,实现了瞬变电磁法的快速三维正演.通过均匀半空间模型的解析解,H型地电断面的CR1Dmod解和相应模型有限元解的对比,验证了本文算法的正确性.均匀半空间模型分别采用吸收边界条件和齐次边界条件的正演结果对比表明：吸收边界条件确实可以提高三维正演的精度或者缩小模型尺寸、加快计算速度.

     

地面瞬变电磁法（TEM）研究进展

较详细地介绍了近年来国内外地面瞬变电磁法（TEM）的基本原理、特点、影响因素、测量仪器、数据处理、数据解译（数据的正演和反演）方面的研究状况和所取得的进展,简要介绍了其应用前景,由于具有探测深度大、空间分辨率高等优势,TEM在地质灾害、建筑工程、水文地质工程特别是在深部找矿等方面得以广泛应用。     

基于迭代法的同轴法X射线相衬成像的相位复原

相位复原问题是指在只有强度可以测量的情况下,从强度数据中提取出物体的相位信息。相位复原是同轴法X射线相衬成像的关键问题之一。本文采用误差递减法,通过限制物体的空间大小,结合测量到的强度数据,在物体的空域和频域都进行约束。通过反复迭代,进行带宽外推,最终实现物面和像面的相位复原。仿真实验证明了此迭代算法的收敛性,并且以塑料管为样品,在上海光源采集到同轴法X射线相衬成像的实验数据,对上述算法进行了验证。