磁通锁定跟踪回路的失锁问题

变化速率过快的输入信号和系统内部的噪声常常导致SQUID磁力仪发生“失锁现象”。本文分析了造成失锁的二个原因—自然摆率有限和噪声,给出了满足1～2阶Wiener最佳SQUID系统参数与失锁性能之间的若干关系式。     

6 保证磁测高精度的技术措施

6.1 要使磁力仪经常处于最佳工作状态6.1.1 对仪器噪声水平进行定期检测现代微机质子磁力仪的读数分辨率尽可以等于或优于O.1nT,但其噪声水平却达到0.2～0.3 nT。在特高精度级的测量中,磁测精度的提高主要受仪器噪声水平的限制,可见噪声水平是微机质子磁力仪的主要性能指标,一定要定期校验,掌握其变化情况。检测磁力仪噪声水平可按文献的方法进行。今只对四阶差分法计算噪声水平的公式提出如下改进: 观测系列X_1、X_2……X_i……X_n的四阶差分值B_4可由下式给出:     

全张量重力梯度数据误差分析及补偿

针对用于航空移动平台的高精度全张量重力梯度测量系统,深入研究了梯度仪12个加速度计按3个不同旋转轴圆盘形成差分组合的结构。在确认该结构具有有效抑制运动共模加速度、减少外界环境干扰、实现高精度探测优点的同时,着重分析了重力梯度仪测量误差的来源和影响。研究表明,主要影响包括仪器固有随机噪声和外界确定性噪声。为定量描述影响程度,推导了在航空动态环境下的测量方程,并分离出加速度计的性能不匹配、平台不稳定、圆盘转速不稳定3个主要固有因素,从时间域和频率域角度定量分析固有影响因素的噪声水平。试验分析表明,通过利用Simulink仿真系统可以获得固有因素产生的噪声水平,并提出抑制方案。针对搭载环境测量误差,还分析了实测飞行中姿态和质量的改变对重力梯度测量值造成的环境影响,提出了基于点质量源的自身梯度校正方法。     

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。     

垂直磁力仪底座东西不水平不影响读数吗

以往的有关书中,涉及垂直磁力仪东西向不水平对读数的影响时认为：“仪器底座东西不水平不影响磁秤的平衡方程式,只是由于底座的倾斜使光系的光轴不垂直,入射角发生了变化”。实际上,这个结论只适用于刃口式磁秤,对悬丝式垂直磁力仪是不正确的。本文对磁秤平衡方程式进行了讨论,并经实际测定证明当仪器东西向不水平时,悬丝式垂直磁力仪和刃口磁力仪,对其读数的影响正好相反。     

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。     

陆相断陷盆地源—汇系统要素表征及研究展望

源—汇系统是指剥蚀地貌形成的物源通过搬运路径到汇水盆地分散沉积下来的动力学系统,在地球科学领域具重要研究意义。源—汇系统包含物源、搬运路径和沉积体系3个重要组成要素,必须把3个要素作为一个系统过程来研究,才能完整地认识地球表层的动力学过程及其演化。陆相断陷盆地是我国重要的含油气沉积盆地类型,笔者等系统分析了陆相断陷盆地结构特征,其内部陡坡带与缓坡带作为断陷盆地独立的次级构造单元,形成过程和地貌结构存在差异,进而导致相应源—汇系统要素也存在差异性。根据源汇系统耦合要素可将断陷盆地不同构造带源—汇系统类型划分为3种类型: ① 近源—短轴—浊积扇型、② 近源—短轴—冲积扇/扇三角洲型和 ③ 远源—长轴—湖泊三角洲型,其中陡坡带主要发育近源—短轴—浊积扇型、近源—短轴—冲积扇/扇三角洲型两种源—汇系统耦合类型;缓坡带和盆地长轴方向主要发育远源—长轴—湖泊三角洲型源汇系统耦合类型。未来源—汇系统研究将通过多学科、多方法开展综合研究,聚焦深时物源体系、搬运通道和分散体系研究,强调源—汇系统要素定量表征及其耦合响应关系,预测规模性有利沉积砂体,为沉积矿产勘探开发提供预测性模型和地质基础。     

陆相断陷盆地源—汇系统要素表征及研究展望

源—汇系统是指剥蚀地貌形成的物源通过搬运路径到汇水盆地分散沉积下来的动力学系统,在地球科学领域具重要研究意义。源—汇系统包含物源、搬运路径和沉积体系3个重要组成要素,必须把3个要素作为一个系统过程来研究,才能完整地认识地球表层的动力学过程及其演化。陆相断陷盆地是我国重要的含油气沉积盆地类型,笔者等系统地分析了陆相断陷盆地结构特征,其内部陡坡带与缓坡带作为断陷盆地独立的次级构造单元,形成过程和地貌结构存在差异,进而导致相应源—汇系统要素也存在差异性。根据源汇系统耦合要素可将断陷盆地不同构造带源—汇系统类型划分为近源—短轴—浊积扇型、近源—短轴—冲积扇/扇三角洲型和远源—长轴—湖泊三角洲型3种类型,其中陡坡带主要发育近源—短轴—浊积扇型、近源—短轴—冲积扇/扇三角洲型两种源—汇系统耦合类型;缓坡带和盆地长轴方向主要发育远源—长轴—湖泊三角洲型源汇系统耦合类型。未来源—汇系统研究将通过多学科、多方法开展综合研究,聚焦深时物源体系、搬运通道和分散体系研究,强调源—汇系统要素定量表征及其耦合响应关系,预测规模性有利沉积砂体,为沉积矿产勘探开发提供预测性模型和地质基础。     

GP-1型γ射线谱仪能谱漂移的手动补偿装置及其在铀镭平衡破坏样品分析中的应用

为解决GP-1型γ射线谱仪能谱漂移的问题,在前置放大器与主放大器之间加一个螺旋电位器,使之可手动连续调节信号幅度,确保谱仪在运行中系数不变。叙述了B-γ-γ能谱法测铀、镭、钍的原理及含量的计算公式,并用改进了的GP-1型γ射线谱仪测定了铀镭平衡破坏样品中的铀,镭、钍含量。本工作相化学方法分析的结果是符合的。     

古地磁资料处理的电算程序

我国的古地磁研究工作,除了进口的旋转式磁力仪(例如英国的Digico型和美国的DSM型)带有计算机处理资料外,大部分使用的是国产无定向磁力仪。后者只有测量仪器,无数据处理,计算装置。由于测量数据庞杂,计算公式繁多,因此需要大量的人工计算工作,而且还影响计算的正确性。我们按照无定向磁力仪测量公式,应用了PC—1500型袖珍计算机设计了两种程序,给古地磁资料的计算带来了很大的方便。     

高温RF—SQUID磁力仪及其在大地电磁测深中的应用

噪声失锁和钉扎磁通干扰是影响锁定式高温ＲＦ－ＳＱＵＩＤ磁力仪在野外长时间稳定工作的两大难题。由于采用了钉扎磁通消除器，并在高温ＲＦ－ＳＱＵＩＤ研制出的锁定式高温ＲＦ－ＳＱＵＩＤ磁力仪，可以在野外长达１４０００ｓ的测量期间内稳定工作不出现夫锁和量子磁通跳变，在地层结构已知的测点上，用这台高温ＲＦ－ＳＱＵＩＤ磁力仪得到的大地视电阻率曲线与西德ＫＩＭ－７８０２感应探头所得到的曲线几乎完全相同。     

超导技术在古地磁学中的应用

古磁学测试仪器技术由无定向磁力仪到Foster、Schonstedt、Digco等型号的磁通门旋转磁力仪的飞跃进步,这是六十年代至八十年代推动古磁学方法研究和应用蓬勃发展的主要因素。但在岩石样品磁化强度小于10~-6—10~-7emu时,此类仪器的灵敏度还不能满足其方法的精度要求,如对各个地质时代广泛地分布着的碳酸盐岩类,此类样品测量结果往往很不理想。随着古磁学工作的广泛深入开展,第三代古磁学仪器问世了,这就是本文重点介绍的国内国外超导磁力仪的研究成果,以及超导磁力仪的一般工作原理,高精度仪器的性能和应用分析。使用检测样品磁距为10~(-8)—10~(-9)GCm/√HZ的超导量子磁力仪测量岩样,则其结果很有规律。 国内超导岩样磁力仪样机的试测情况说明,该类型仪器完全可有效地满足古磁学方法的研究应用。     

磁参数测量装置的设计原理及操作

利用高精度磁测仪器,采用高斯第一位置测定磁性标本。使标本架上倾斜板面垂直于地磁场T_0的磁力线,使标本的中心与探头中心等高,根据标本磁性的强弱,可调节标本与探头的距离(不小于15 cm)。根据上述原理设计并制造了磁参数测量装置.与MP—4高精度磁力仪配套使用,大大提高了磁性参数的准确度。     

可编程精密差动测量放大器

介绍了一种由DAC电压衰减器作为集成运放反馈电路的低噪声、低漂移、高输入阻抗和高共模抑制化的可编程精密差动测量放大器。LCD显示模块为控制提供友好的人机界面、实时显示放大倍数，并提供GAL可编程逻辑器件构成键盘编码器的方法。     

提高磁测日变改正精度的方法

在利用高精度磁测方法进行间接寻找砂金、岩金的研究中,需探测10nT左右的弱磁异常。这对日变改正精度提出了更高要求。针对这一需要,编制了软件,适用于IGS-2／MP-4与ENVIMAG两种型号的质子磁力仪,使其能同时投入工作做日变改正。采用一个完整的地磁平静日的日变观测数据,用分时区加权平均来确定日变改正基值。对每天测定的日变曲线先进行圆滑,降低仪器噪声对日变观测结果的影响后,再对当天各测点上的磁测值进行日变改正。这样既提高了日变改正精度,又实现了对两种型号磁力仪间观测数据的日变改正处理。     

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8 000 n T/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。     

中国地质大学(武汉)古地磁实验室研究工作简况

本校古地磁实验室于1986年建立以来,它拥有的国产WSW—1大无定向磁力仪系统及美国DSM—2旋转磁力仪系统等设备,已服务于岩石磁学及古地磁学的教学、科研和生产任务。过去的一年中,完成了一批第四纪土壤样品的测试工作,为研究第四纪磁性地层对     

四阶差分法在高精度磁测中的应用

作者通过理论和试验工作,叙述了利用四阶差分的方法确定高精度磁力仪的噪声水平是可靠的,同时也表明四阶差分方法对观测结果中的错误数据进行判别是有效的。     

我国航空磁力仪技术首次向国外出口

建国卅多年来,我国航空地球物理仪器一直依赖国外进口。近年来,航空物探遥感中心的科技人员与国内外同行进行广泛合作与交流,研制出了具有中国特色的光泵磁力仪。按照共振元素的不同,光泵磁力仪可分为碱金属和氦两种磁力仪,碱金属磁力仪的光系需要恒温,探头需要定向,在制作与使用中均有困难。航空物探遥感中心的研制人员根据中国国情选择了氦(He~4)光泵磁力仪,在探头结构和提高灵敏度上做了努力,磁     

M—1型脉冲式航电仪接收线圈参数的选择

M—1型脉冲式航电仪是一种吊舱式时间域航空电磁系统。此系统用接收线圈拾取矿体涡流场的磁场信号,接收线圈和前置放大器放置在飞机后下方的吊舱中。接收线圈相当于系统的敏感元件,它的性能对整个系统有较大影响,为了使接收线圈的设计工作系统化,我们在前人工作的基础上,从理论上分析和讨论了各参数选择问题,得到了若干结论和参数选择的原则。在吊舱的形状和体积已经确定的条件下,结合理论分析设计了该系统的接收线圈,并进行了实验,得到了和理论分析基本一致的结果。