溶胶－凝胶方法制取纳米级超导物质的研究

当前对超导物质的研究都集中于高临界温度的超薄型物质的研究上，本研究通过相对简单的方法获得高纯度的纳米级的钙钛矿型超导物质，其过程为：通过溶胶－凝胶方法合成一种含有Ｌａ和Ｎｉ的高纯度的有机物，然后利用天然蒙脱石的离子交换性将上述化合物渗入到其含水层中以获得超薄型的超导物质     

利用小波方法处理2004年苏门答腊大地震后的超导重力数据检测低于1.5 mHz自由振荡信号的耦合和分裂

新型超导重力仪已被证实在频率低于1 mHz的情况下优于最好的地震仪STS-1, 因而新型超导重力仪可作为极低噪音的地震仪, 观测长周期地球自由振荡. 具有良好窄带频率响应的小波滤波器非常有助于消除大气压波动对重力变化的影响. 用小波滤波器处理2004年12月26日苏门答腊大地震后的超导重力仪的观测数据, 清楚地检测到了1.5 mHz以下, 除₀T₅, ₀T₇, ₁T₁外所有的环形自由振荡的耦合现象, 并检测到了环形自由振荡₁T₂, ₁T₃的耦合现象. 此外, 还利用单台超导重力仪的观测数据清楚地检测到了球形自由振荡₂S₁的3个分裂谱峰.     

苏门达腊大地震激发的地球自由振荡及其谱线分裂的检测与讨论

2004年12月26日的苏门达腊大地震不仅产生了印度洋大海啸, 还激发了地球自由振荡. 武汉台C0-32超导重力仪记录到这次大地震激发的地球自由振荡信号. 通过对C0-32超导重力仪观测资料的预处理和谱分析, 不仅检测到42个基频振型和2个径向振型, 还较系统地检测到49个谐频振型和12个振型的谱峰分裂. 通过对检测到的谐频振型及异常谱峰分裂现象的讨论, 发现内核顶部的刚度是低于目前地球模型的理论估值, 但内核顶部压缩波速的各向异性却是高于目前学者的估测值. 这表明地球内核的各向异性远比目前所认识的复杂, 可能在地球内核的形成及演化过程中还存在新的地球物理现象.     

AR模型谱在超导重力数据信号检测中的分析研究

在介绍AR（auto-regression）模型谱分析原理的基础上,分别采用AR模型谱和周期图法对法国Strasbourg、澳大利亚Mt Stromlo和日本Matsushiro三个站的超导重力数据进行信号检测,以半日波的理论值为依据,运用两种方法进行半日波信号检测、分析与比较。结果表明,在超导重力数据信号检测分析中,AR模型谱比周期图法更准确、稳定,且受数据量的影响较小。     

武汉台重力长期变化分析

通过对武汉台超导重力仪９年多连续观测的重力长期变化资料分析,得到长周期重力潮汐参数、该频段气压回归因子Ｃ、极移重力效应因子Ｐ和长周期气压回归因子Ｃ１分别为：Ｃ：－０．３８３（±０．０１４）×１０－８ｍ·ｓ－２／１００Ｐａ;Ｍｍ：１．１１７３（±０．０７２０）,－１°．１７８７（±３°．６９４３）;Ｍｆ：１．１４３２（±０．０４８４）,５°．２２３５（±２°．４２５３）;Ｍｔｍ：１．２２７６（±０．２２４５）,－１７°．５６４８（±１０°．４７５８）;Ｃ１：－０．３１２（±０．０１５）×１０－８ｍ·ｓ－２／１００Ｐａ;Ｐ：１．９０４７（±０．０６９５）．重力长期变化在Ｃｈａｎｄｌｅｒ周期附近的振幅约为３．２６×１０－８ｍ·ｓ－２。     

大气重力信号的理论计算及其检测

基于标准大气定律和大气圆柱体分布模型,本文引进了大气重力格林函数,用离散格积方法求得了大气对重力场观测的影响,对台站高程、周围地形和地表温度变化等因素的影响问题进行了讨论．结果说明台站近区气压变化是大气重力信号的主要贡献者,考虑大气质量负荷引起的弹性地球形变效应后,对距台站0．5°的区域积分获得的大气重力导纳值为-0．3603μGal／hPa,占全球大气变化引起的总信号的90％以上,这一理论模型结果与超导重力仪实测结果相吻合,并能较有效地用于消除重力观测中的气压干扰成分．     

基于超导重力仪和宽频带数字地震仪的地球自由振荡信号探测

利用2010年智利MW8.8地震的震源机制解模拟解算该地震激发的自由振荡信号,将模拟信号与拉萨台超导重力仪（SG）和宽频带数字地震仪的观测结果进行对比分析。结果表明,在0.3~1.0 mHz频段,超导重力仪观测到的自由振荡信号具有较高信噪比,且可捕捉到谱峰分裂信号。在1.0~5.0 mHz频段,超导重力仪和宽频带数字地震仪观测到的自由振荡信号的频率与理论值偏差均小于0.214%。超导重力仪选用的时间段越长,其与理论计算值的平均偏差越小,当采用的时间序列达到80 h,观测值与理论值的平均偏差为7.715%。当数据长度大于40 h,超导重力仪观测效果明显优于宽频带数字地震仪。2种仪器的观测值与理论值的对比可充分体现超导重力仪的低频性和稳定性,超导重力仪比宽频带数字地震仪在探测地球自由振荡信号方面,尤其是在低频信号方面具有较大优势。     

用超导重力仪的潮汐观测资料研究海潮模型

系统研究了潮汐观测资料中海潮模型的适应性问题,用基于数值离散褶积积分方法获得的海潮负荷对武昌超导重务仪观测资料作负荷改正。结果说明,海潮负荷改正后的重力场观测残差大大降低了,与理论潮汐参数模型相比,８个主要潮流的平均振幅因子由改正前的１．３８％降至０．１３％和０．２６％。     

宽频带超导重力仪的研制进展

本文报道一种构建宽频带高分辨率超导重力仪（SG）的方法.与已商业化的GWR超导重力仪类似,新型超导重力仪同样使用磁悬浮超导检验质量来构建弹簧振子结构,不同的是弹簧振子的固有频率更高,可以有效覆盖地脉动频带.同时,利用基于超导量子干涉器件（SQUID）的位移传感技术,大幅提高了位移传感灵敏度,以保证仪器在测量带宽扩展之后仍具有与GWR仪器相当的测量分辨率,从而实现对时变重力信号与地球背景噪声信号的同时高分辨观测.宽频带超导重力仪核心部件垂向超导加速度计（VSA）的设计、组装和初步测试已经完成.结果表明,加速度计的噪声本底为8 μGal/Hz^1/2@0.1 Hz,实现了对地脉动信号的高分辨率测量.而为了将仪器噪声本底降低到GWR仪器水平,加速度计的固有频率需要进一步减小,该部分参数优化工作正在进行.本文将对垂向超导加速度计的工作原理、结构和测试结果进行详细介绍.     

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。