检索结果-内蒙古大学图书馆

地球物理学报 2017年第11期60卷 4184-4193页

作者：林君张健易晓峰吉林大学仪器科学与电气工程学院长春130026 吉林大学地球信息探测仪器教育部重点实验室长春130026

很多国家在进行隧道挖掘、地下矿体开采时,经常会遇到突水涌泥事故.核磁共振方法(Magnetic Resonance Sounding,MRS)作为目前唯一一种直接找水的地球物理技术,在探测诱发灾害的水体方面具有明显的优势.本文首先给出了多匝分离式线圈的MR... 详细信息

很多国家在进行隧道挖掘、地下矿体开采时,经常会遇到突水涌泥事故.核磁共振方法(Magnetic Resonance Sounding,MRS)作为目前唯一一种直接找水的地球物理技术,在探测诱发灾害的水体方面具有明显的优势.本文首先给出了多匝分离式线圈的MRS信号响应和核函数的计算公式,分析了线圈的匝数、边长和含水层位置对MRS信号响应的影响.分析表明,在限定空间内,利用多匝分离式线圈的设计方法可以提高小尺寸线圈的探测能力.同时,对高匝数线圈给探测系统带来的不利因素进行了分析和改进.最后,为了验证本研究所采用的方法,利用6 m边长的方形线圈和改进型MRS探测系统在中国温州一处在建隧道内的地下场地进行实地探测,探测结果与瞬变电磁方法结果对比表明,6 m边长的方形线圈可以对地下30 m内的含水层进行有效探测.

关键词：核磁共振小尺寸线圈地下水隧道

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绝热脉冲磁共振地下水探测技术数值模拟及影响分析

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物理学报 2020年第12期69卷 28-36页

作者：杨玉晶赵汗青王鹏飞林婷婷吉林大学仪器科学与电气工程学院长春130061 吉林大学地球信息探测仪器教育部重点实验室长春130061

磁共振测深技术能够定性、定量探测地下水,且信息量丰富,成本较低,在水资源探测领域有较好的发展前景.传统磁共振探测主磁场为地磁场,信号仅为纳伏级,极易被环境噪声淹没.绝热脉冲等信号增强方法是当前国际磁共振领域关注的研究热点.通... 详细信息

磁共振测深技术能够定性、定量探测地下水,且信息量丰富,成本较低,在水资源探测领域有较好的发展前景.传统磁共振探测主磁场为地磁场,信号仅为纳伏级,极易被环境噪声淹没.绝热脉冲等信号增强方法是当前国际磁共振领域关注的研究热点.通过满足绝热条件的连续变幅、变频发射方式,能够有效增大磁共振信号幅度,改善探测信噪比.但绝热技术激发原理复杂、建模实现困难且计算量极大,相关理论报道较少.针对以上问题,本文从基本磁共振原理及绝热条件公式出发,推导了基于绝热脉冲技术的磁共振横向磁化强度及灵敏度核函数计算方式,通过插值实现了绝热脉冲的高效正演建模,并比较了几种不通发射参数对信号幅度的影响,为磁共振绝热脉冲仪器的研发提供理论支撑.相比于传统技术,在相同激发电流条件下,匹配80 ms发射时间,绝热技术能够在深部达到最大16.56倍信号增强效果.本文的研究结果,将为磁共振技术在城镇等复杂噪声环境地区的应用提供有力支撑.

关键词：磁共振测深绝热脉冲信号幅度数值模拟

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隧道超前探测准全空间磁共振理论及应用

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中国有色金属学报 2013年第9期23卷 2413-2421页

作者：林婷婷万玲曲永星范铁虎王世隆易晓峰林君吉林大学仪器科学与电气工程学院地球信息探测仪器教育部重点实验室长春130026

依据地下探测的全空间特点,首次提出准全空间探测模型,推导准全空间MRS响应核函数表达式,有效剔除隧道已挖空区域在计算结果中的影响,提高MRS正演计算准确度。同时,反演方法采用序列二次规划法进行,完成了地下准全空间模型磁共振数据非... 详细信息

依据地下探测的全空间特点,首次提出准全空间探测模型,推导准全空间MRS响应核函数表达式,有效剔除隧道已挖空区域在计算结果中的影响,提高MRS正演计算准确度。同时,反演方法采用序列二次规划法进行,完成了地下准全空间模型磁共振数据非线性反演。理论数据中,对比地面半空间、地下全空间的反演结果,准全空间模型能更精确地反演地下灾害水体位置及含量,且在含噪10%的情况下仍然得到较为理想的反演结果。在理论研究的基础上,结合金温铁路泽雅隧道的MRS现场测试,对掘进掌字面前方隐伏含水构造进行解释,并利用瞬变电磁数据对MRS探测结果进行了一致性的比对分析。该项研究表明准全空间探测模型结合SQP反演算法能够准确给出地下灾害水体的定位及富水程度,实现地下水害的超前准确预报,为隧道磁共振探测提供理论基础。

关键词：隧道磁共振测深准全空间序列二次规划

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直升机航空TEM中心回线线圈姿态校正的理论研究

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地球物理学报 2010年第1期53卷 171-176页

作者：嵇艳鞠林君关珊珊于生宝巩源峰吉林大学地球信息探测仪器教育部重点实验室/仪器科学与电气工程学院长春130026

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... 详细信息

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.

关键词：中心回线航空电磁响应旋转矩阵线圈姿态几何校正

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可控震源匹配扫描方法研究

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地球物理学报 2010年第11期53卷 2754-2759页

作者：王忠仁高健林君吉林大学仪器科学与电气工程学院地球信息探测仪器教育部重点实验室长春130026

常规的可控震源Chirp扫描信号的地震响应存在着相关信号旁瓣大、分辨率低的缺点;用二元伪随机编码信号作为可控震源的驱动信号,地震响应剖面中存在严重的相关噪声,降低了地震记录的信噪比.本文提出的可控震源匹配扫描方法,利用匹配伪随... 详细信息

常规的可控震源Chirp扫描信号的地震响应存在着相关信号旁瓣大、分辨率低的缺点;用二元伪随机编码信号作为可控震源的驱动信号,地震响应剖面中存在严重的相关噪声,降低了地震记录的信噪比.本文提出的可控震源匹配扫描方法,利用匹配伪随机序列偶调制正弦载波信号作为可控震源驱动信号进行扫描激发,得到两个匹配的原始地震记录,对两个匹配的原始地震记录分别解码后再进行叠加形成最终的综合解码地震剖面.地震数值模拟的结果表明,该方法基本不存在常规Chirp扫描情形的旁瓣效应,可有效避免m-序列编码扫描情形的相关噪声,其最后形成的综合解码地震剖面可以与脉冲震源的炮集记录相媲美.

关键词：可控震源匹配扫描旁瓣效应相关噪声地震数值模拟

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地球物理矢量场磁测技术的研究进展

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科学通报 2017年第23期62卷 2606-2618页

作者：林君刁庶张洋张扬赵静吉林大学仪器科学与电气工程学院地球信息探测仪器教育部重点实验室长春130021

矢量磁测技术是工程和环境地球物理勘探中最有效的方法之一,与传统总场强度或总场梯度测量相比,可同时获取地磁场模量大小和方向信息,有效减少反演中的多解性,有助于对磁性体的定量解释,获得更多更准确的反映场源的信息,提高目标体的探... 详细信息

矢量磁测技术是工程和环境地球物理勘探中最有效的方法之一,与传统总场强度或总场梯度测量相比,可同时获取地磁场模量大小和方向信息,有效减少反演中的多解性,有助于对磁性体的定量解释,获得更多更准确的反映场源的信息,提高目标体的探测分辨率和定位精度.本文根据不同应用环境,介绍了地面矢量磁测、井中矢量磁测、海洋矢量磁测、航空矢量磁测及卫星矢量磁测等技术的应用情况和技术特点,综述了各矢量磁测仪器装备的国内外研究现状.最后,分析了矢量磁测技术的发展趋势,即由单一的总场或总场梯度测量,转向为多信息的矢量场测量或多参量测量;从低效率、探测深度浅的地面磁测转向高效率航空、大深度井中或深海目标体的快速定位与探测,并逐步发展为地面、井中、海洋、航空、卫星联合磁测和解释.通过各磁测技术和方法的优势互补,提高地球物理磁场测量精度和反演分辨率.

关键词：矢量磁测地球物理勘探岩矿体评估磁力仪

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基于异常线圈的时间域AEM系统测试和标定方法研究

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地球物理学报 2011年第10期54卷 2690-2697页

作者：嵇艳鞠李肃义于生宝朱凯光周逢道王言章王世隆刘焕江任广群林君吉林大学地球信息探测仪器教育部重点实验室/仪器科学与电气工程学院长春130026

为了检验和测试时间域航空电磁系统的测量精度和有效性,采用地面铺设闭合的异常线圈模拟地下有限导体的方法,将异常线圈的电磁响应理论值与系统实测数据进行拟合分析,来确定系统误差和飞行几何参数误差.在计算异常线圈电磁响应的基础上... 详细信息

为了检验和测试时间域航空电磁系统的测量精度和有效性,采用地面铺设闭合的异常线圈模拟地下有限导体的方法,将异常线圈的电磁响应理论值与系统实测数据进行拟合分析,来确定系统误差和飞行几何参数误差.在计算异常线圈电磁响应的基础上,研究了衰减曲线、剖面曲线与线圈的电性、几何参数关系,设计了野外测试实验方案.在长春市大鹅岛附近,采用吊车进行了系统测试,测试结果表明:单点实测数据的平均绝对误差为0.48 mV,系统相对误差小于1%,飞行高度误差为0.4 m、水平偏移误差为0.2 m.基于异常线圈进行时间域航空电磁系统的测试和标定,是一种准确、快速、经济可行的方法,具有野外施工便捷、参数调整灵活等特点,适用于任何时间域电磁测量系统的检测.

关键词：时间域航空电磁系统异常线圈时间常数系统误差几何参数误差

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同心补偿式直升机时间域航空电磁法吊舱校准装置研究

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地球物理学报 2011年第9期54卷 2397-2406页

作者：王世隆王言章随阳轶王琦林君吉林大学地球信息探测仪器教育部重点实验室/仪器科学与电气工程学院长春130026

直升机时间域航空电磁法(Helicopter-borne time-domain electromagnetic method,HTEM)的多次空中仪器校准可消除飞行过程中仪器系统受外界环境的时变影响.吊舱校准装置可解决地面环线方式无法实现的空中飞行过程中仪器校准问题.本文从... 详细信息

直升机时间域航空电磁法(Helicopter-borne time-domain electromagnetic method,HTEM)的多次空中仪器校准可消除飞行过程中仪器系统受外界环境的时变影响.吊舱校准装置可解决地面环线方式无法实现的空中飞行过程中仪器校准问题.本文从研究同心补偿吊舱装置模型出发,提出了吊舱装置空间模型和线圈电路模型,分析了发射磁场的空间分布、补偿环作用及其与接收线圈的关系、校准装置的空间信息和信号的检测方法,得到结论如下:(1)以损失发射面积0.89%的补偿环可提高信号44.5 dB的动态范围;(2)校准装置水平安置在补偿环与发射线圈之间,其匝数越多、半径越大、离补偿环越近,信号响应越强;(3)校准线圈电感越大、电阻越小,其e指数衰减越慢;信号检测起点由含匹配电阻接收线圈的阻尼特性决定.通过校准线圈的曲线特性和装置位移实验,得出反映装置特性的时间常数实测误差小于1.3%,验证了线圈电路模型和装置空间模型.本文提出的模型和方法同样适用于偏心补偿式HTEM系统校准的研究和高阻地层上已知环线的静态检测.

关键词：航空电磁法直升机时间域电磁法吊舱装置校准装置补偿环

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二维阵列线圈核磁共振地下水探测理论研究

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地球物理学报 2011年第11期54卷 2973-2983页

作者：蒋川东林君段清明田宝凤郝荟萃吉林大学地球信息探测仪器教育部重点实验室/仪器科学与电气工程学院长春130026

核磁共振法(Magnetic Resonance Sounding,MRS)是一种直接探测地下水的地球物理方法,目前只能对水平层状的含水层进行一维测深,对于尺寸小于线圈直径的二维或三维含水构造成像时,其灵敏度和横向分辨率很低.本文从研究二维阵列线圈核磁... 详细信息

核磁共振法(Magnetic Resonance Sounding,MRS)是一种直接探测地下水的地球物理方法,目前只能对水平层状的含水层进行一维测深,对于尺寸小于线圈直径的二维或三维含水构造成像时,其灵敏度和横向分辨率很低.本文从研究二维阵列线圈核磁共振地下水探测方式的可行性出发,推导了地面发射线圈产生的椭圆极化激发场和阵列接收线圈的核磁共振响应核函数的表达式,数值计算了二维阵列线圈测量方式的MRS信号初始振幅图像和探测灵敏度,通过与二维发射/接收同一线圈测量方式对比,得到结论如下:二维阵列线圈测量方式可直接确定地下含水构造的水平位置,但需更大的激发电流强度和接收灵敏度;当中浅层(<45 m)地下含水构造的水平位置、深度和截面积变化时,二维阵列线圈测量方式的相对灵敏度均高于同一线圈方式,且水平相对灵敏度改善最明显;地下含水构造的深度增加时,其水平相对灵敏度逐渐降低;对于位于地下15 m处的浅层地下含水构造,其水平分辨率为5 m,垂直分辨率为4.5 m,横截面分辨率为8 m^2,以上三种分辨率均由仪器噪声水平所决定.通过实施增加接收线圈的数量和匝数、提高激发脉冲矩和接收灵敏度等改进措施,现有的仪器系统可用二维阵列线圈测量方式.本文提出的理论和方法,将促使二维阵列线圈核磁共振方法在地下暗河、喀斯特溶洞和堤坝渗漏等二维或三维含水构造快速探测方面得到应用.

关键词：核磁共振地下水二维阵列线圈接收灵敏度

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分布式电磁探测系统在深部地下水资源勘查中的应用

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吉林大学学报（地球科学版） 2012年第4期42卷 1207-1213页

作者：张文秀周逢道林君刘长胜曹学峰陈健徐汶东吉林大学地球信息探测仪器教育部重点实验室/仪器科学与电气工程学院长春130026

可控源音频大地电磁法(CSAMT)是一种有效的地下深部资源勘探方法,但现有仪器分段分时的工作方式使得其观测精度受不同排列观测条件差异的影响。为了提高测量精度和效率,研制了一种实现整条测线多点同步观测的分布式电磁探测系统。系统... 详细信息

可控源音频大地电磁法(CSAMT)是一种有效的地下深部资源勘探方法,但现有仪器分段分时的工作方式使得其观测精度受不同排列观测条件差异的影响。为了提高测量精度和效率,研制了一种实现整条测线多点同步观测的分布式电磁探测系统。系统由级联式大功率发射系统和分布式多通道接收系统组成,通过移动发射源位置实现CSAMT和激发极化法2种测量功能;仪器采集的多道原始数据经过干扰噪声抑制后提取出反演参数。利用该系统在吉林松江河地区开展了深部地下水资源勘查,并与同类仪器GDP32II的勘探结果进行了对比。结果表明:分布式电磁探测系统多点同步观测方式不但提高了工作效率,而且有效地克服了时变性、区域性外界噪声产生的横向异常影响。根据勘查结果在该地区成功预测了深部地下水的有利赋存位置并得到了钻井验证。

关键词：电磁勘探可控源音频大地电磁法分布式系统同时测量深部地下水勘查

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