University of Oulu

Sähkömagneettinen pulssimenetelmä malminetsinnässä teoreettisesti tarkasteltuna

Saved in:
Author: Autio, Uula1
Organizations: 1University of Oulu, Faculty of Science, Department of Physics, Geophysics
Format: ebook
Version: published version
Access: open
Online Access: PDF Full Text (PDF, 9 MB)
Persistent link: http://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-201308271638
Language: Finnish
Published: Oulu : U. Autio, 2013
Publish Date: 2013-08-27
Physical Description: 110 p.
Thesis type: Master's thesis
Tutor: Pirttijärvi, Markku
Hattula, Aimo
Reviewer: Pirttijärvi, Markku
Kaikkonen, Pertti
Description:
Tämä tutkielma käsittelee sähkömagneettiseksi pulssimenetelmäksi tai TEM-menetelmäksi kutsuttua geofysikaalista tutkimusmenetelmää, jonka avulla maa- ja kallioperän sähkönjohtavuusrakenteesta voidaan saada tietoa. Asioita tarkastellaan malminetsinnän näkökulmasta, mutta painottaen teoriaa käytännön esimerkkien asemesta. Tämän lisäksi tarkastelu koskee lähinnä maanpintamittauksia. Teoreettisen tarkastelun avulla pyritään havainnollistamaan primaarikentän aaltomuodon vaikutusta johteesta saatavaan vasteeseen. Jos maankamaran porrasvaste tunnetaan, sähkömagneettisia ilmiöitä kuvaavien yhtälöiden lineaarisuudesta johtuen mielivaltaisen primaaripulssin aiheuttama vaste voidaan laskea konvoluution avulla, mitä on havainnollistettu yksityiskohtaisesti tarkastelemalla johtavaa palloa eristävässä kokoavaruudessa. Lähetinsilmukassa tapahtuvan porrasmaisen virranmuutoksen seurauksena induktiokelalla mitattava db/dt-vaste on impulssivaste, joka on kääntäen verrannollinen johteen aikavakioon, jolloin suuren aikavakion omaavasta eli hyvästä johteesta saatava vaste on heikko. Tätä ilmiötä voidaan ehkäistä mittaamalla b-vaste fluxgate- tai SQUID-magnetometrillä, jolloin mitattava vaste on porrasvaste. Induktiokelalla porrasvaste voidaan mitata lähetinsilmukassa tapahtuvan lineaarisen virranmuutoksen aikana. Toisaalta, kun johteen aikavakio on pieni, johteesta saadaan voimakkaampi vaste mittaamalla impulssivaste. Riippuen kohinatasoista pienen ja suuren aikavakion välinen raja voi olla esimerkiksi 10 millisekuntia. Primaarikentän jaksollisuudesta johtuen off-time-vaste heikkenee, jos jaksonpituus on liian lyhyt verrattuna johteen aikavakioon. Mittaamalla on-time-vaste erityisen hyvästäkin johteesta saadaan aina indikaatio. Primaarikentän perustaajuuden on oltava riittävän matala, jotta useasta eri laatuisesta johteesta saatavat vasteet on mahdollista erottaa toisistaan. Tämän vuoksi sähkömagneettisen pulssimenetelmän käytössä on viimeisten kahdenkymmenen vuoden aikana siirrytty kohti yhä matalampia perustaajuuksia (< 1 Hz).
see all

Subjects:
Copyright information: © Uula Autio, 2013. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for your own personal use. Commercial use is prohibited.