Wie funktioniert ein Metalldetektor?
Nach dem Lenzschen Gesetz des Elektromagnetismus erzeugt ein Leiter, wenn er in einen bestimmten Bereich eines oszillierenden (alternierenden) Magnetfeldes fällt, ein eigenes oszillierendes Feld, das dem Primärfeld entgegenwirkt. Ein Magnetometer kann die resultierenden Änderungen im Gesamtfeld erfassen und signalisiert die Nähe eines leitenden Objekts, typischerweise eines Metallstücks. Die Palette der Metalldetektoren reicht von einigen Fuß für die kleinsten Spulen bis zu 3 m für 30,5 bis 38,1 cm (12 bis 15 Zoll) Spulen.
Der Schlüssel zu einem funktionierenden Metalldetektor ist das Vorhandensein von Wirbelströmen, die von leitenden Objekten in der Umgebung erzeugt werden. So wie das Schieben eines Paddels durch einen Gewässersee dazu führen kann, dass kleine Wirbel an der Oberfläche auftreten. Die Erzeugung eines oszillierenden Feldes in der Umgebung verursacht elektromagnetische Wirbel, wenn die Elektronen im Metall ihr eigenes oszillierendes Feld erzeugen. Es ist bekannt, dass Frequenzen von 3 bis 20 kHz die besten Ergebnisse liefern, und einige modernere Metalldetektoren ermöglichen es dem Bediener sogar, die Frequenz des Wechselfelds zu ändern.
Ein anderer, neuerer Metalldetektortyp verwendet eine Technologie, die als Impulsinduktion bezeichnet wird. Dieser Metalldetektor strahlt mit einem großen elektromagnetischen Impuls auf den Boden und beobachtet, wie lange es dauert, bis die Spannung auf das Umgebungsniveau absinkt. Befindet sich ein leitender Gegenstand unter der Erde, dauert es länger, bis die Spannung abnimmt. Es ist ein kleiner Effekt, aber moderne Sensoren können ihn gut erfassen. Diese Technik hat bestimmte Vorteile gegenüber herkömmlichen Metalldetektoren, wie beispielsweise die Fähigkeit, Objekte unter stark mineralisiertem "schwarzem Sand" zu erkennen.
Die Anwendungen von Metalldetektoren sind zahlreich und allgemein bekannt. Die vielleicht wichtigste Anwendung für einen Metalldetektor ist die Ortung von Minen oder improvisierten Sprengkörpern, die direkt unter der Oberfläche vergraben sind. In einigen Ländern, in denen noch Minen aus alten Kriegen vorhanden sind, wie beispielsweise Vietnam, wird empfohlen, Metalldetektoren zu verwenden, wenn Sie durch unbekannte Gebiete gehen, in denen bekanntermaßen die Gefahr besteht, dass Landminen vorhanden sind. Dies kann viele Leben retten.
Eine weitere häufige Verwendung des Metalldetektors ist die Suche nach "vergrabenen Schätzen" - Münzen und Reliquien aus früheren Jahren oder sogar Jahrtausenden. Die Suche nach einem Strand mit vielen Besuchern kann dazu führen, dass nur wenige Tage zuvor verlorene Gegenstände gefunden wurden. Dies ist kein praktikabler Weg, um seinen Lebensunterhalt zu verdienen, aber manche Menschen mögen es als Hobby.