Was ist ein Gradiometer?

Ein Gradiometer misst die Änderungsrate, die in einer bekannten Menge auftritt, die alles von Temperatur zu Druck zu einem magnetischen oder gravimetrischen Feld beinhalten kann. Absolventen haben zahlreiche weit verbreitete Anwendungen in der Wissenschaft. Sie werden in allem von der Archäologie bis zur Kartierung der Erdoberfläche und des Klimas verwendet. Miniaturisierte Versionen von ihnen werden entwickelt, um unterirdische Ozeane zu erkennen, wie beispielsweise der Mond -Enceladus von Saturn. Radio-Absolventen wurden auf unbemannte Luftfahrzeuge (UAVs) gestellt, mit denen das US-Militär unter den Straßen im Irak die leitenden Drähte improvisierter Sprengkörper (IEDs) erfasst. Da ein Gradiometer auch eine Art Neigungsmesser ist, können sie auch verwendet werden, um Winkel relativ zum H zu messenOizon für Bau- und Vermessungsgeräte, Flugzeugwege und Langlaufsporträger.

Die Gradiometrie der Schwerkraft hat unterschiedliche Raffinesse, um verschiedene Beschleunigungsachsen zu messen, was davon abhängt, wie viele unabhängige Messgradiometer- oder Beschleunigungsmessereinheiten in ein Gerät integriert sind. Alle Gradiometer nehmen jedoch die erzeugten Daten ein und vergleichen sie mit einer Standardmenge, um die Änderungsrate oder die vorhandene Gradientensteigung zu bestimmen. Die Schwerkraft-Gradiometer-Technologie wird bereits im Weltraum im Schwerkraftfeld und im stationären Ozean-Kreislauf-Explorer (GOCE) verwendet, der 2009 von der Europäischen Weltraumagentur (ESA) in eine niedrige Erde-Orbit eingeführt wurde.

Die Goce Craft -Umlaufbahnen in der äußeren Atmosphäre in einer Höhe von 260 Kilometern, um die Auflösung der Absolventen an Bord zu erhöhen, wo es das Verhalten von Meeresströmen und Vulkana untersuchtCtivity. Ab 2009 entwerfen Forscher der University of Twente in den Niederlanden eine Miniaturversion von Gradiometer auf der Grundlage ähnlicher Prinzipien, die nur 35 Unzen (ein Kilogramm) wiegen und zu Raumsonden hinzugefügt werden könnten, um das Sonnensystem zu erkunden. Zwei von Federn aufgehängte federbelastete Massen messen vergleichbare Variationen des Gravitationsanzugs zur Picometer-Skala oder eine Trillionsth eines Messgeräts. Diese Gradiometer könnten unterirdische Mond mit einem Durchmesser von 200 Kilometern oder kleiner aufnehmen.

Radiowellengradiometer, die ursprünglich in der Bergbauindustrie als Handheld -Einheiten verwendet wurden, wurden 2004 angepasst, um mit 61 Metern über dem Boden mit einem UAV -Flugzeug zu fliegen. Sie senden eine Funkwelle und erkennen Reflexionen der Welle zurück, die durch das Vorhandensein von Metallleitern unter den Oberfläche oder hohlen Strukturen verändert werden. Die ursprüngliche Funkwelle wird von den Detektoren als eine Art Geräusch herausgefiltert, was es ermöglicht, die MUC zu sehenh schwächere Variationen in der Welle aufgrund von Gradientenunterschieden im Untergrund. Die US -Regierung hat die Verwendung und Entwicklung solcher Funkgradiometer -Systeme mit laufenden Feldtests ab 2007 und 2008 weiter gesponsert.

Eine andere Art von Gradiometer ist das magnetische Gradiometer in Archäologie und verwandten Feldern. Es zeigt die Fähigkeit, nicht durch Schwankungen im Erdmagnetfeld der Erde beeinflusst zu werden, die durch magnetische Stürme verursacht werden, und wird verwendet, um sehr kleine Anomalien in der Nähe der Oberfläche zu lokalisieren, die auf Fossilien oder andere Ablagerungen aus alten Zivilisationen hinweisen können. Das Fluxgate -Gradiometer- und Cäsium -Dampfsensor -Designs werden zusammen verwendet, um das Magnetfeld zu messen, das die Erde den vergrabenen Wänden, den Überresten von Objekten und so weiter im Laufe der Zeit verleiht. Diese Messwerte werden dann mit dem Erdmagnetfeld der Erde verglichen, um archäologische Merkmale in flachen Tiefen zu lokalisieren.