Co to jest gradiometr?

gradiometr mierzy szybkość zmian, która występuje w znanej ilości, która może obejmować wszystko, od temperatury do ciśnienia po pole magnetyczne lub grawimetryczne. Gradiometers mają liczne, powszechne zastosowania w nauce. Są one używane we wszystkim, od archeologii po mapowanie powierzchni i klimatu Ziemi.

Gradiometr grawitacyjny można użyć do pomiaru gęstości warstw ziemi poniżej powierzchni do eksploracji ropy naftowej i minerałów. Ich miniaturyzowane wersje są opracowywane w celu wykrywania oceanów podpowierzchniowych, takich jak Enceladus Saturna. Gradiometry radiowe zostały umieszczone na bezzałogowych pojazdach powietrznych (UAV), które wojsko amerykańskie używa do wykrywania przewodów przewodzących improwizowanych urządzeń wybuchowych (IED) na jezdni w Iraku, a także są zatrudnione do wykrywania tuneli pod ziemią na granicy meksykańskiej do USA, z których stosują się przemytnicy narkotyków. Ponieważ gradiometr jest również rodzajem inklinometru, można je również użyć do pomiaru kątów w stosunku do HOrizon dla sprzętu do budowy i badań, ścieżek lotniczych i rowerzystów sportowych.

Gradiometria grawitacyjna ma różne poziomy wyrafinowania w celu pomiaru różnych osi przyspieszenia, co zależy od liczby niezależnych oddziałów gradiometru lub akcelerometru. Wszystkie gradiometry przyjmują jednak wytworzone dane i porównują je ze standardową ilością w celu ustalenia tempa zmian lub nachylenia gradientu. Technologia Gravity Gradiometr jest już używana w przestrzeni w polu grawitacyjnym i Eksploratorze cyrkulacji oceanicznej w stanie ustalonym (GoCE), który został wprowadzony przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA) na orbitę o niskiej ziemi w 2009 roku.

.

.

Orbity rzemieślnicze Goce w zewnętrznej atmosferze na wysokości 162 mil (260 kilometrów) w celu zwiększenia rozdzielczości gradiometrów na pokładzie, gdzie bada zachowanie prądów oceanicznych i wulkanicznych ACtivivity. W 2009 r. Naukowcy z University of Tente w Holandii projektują miniaturową wersję gradiometru opartą na podobnych zasadach, która ważyłaby zaledwie 35 uncji (jeden kilogram) i można by je dodać do sond kosmicznych wysłanych w celu zbadania układu słonecznego. Dwie masy obciążone sprężynami zawieszone sprężynami mierzyłyby porównywalne zmiany w grawitacji przyciągania do skali pikometru lub jednej małej metra. Te gradiometry mogą rozwiązać cechy księżyca podpowierzchniowego o średnicy 124 mil (200 kilometrów) lub mniejszych.

Gradiometry fali radiowej, pierwotnie stosowane w branży wydobywczej jako jednostki ręczne, zostały zaadaptowane w 2004 r. Do latania na samolotach UAV około 200 stóp (61 metrów) nad ziemią. Nadają falę radiową i wykrywają odbicia fali tylnej, które są zmieniane przez obecność metalowych przewodów pod powierzchnią lub pustymi strukturami. Oryginalna fala radiowa jest filtrowana jako rodzaj szumu przez detektory, co umożliwia widzenie MUCH Słabsze zmiany fali z powodu różnic gradientu pod ziemią. Rząd USA nadal sponsoruje wykorzystanie i rozwój takich systemów gradiometru z trwającymi testami terenowymi od 2007 i 2008 r.

Innym rodzajem gradiometru jest gradiometr magnetyczny stosowany w archeologii i powiązanych dziedzinach. Pokazuje to, że fluktuacje w polu magnetycznym Ziemi spowodowane przez burze magnetyczne wywołują zdolność do nie wpływu na burze magnetyczne i służy do zlokalizowania bardzo małych anomalii w pobliżu powierzchni, które mogą wskazywać na skamieliny lub inne depozyty ze starożytnych cywilizacji. Projekty gradiometru flxgate i czujniki pary cezu są używane razem do pomiaru pola magnetycznego, które Ziemia przekazuje zakopanym ścianom, wystrzelonym pozostałościom obiektów i tak dalej. Odczyty te są następnie porównywane z polem magnetycznym tła Ziemi w celu zlokalizowania cech archeologicznych na płytkich głębokościach.