時域電磁法是一種基于電磁感應(yīng)原理的物探方法,在礦產(chǎn)資源探測、地質(zhì)災(zāi)害勘察、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,尤其在對地面500米以下金屬礦產(chǎn)資源的勘探中發(fā)揮著重要作用。其中,鉛、鋅、銀等均是重要的工業(yè)材料,主要以硫化物的形式存在,在交變電磁場激勵下,常表現(xiàn)出極化效應(yīng)。極化效應(yīng)在時域電磁響應(yīng)中表現(xiàn)為電磁信號快速衰減到零、并呈現(xiàn)反號現(xiàn)象,晚期信號極其微弱。實際應(yīng)用中,由于傳統(tǒng)測量系統(tǒng)多采用感應(yīng)線圈為前端傳感器,線圈的帶寬和靈敏度互限,導(dǎo)致測量系統(tǒng)不能有效、準(zhǔn)確測量感應(yīng)-極化效應(yīng)。針對時域電磁探測時感應(yīng)和極化效應(yīng)識別、分離、測量都非常困難等問題,在吉林省科技支撐計劃重點科技攻關(guān)項目“基于SQUID的磁極化-感應(yīng)雙場聯(lián)合探測關(guān)鍵技術(shù)研究”,超導(dǎo)量子器件前沿應(yīng)用探索子課題“低溫超導(dǎo)瞬變電磁系統(tǒng)研制”等項目的資助下,本著理論與實踐相結(jié)合的研究思路,論文深入研究了極化介質(zhì)的磁源感應(yīng)-極化響應(yīng)數(shù)值模擬、極化效應(yīng)識別和分離、感應(yīng)-極化效應(yīng)的測量方法。主要創(chuàng)新性工作如下:(1)針對時域電磁探測感應(yīng)和極化效應(yīng)分離難的問題,基于Debye模型的低頻近似理論,采用頻率域三維有限差分方法實現(xiàn)了電磁感應(yīng)-極化響應(yīng)數(shù)值模...

【文章頁數(shù)】：112 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 磁源TEM感應(yīng)-極化的理論發(fā)展
        1.2.2 基于感應(yīng)線圈的TEM系統(tǒng)
        1.2.3 基于超導(dǎo)傳感器的TEM系統(tǒng)
    1.3 研究目的與意義
    1.4 論文研究思路及主要研究內(nèi)容
    1.5 論文的結(jié)構(gòu)安排
第2章 磁源TEM感應(yīng)-極化測量原理
    2.1 激發(fā)極化效應(yīng)
    2.2 時間域電磁法工作原理
        2.2.1 直流電阻率法
        2.2.2 激發(fā)極化法
        2.2.3 電性源TEM
        2.2.4 磁源TEM
    2.3 本章小結(jié)
第3章 頻域有限差分方法和數(shù)值模擬
    3.1 控制方程
    3.2 頻域有限差分的離散形式
        3.2.1 空間的離散
        3.2.2 非均勻網(wǎng)格剖分
        3.2.3 控制方程的差分離散
    3.3 控制方程的求解
    3.4 數(shù)值模擬結(jié)果驗證
        3.4.1 頻率域均勻半空間模型數(shù)值模擬
        3.4.2 時間域均勻半空間模型數(shù)值模擬
        3.4.3 頻率域三維異常體模型的數(shù)值模擬
        3.4.4 時間域?qū)訝畲蟮啬Ｐ偷臄?shù)值模擬
        3.4.5 時間域三維異常體模型的數(shù)值模擬
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于負(fù)值擬合補償法的感應(yīng)-極化信號分離
    4.1 經(jīng)典Debye模型理論分析
    4.2 燈絲模型電路仿真
    4.3 感應(yīng)-極化電磁響應(yīng)特征分析
    4.4 負(fù)值擬合補償法研究
    4.5 本章小結(jié)
第5章 實測數(shù)據(jù)中的非極化效應(yīng)識別與系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計
    5.1 雙異常體的電磁響應(yīng)特征分析
    5.2 發(fā)射電流上升沿引起的反號現(xiàn)象
    5.3 抗混疊濾波器引起的反號現(xiàn)象
    5.4 不同場量傳感器對極化信號的影響
    5.5 對數(shù)抽道方法對感應(yīng)-極化信號的影響
    5.6 系統(tǒng)設(shè)計需求分析
    5.7 本章小結(jié)
第6章 基于SQUID的感應(yīng)-極化效應(yīng)測量系統(tǒng)研制
    6.1 脈寬可變自由沿發(fā)射機(jī)
    6.2 低溫超導(dǎo)傳感器
    6.3 信號調(diào)理電路設(shè)計
    6.4 低噪聲大動態(tài)范圍接收機(jī)研制
        6.4.1 硬件電路的實現(xiàn)
        6.4.2 電磁兼容設(shè)計
        6.4.3 接收機(jī)程序設(shè)計
    6.5 系統(tǒng)測試
        6.5.1 橫沙島測區(qū)電阻率模型數(shù)值模擬
        6.5.2 實驗裝置
        6.5.3 實驗結(jié)果分析
    6.6 系統(tǒng)抗干擾測試
    6.7 本章小結(jié)
第7章 磁源TEM感應(yīng)-極化實測數(shù)據(jù)分析
    7.1 內(nèi)蒙古桃合木極化區(qū)實驗
        7.1.1 實驗區(qū)地質(zhì)信息
        7.1.2 實測曲線分析
    7.2 負(fù)值擬合補償法的應(yīng)用與驗證
        7.2.1 實測感應(yīng)-極化信號的分離
        7.2.2 基于異常環(huán)的方法驗證
    7.3 本章小結(jié)
第8章 總結(jié)與展望
    8.1 全文總結(jié)
    8.2 創(chuàng)新點
    8.3 存在的問題及展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介及在學(xué)期間所取得的科研成果
致謝



本文編號：3768689