過渡電磁気学

過渡電磁気学（時間領域電磁気学/TDEMとも呼ばれる）は、過渡電流パルスによって電界と磁界を誘起し、その後の減衰応答を測定する地球物理学的探査技術です。TEM/TDEM法は、一般的に地下の電気的特性を測定できますが、不発弾の探査や特性評価などの用途では、地下の磁気特性にも敏感です。TEM/TDEM調査は、鉱物探査、地下水探査、環境マッピングなど、世界中で陸上および海上の両方で広く使用されている、非常に一般的な地表電磁気学技術です。

物理原理

TDEM
ヘリコプターによるTDEM調査

TEM探査の背後にある物理学を導き出すには、ファラデーの電磁誘導の法則とレンツの法則という2つの基本的な電磁気学原理が必要です。一般的に、電線のループには直流電流が流されます。ある時点（t 0）で、電流は可能な限り速やかに遮断されます。ファラデーの法則によれば、元の電流（渦電流）によって生成された磁場を維持するために、ほぼ同じ電流が地下に誘導されます。抵抗損により、誘導された表面電流は消散し、これが磁場の変化を引き起こし、さらに渦電流を誘導します。結果として、地下で電流が下方および外方に向かって拡散し、電流密度の等高線を描くと、拡大する煙の輪[1]として現れます[2] 。

これらの電流はファラデーの法則に従って磁場を発生させます。地表では、磁場（磁束）の時間変化が測定されます。電流が地下で拡散する方法は、地中の導電率分布と関連しています。[3]

これは、関係する物理原理の基本的な見方です。導体が存在すると、過渡現象の拡散が変化します。さらに、導体にも過渡現象が誘起されます。これは最も基本的な概要に過ぎません。McNeillによる論文は、この手法の基本を説明したもので、 Geonicsのウェブサイト[4]から無料で入手できます。

TEM/TDEM 計測器およびセンサー

TEM/TDEMシステムは、送信機器、送信コイルまたは送信線、受信コイルまたはアンテナ、および受信機器で構成されます。地下の抵抗率、誘導電流、受信感度、および送受信機の形状に応じて、TEM/TDEM測定は地表から数メートルから数百メートルの深さまでの地球物理学的探査を可能にします。

低電力 TEM/TDEM 機器は C セル バッテリーを使用して動作し、中規模システム (約 2.5 kW) は自動車用バッテリーで動作します。より強力なシステム (20 kW ～ 150 kW) では、深部調査に必要な電流を供給するために、通常はトラック、飛行機、またはヘリコプターに搭載された別の発電機が必要です。

商用アプリケーション

参照

参考文献

  1. ^ Nabighian, MN, 1979, 導体半空間の準静的過渡応答 - 近似表現. Geophysics, Vol. 44, No. 10 (1979年10月), pp. 1700-1705
  2. ^ Nabighian, M. および J. Macnae、1991、「時間領域電磁探査法」、応用地球物理学における電磁気的方法、第 2 巻、M. Nabighian 編集、Society of Exploration Geophysicists の第 6 章。
  3. ^ JD McNeill、1980、「過渡電磁気技術の応用」、技術ノート 7、Geonics Ltd.、ミシサガ、オンタリオ州。
  4. ^ 「Geonics Limited Publications」 . 2014年6月13日閲覧。
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