Прибор · квантовый магнитометр

Один пикотесла
на фоне пятидесяти тысяч

АГФ-МАГ — квантовый аэромагнитометр для беспилотных авиационных систем.

Прибор, который не слышит носитель: гондола на тросе уносит датчик из поля машины, Mz-датчик меряет частоту прецессии — абсолютное поле без калибровки нуля.

Конфигурация прибора

1 пТл1/50 000 000 земного поля
10 мвынос из поля машины
до 400отсчётов/с
АГФ-МАГ — квантовый магнитометр

Метод

Что видит магниторазведка

Породы различаются магнитной восприимчивостью: её несут ферримагнитные минералы — магнетит, а в сульфидных рудах пирротин. Прибор меряет модуль полного вектора поля, а геологию показывает разность с нормальным полем. Отклик даёт не сама величина, а контраст между телом и вмещающими породами.

Восприимчивость пород по порядкам: от осадочных до магнетитовых руд
Индуцированная и остаточная намагниченность и их сумма

Два слагаемых намагниченности

Индуцированная наводится нынешним полем Земли и пропорциональна восприимчивости. Остаточная запечатана в породе с момента образования, у изверженных тел часто больше индуцированной и направлена иначе. Прибор меряет их сумму — поэтому по амплитуде нельзя судить о составе.

Асимметрия отклика по широте

Наклонение поля задаёт форму аномалии. В средних широтах северного полушария над вертикальным телом максимум смещён к югу, минимум — к северу; симметричный горб бывает только у полюса. Отсюда практическое следствие: тело лежит не под максимумом, и его возвращает на место пересчёт к полюсу.

Двухполярная аномалия: максимум к югу, минимум к северу, тело между ними

Чувствительность

Один пикотесла на фоне пятидесяти тысяч

Прибор различает тысячную долю нанотеслы при фоне в десятки тысяч — одну пятидесятимиллионную. Поэтому аномалия в единицы нанотесла для него не предел, а уверенный сигнал. Диапазон измерений — от 1000 до 100 000 нТл: от слабых полей до приполярных.

Полное поле, искомая аномалия и разрешение прибора в одном масштабе

Как он меряет

Частота, а не напряжение

Квантовый датчик регистрирует частоту прецессии, а она прямо пропорциональна полю. Отсюда два следствия: измерение абсолютное — нуль калибровать не нужно, — и его не уводят ни нагрев, ни время. До 400 отсчётов в секунду дают практически непрерывную запись вдоль профиля с шагом в первые сантиметры.

Прецессия в поле и прямая пропорция частоты полю

Ограничение

Мёртвая зона ±7°

У экватора поле почти горизонтально и ложится поперёк оси датчика: сигнал падает. Это свойство Mz-датчика: оно указано в характеристиках и обходится ориентацией гондолы.

Сфера направлений с конусами мёртвой зоны ±7°

Задачи

Что ищут магниторазведкой

Отклик даёт контраст магнитной восприимчивости между телом и вмещающими породами. Чем он резче, тем увереннее объект читается в поле.

Цели магниторазведки: железные руды, кимберлиты, сульфиды, разломы, погребённые объекты, техногенка

Ограничения

Чего магниторазведка не покажет

Три границы метода. Каждая — не недостаток прибора, а свойство самого поля.

Слепость к немагнитным породам и рудам

Кварцевые жилы, карбонаты и немагнитные сульфиды отклика не дают вовсе: без ферримагнитных минералов контраста восприимчивости нет, а значит нет и аномалии.

Техногенные помехи вблизи инфраструктуры

Трубопроводы, кабели и металлоконструкции создают аномалии в разы сильнее геологических. Разделяет их длина волны: техногенные всплески узкие и резкие, геологические — плавные, и высокая частота съёмки позволяет их различить.

Неоднозначность обратной задачи

Одно и то же поле даёт слабо намагниченное тело у поверхности и сильно намагниченное на глубине. Глубину и намагниченность разделяет модель, а не измерение, и точность модели растёт вместе с плотностью съёмки.

Характеристики

Технические характеристики

Восемь строк: от чувствительности в 1 пикотесла до длины троса. Справа — как прибор стоит на носителе.

ПриборАГФ-МАГ

ПараметрЗначение
чувствительность1 пТл
диапазон1000–100 000 нТл
скорость измеренийдо 400 отсчётов/с
чувствительный элементрубидиевый Mz-датчик
мёртвая зона±7° (экваториальная)
вес с аккумулятором2 кг
температура−25…+60 °C
трос гондолы10 м
Подвес на носителе: точка крепления под центром тяжести · трос 10 м · гондола с рубидиевым датчиком и собственным ГНСС
Подвес на носителе: точка крепления под центром тяжести · трос 10 м · гондола с рубидиевым датчиком и собственным ГНСС

Заявка

Запрос уходит с вашей конфигурацией

Конфигурация уходит в общую форму на странице контактов — там же можно добавить платформу, услуги или другие приборы.