Dtum
Login with Facebookk
1915 | Július

A Föld belsejének kikutatása elektromos hullámokkal

Lőwy és Leimbach 1910 óta a Föld belsejének kikutatására a Hertz-féle elektromos hullámok segitségével többféle új eljárást dolgoztak ki. Ezeket annyira sikerült tökéletesíteni, hogy értékesítésük végett külön társaság alakult (Erforschung des Erdinnern G. m. b. H.), a mely jelenleg Délnyugatafrika vidékét akarja kikutatni. Az elektromos hullámok, a szikratelegraphia jelei ezáltal új területet hódítottak a gyakorlatban. Az eljárások azon alapszanak, hogy a Föld belsejében levő vezetőkön a hullámok nem hatolnak át, hanem felületükről visszaverődnek, ellenben a szigetelők átengedik a hullámokat. Vezetők a víz, a lúgok, a velük átitatott rétegek és az érczek.

Az elektromos hullámok alkalmazásának ma már négyféle módszere van. Az elnyelési módszer lényege, hogy körülbelül 300 m mély fúratokat készítenek, az antennákat ezekbe helyezik (1. ábra). Ha a hullámkeltő és a felfogó között vezetőréteg van, ez a hullámokat elnyeli és így a felfogó készülék csak gyengén, vagy egyáltalában nem szólal meg. Ezt a módszert a szükséges fúratok nehézkessé teszik, de viszont nagyobb területek átkutatására való. A tapasztalat szerint egy-egy hullámkeltő legnagyobb hatástávolsága 400 km. Az egész magyar Alföld átkutatására 48 helyen kellene fúrni, a költség félmillió korona körül lenne.

 

Előnye ennek a módszernek az, hogy a Föld görbültségénél fogva a fúratoknál sokkal mélyebb réteget ki lehet kutatni. Így 300 m mélységből 1000 m-nyire lehet vizsgálni. A szerzők 1912 óta a kedvező kísérletek egész sorozatát végezték.

A visszaverődés módszerénél a Föld valamely pontjára (A, 2. ábra) antennát állítanak fel. A belőle kiinduló hullámok a Föld belsejében levő vezető felületen (B) visszaverődnek. A Földnek azt a pontját, a hova a visszavert hullámok érnek, az átvevő antennával (C) fel kell keresni. A visszavert hullámokat meg lehet különböztetni azoktól, a melyek közvetlenül jutnak az átvevő antennákhoz. A hordozható átvevő antenna persze nem lehet túlságosan nagy méretű, azért ez az eljárás elsősorban kisebb mélységek (1000 m) felderítésére való. Ha az átvevő antenna hajlását változtatjuk, az átvett hullámok erőssége változik. Két állásban lesznek a jelek a legerősebbek.

 

Az egyik állás a közvetlenül érkező hullámoknak felel meg, a másik a visszaverteknek. Az antenna állásából a visszaverő felület mélységét meg lehet ítélni.

Sokszor a forgatható antenna felállítása helyszűke miatt nehézséget okoz. Így bányákban, ilyen helyeken a hullámtalálkozda módszere előnyös. Mint ismeretes, olyan két hullám, a melynek hossza egyenlő, gyengíti egymást, ha a találkozás helyén az útkülönbség köztük a fél hullámhosszuk páratlan számú többszöröse. Ha a két találkozó hullám egyforma erős, akkor egymást lerontja. A kibocsátott hullámok hosszát tetszésünk szerint tudjuk változtatni. Evégett a hullámkeltő áramkörben levő süritő capacitását, vagy az öninductiós tekercs öninductióját kell megváltoztatni. A hullámhosszat úgy módositjuk, hogy a két találkozó hullám eredője a leggyöngébb legyen. Ilyen módon szintén sikerül a vezető réteget kimutatni és mélységét meghatározni. Így kereste meg Leimbach Göttingenben a talajvizet.

Az előbbiekkel szemben lényeges egyszerűsítést jelent a negyedhullámhossz módszere, mert csak jeladó antenna kell. A jeladóból kiinduló hullámok merőlegesen esnek a visszaverő felületre, önmagukba verődnek vissza, tehát a kiinduló hullámokkal találkoznak. Felfogó körre ennélfogva nincs szükség. A kiinduló hullámok akkor szenvednek jellegzetes változást a visszatérő hullámok részéről, ha az útkülönbség a hullámhossz negyedének páratlan többszöröse. Innen a módszer elnevezése. Mikor Leimbach ezt a módszert Göttingenben kipróbálta, arra a meglepő eredményre jutott, hogy olyan visszaverő felületeket is ki lehet mutatni, melyeknek hossza kisebb, mint az antennáé, szélessége pedig ennek századrészénél is kisebb.

A többi módszer mind már csak hullámkeltőt használ, nem is a hullámok terjedésén alapszik, hanem azon a változáson, a melyet a környezet az elektromos rezgésekre gyakorol. Az antenna rezgésszáma áramkörének öninductiójától és capacitásától függ. Az előbbire a környezet nincs befolyással, de az antenna capacita függ a körülvevő szigetelő anyag természetétől. Ha az antenna közelébe más szigetelő anyag vagy vezető kerül, az elektromos rezgések száma másodperczenként megváltozik.

 

Ha az antenna pl. nedves réteg közelébe kerül, capacitása nagyobbodik, evvel együtt pedig a rezgésszám is növekszik. Fordítva tehát a rezgésszám változásából arra lehet következtetni, van-e az antenna közelében többé-kevésbé jól vezető réteg. Sőt ez a módszer még tovább is megy. A vezetőkben Foucault-féle örvénylő áramok inducálódnak. Ez a hullámforrásra nézve energiaveszteséget jelent, a hullámok egyre gyengülnek, csillapodnak. A különböző természetű szigetelők ellenben csak a capacitast változtatják. Így tehát a capacitas változásából és a rezgéseknek esetleges csillapodásából a környezet minőségére lehet következtetni.

A bányáknak vizet tartalmazó rétegeit, a melyek az aknák biztonságát veszélyeztetik, vagy beomlást okozhatnak, gyakran alacsony hőmérséklet előállításával megfagyasztják. Előfordul azonban, hogy egyes közbeeső réteget nem sikerült megfagyasztani. Erről az előbbi eljárással meg lehet győződni. A jég szigetelő, tehát a víztől vagy lúgtól nedves réteg olyan mértékben veszíti el elektromos vezetőképességét, a milyen mértékben jéggé alakul.

 

Mikor a fagyasztócsövet szigetelő jég veszi körül, akkor antenna gyanánt lehet használni és benne elektromos hullámokat kelthetünk. Többszörös tapasztalat ezt a meggondolást valóban igazolta. A capacitas változása és az esetleges csillapodás azt is megmutatják, maradt-e a fagyasztócső-antenna közelében meg nem fagyott réteg és milyen mélyen. Giltenben pl. 2 m mélységben állapítottak meg ilyen réteget. Utóbb valóban kiderült, hogy itt az állványul szolgáló cementtömb körül valóban ilyen fagyos réteg maradt.

Megosztás:

A cikkhez még nem tartozik egyetlen hozzászólás sem!
Legyen Ön az első! Hozzászólás írásához kattintson ide!


Cikk-ajánló
Adatbázis informácikó
Feltöltöttség:
46%
Összes publikáció:
26.214
Politika:
3.984
Gazdaság:
4.399
Kultúra:
3.776
Tudomány-t.:
3.429
Sport:
4.144
Bulvár:
4.659
Kincskereső:
436
Páholy:
53
Blog:
221
Összes kép
37.144
Cikkekhez kapcsolódó képek:
36.780
Privát huszadik század képek:
364
Regisztrált felhasználók:
3.984
Fórum témák:
109
Fórum hozzászólások:
650
Cikk hozzászólások:
98