專利名稱：低溫超導(dǎo)量子干涉儀瞬時(shí)電磁接收器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種瞬時(shí)電磁接收器系統(tǒng)，以及一種在電磁勘探系統(tǒng)中 數(shù) 據(jù)的方法。
背景技術(shù)：
典型的勘探系統(tǒng)包括用來向地下，初級(jí)電磁場的，器。設(shè)置接收器用 來接收和記影也下礦體和初級(jí)電磁場之間相互作用而發(fā)射出來的渦流所產(chǎn)生的 次級(jí)電磁場，該接收器包括單組件或三組件接收線圈以及相關(guān)電子裝置，該接 收器被。 一般地，在電導(dǎo)率等于或低于平均值的區(qū)域接收到的是由微小的渦流 15感應(yīng)出的次級(jí)電磁場，而在電導(dǎo)，高的區(qū)域易于產(chǎn)生更強(qiáng)的渦流，從而導(dǎo)致 可測量的次級(jí)電磁場產(chǎn)生。
次級(jí)電磁場是具有如

圖1所示的類型的衰變曲線10的瞬變場，其中y軸是 次級(jí)場按對,示度的幅度，x軸是按對辦示度的時(shí)間。典型地，接收器的接收線 圈包括三個(gè)相互正交的傳感器，SH個(gè)傳,檢測在箭頭12 t際范圍內(nèi)的次級(jí) 20場。從箭頭12可以明顯看出，接收器的最高檢測級(jí)被設(shè)置為比曲線10的最大 值稍高，由于受接收器的物郷艮制，接收器的最低檢觀蟓限定閥值14。這樣， 從圖1可以明顯看出，相應(yīng)于虛線16的響應(yīng)，檢測不到在時(shí)間t,之后的次級(jí)場。 但是，除時(shí)間t,之前的場響歐外，對時(shí)間t,之后的次級(jí)電磁場的檢測也 是需要的和有用的。例如，這種檢測可以指示位于地下較深的有傳導(dǎo)能力的礦 25體的存在。本發(fā)明旨在處理現(xiàn)有電磁勘探系統(tǒng)和方法中的這種缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，^i共了一種電磁勘探系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括-
對才器，該^lt器MT初級(jí)電磁場以便從待勘探區(qū)域中產(chǎn)生次級(jí)電磁 30場，該次級(jí)電磁場具有瞬時(shí)衰變的日彌曲線；和
接收器系統(tǒng)，該接收器系統(tǒng)包括用來檢測次級(jí)電磁場的第一、第二傳
感器，其中第二傳自的靈icS比第一傳感器低，以，二傳感 第一時(shí)間
段內(nèi)檢測次級(jí)電磁場，第一傳^IMffl于在第一時(shí)間段之后檢測次級(jí)電磁場。
通常，電磁勘探系統(tǒng)進(jìn)一步包括與戶脫第一、第二傳|§^相連接的 收
5集器，用來收集和記錄在次級(jí)電磁場的M衰變曲線上的場數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，數(shù)據(jù)to器按照5汀/7^這個(gè)較低的靈 來收集和記錄次級(jí)電
磁場的旨衰變曲線上的場數(shù)據(jù)，用于后續(xù)的處理。
在示例性實(shí)施例中，所述第二傳感器的靈敏度比所，一傳感器的靈tt
低大約10倍。
10 典型地，旨傳感器包括三個(gè)相互正交的磁力計(jì)。
通常，戶脫第一和第二傳感器的磁力計(jì)是《股鵬導(dǎo)量開涉儀(squid) 磁力計(jì)。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種用于電磁勘探系統(tǒng)的接收器系統(tǒng)，該 電磁勘探系統(tǒng)包括發(fā)射器，該^M器用于發(fā)射初級(jí)電磁場以便從待勘探區(qū)域中 15產(chǎn)生次級(jí)電磁場，該次級(jí)電磁場具有瞬時(shí)衰變的時(shí)域曲線，該接收器系統(tǒng)包括 用來檢測次級(jí)電磁場的第一、第二傳感器，其中第二傳感器的靈敏度比第一傳 感器低，以便第二傳感器在第一時(shí)間段內(nèi)檢測次級(jí)電磁場，第一傳感器被用在 第一時(shí)間段之后檢測次級(jí)電磁場。
通常，接收器系,一步包括與所述第一和第二傳自相連接的i^收集
20器，該收驟用來TO和記錄在次級(jí)電磁場的齡衰變曲線上的場繊。
雌地，數(shù)據(jù)i]^l按照5fr/v^這個(gè)較低的靈驗(yàn)來收集和記錄次級(jí)電 磁場的旨衰變曲線上的場數(shù)據(jù)，用于后續(xù)的處理。
在示例性實(shí)施例中，戶，第二傳，的靈 比第一傳，的靈 低大 約io倍。
典型地，WM專^tl包括三個(gè)相互正交的磁力計(jì)。
通常，所述第一和第二傳自的磁力計(jì)是低自導(dǎo)量，涉儀(squid) 磁力計(jì)。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種在電磁勘探系統(tǒng)中收集數(shù)據(jù)的方法， 該電磁勘探系統(tǒng)包括發(fā)射器，該發(fā)射器用于發(fā)射初級(jí)電磁場以便從待勘探區(qū)域
30中產(chǎn)生次級(jí)電磁場，該次級(jí)電磁場具有瞬時(shí)衰變的時(shí)域曲線，該方法包括如下步驟
Mi共一種接收器系統(tǒng)，該接收器系統(tǒng)包括用來檢測次級(jí)電磁場的第一、 第二傳感器，其中第二傳感器的靈敏度比第一傳 的靈 低； 在第一時(shí)間段內(nèi)使用第二傳ii^測次級(jí)電磁場；以及
在第一時(shí)間段之后fOT第一傳^^檢測次級(jí)電磁場。
典型地，該方法進(jìn)一步包括步驟收集和記錄在次級(jí)電磁場的^衰變曲 線上的由第一、第二傳 檢測的場數(shù)據(jù)。

地，所述方皿括步驟按照5077^這個(gè)較低的靈1^ 和記 錄次級(jí)電磁場的^^衰變曲線上的場數(shù)據(jù)，用于后續(xù)的處理，。
附圖簡要說明
圖1顯示了次級(jí)電磁場的典型瞬變響應(yīng)，該次級(jí)電磁場由受初級(jí)電磁場向 地下傳播而 的深處礦體產(chǎn)生。
圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的電磁勘探系統(tǒng)的示意圖，本發(fā)明既可以記錄如圖
1所示的時(shí)間t,之前的次級(jí)電磁場，也可以記錄時(shí)間&之后的次級(jí)電磁場。
實(shí)施例
參考附圖， 一種在根據(jù)本發(fā)明的電磁系統(tǒng)中j頓的接收器系統(tǒng)18包括較靈 敏的第一傳感器20，和比第一傳感器20靈鵬低的第二傳離22。典型地， 20第二傳繊22的靈驗(yàn)比第一傳麟20低大約10倍，以便樹共比第一傳感器
更大的動(dòng)態(tài)回,率。
傳自20， 22分別包括三個(gè)相互正交的磁力計(jì)24A， 24B和24C，以
及26A， 26B和26C。
地，第二傳感器的靈敏度大約為50fT/V^ ，第一傳感器的靈敏度大約 25為5fT/V^，因而第二傳自具有比第一傳自高10倍的回皿率。這樣，第 一傳感器20被設(shè)計(jì)用來以高精度測量圖1所示的時(shí)域電磁衰變的晚期，而第二 傳感器被設(shè)計(jì)用來測量該衰變的早期。這使得本系統(tǒng)可以精確地測量信號(hào)在整 個(gè)時(shí)間間隔上的衰變曲線。
第一、第二傳麟20， 22都是低鵬導(dǎo)量桿涉儀(SQUID)磁力計(jì)。盡 30管為了使本發(fā)明的描述簡潔而沒有在圖中示出，但是這些傳自將被^A填有
液氦的低溫容器。值得注意的是，該低溫保持器被特別設(shè)計(jì)成具有最小數(shù)量的
會(huì)干擾TEM領(lǐng)懂的金屬部件，但仍具棘效的鵬控希腫寺性以允許氦的重新土真 裝時(shí)間間隔達(dá)到24小時(shí)。
第一傳繊12、第二傳 14 iliffi制、自動(dòng)調(diào)諧和放大電子裝置28被 5連接到MiB^器30，數(shù)據(jù)iB^器30用來收集和記錄次級(jí)電磁場的旨衰變曲 線上的場數(shù)據(jù)。i^收集器30的六，入定義了具有適于高靈gGgTEM測量 的特性的6-Mit磁力計(jì)SQUID系統(tǒng)。
高靈驗(yàn)和低靈驗(yàn)傳麟肖辦通鵬制電子錢28上的開關(guān)接通，以使 它們制蟲或同時(shí)運(yùn)行。雌地，4鞭制電子裝置28并入電路以3M:第二磁力計(jì) 10 22獲得的 確定磁場的回皿率，并皿制第一傳自20的運(yùn)行模式。i!3i 這種方法，只有當(dāng)回,率足夠小的時(shí)纟財(cái)能操作第一磁力計(jì)20，以保證第一 磁力計(jì)20的穩(wěn)定運(yùn)行。
這樣，再參考圖l，本發(fā)明中的接收器不僅能收集箭頭12所指示范圍內(nèi)的 次級(jí)場，而且能夠收集箭頭32所指示范圍內(nèi)的次級(jí)場。
權(quán)利要求
1、一種電磁勘探系統(tǒng)，包括發(fā)射器，其用于發(fā)射初級(jí)電磁場以從待勘探區(qū)域中產(chǎn)生次級(jí)電磁場，該次級(jí)電磁場具有瞬時(shí)衰變的時(shí)域曲線；以及接收器系統(tǒng)，其包括用來檢測次級(jí)電磁場的第一和第二傳感器，其中第二傳感器的靈敏度比第一傳感器的靈敏度低，以便第二傳感器在第一時(shí)間段內(nèi)檢測次級(jí)電磁場，第一傳感器用于在第一時(shí)間段之后檢測次級(jí)電磁場。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1戶腿的電磁勘探系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括與戶腿第一和第二傳感器相連接的數(shù)據(jù)收集器，該數(shù)據(jù)收，用于在次級(jí)電磁場的^衰變曲線上收集和記錄場數(shù)據(jù)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2戶脫的電磁勘探系統(tǒng)，其中,收驗(yàn)以5 /縣的較 低靈敏度在次級(jí)電磁場的旨衰變曲線上收集和記錄場數(shù)據(jù)，用于后續(xù)處理。
4、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求戶脫的電磁勘探系統(tǒng)，其中戶脫第二傳繊的靈 敏度比第一傳感器的靈icS低大約io倍。
5、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的電磁勘探系統(tǒng)，其中齡傳離包括三個(gè)相互正交的磁力計(jì)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5戶腿的電磁勘探系統(tǒng)，其中第一和第二傳離的磁力計(jì) 是低，導(dǎo)量，涉儀(SQUID)磁力計(jì)。
7、 一種用于電磁勘探系統(tǒng)的接收器系統(tǒng)，該電磁勘探系統(tǒng)包括發(fā)射器，該發(fā)射器，初級(jí)電磁場以從待勘探區(qū)域中產(chǎn)生次級(jí)電磁場，該次級(jí)電磁場具有 瞬時(shí)衰變的時(shí)域曲線，該接收器系統(tǒng)包括用來檢測次級(jí)電磁場的第一和第二傳 感器，其中第二傳感器的靈敏度比第一傳感器的靈敏度低，以便第二傳皿在第一時(shí)間段內(nèi)檢測次級(jí)電磁場，第一傳自用于在第一時(shí)間段之后檢測次級(jí)電 磁場。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7戶腿的接收器系統(tǒng)，進(jìn)一步包括與所述第一和第二傳感 器相連接的數(shù)據(jù)收集器，該數(shù)據(jù)收集器用來在次級(jí)電磁場的整個(gè)衰變曲線上收 集和記錄場眺
9、 根據(jù)權(quán)利要求8戶腿的接收器系統(tǒng)，其中所述 收 以5fT/V^的較低的靈敏度來收集和記錄次級(jí)電磁場整個(gè)衰變曲線上的場數(shù)據(jù)，用于后續(xù)處 理。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7-9中任一權(quán)利要求戶腿的接收器系統(tǒng)，其中戶脫第二 傳感器的靈敏度比第一傳感器的靈tt低大約10倍。
11、 根據(jù)權(quán)利要求7-10中任一權(quán)利要求戶脫的接收器系統(tǒng)，其中^^f專感 5器包括三個(gè)相互正交的磁力計(jì)。
12、 根據(jù)權(quán)利要求ll戶腿的接收器系統(tǒng)，其中戶脫第一和第二傳繊的磁 力計(jì)是^^超導(dǎo)量T^涉儀(SQUID)磁力計(jì)。
13、 一種在電磁勘探系統(tǒng)中M數(shù)據(jù)的方法，該電磁勘探系統(tǒng)包括皿器， 該劃寸器發(fā)射初級(jí)電磁場以從待勘探區(qū)域中產(chǎn)生次級(jí)電磁場，該次級(jí)電磁場具io有瞬時(shí)衰變的時(shí)域曲線，所述方M括如下步驟提供一種接收器系統(tǒng)，該接收器系統(tǒng)包括用來檢測次級(jí)電磁場的第一和第 二傳感器，其中第二傳離的靈驗(yàn)比第一傳麟的靈M低； 在第一時(shí)間段內(nèi)使用第二傳，檢測所述次級(jí)電磁場；以及 在第一時(shí)間段之后使用第一傳感器檢測所述次級(jí)電磁場。 15
14、根據(jù)權(quán)利要求13所述的在電磁勘探系統(tǒng)中收 據(jù)的方法，該方法進(jìn)一步包括步驟在次級(jí)電磁場的^衰變曲線上收集和記錄由第一和第二傳感 器檢測的場 。
15、根據(jù)權(quán)利要求14所述的在電磁勘探系統(tǒng)中收 據(jù)的方法，該方、M 括步驟以5fr/i的較低的靈鵬來蝶和記錄次級(jí)電磁場的齡衰變曲線20上的場數(shù)據(jù)，用于后續(xù)處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于電磁勘探系統(tǒng)的接收器系統(tǒng)(18)。該電磁勘探系統(tǒng)包括發(fā)射器，該發(fā)射器發(fā)射初級(jí)電磁場以從待勘探區(qū)域中產(chǎn)生具有瞬時(shí)衰變的時(shí)域曲線的次級(jí)電磁場。接收器系統(tǒng)(18)包括用來檢測次級(jí)電磁場的第一、第二傳感器(20，22)，其中第二傳感器(22)的靈敏度比第一傳感器(20)低，以便第二傳感器(22)在第一時(shí)間段內(nèi)檢測次級(jí)電磁場，第一傳感器(20)用于在第一時(shí)間段之后檢測次級(jí)電磁場。通常，每個(gè)傳感器(20，22)包括三個(gè)互相正交的SQUID磁力計(jì)，其中第二傳感器(22)的靈敏度比第一傳感器(20)的低大約10倍。
文檔編號(hào)G01R33/035GK101198880SQ200680007606
公開日2008年6月11日 申請日期2006年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月9日
發(fā)明者安德烈亞斯·奇沃洛, 詹姆斯·麥克納伊, 龍尼·斯托爾茲 申請人:安格羅經(jīng)營有限公司