Τι είναι ένα gradiometer;

Ένα gradiometer μετρά τον ρυθμό αλλαγής που συμβαίνει σε μια γνωστή ποσότητα, η οποία μπορεί να περιλαμβάνει οτιδήποτε από θερμοκρασία σε πίεση σε μαγνητικό ή βαρυμετρικό πεδίο.Οι βαθμοί έχουν πολλές, ευρέως διαδεδομένες εφαρμογές στην επιστήμη.Χρησιμοποιούνται σε όλα, από την αρχαιολογία μέχρι τη χαρτογράφηση της επιφάνειας και του κλίματος της Γης.

Ένα gradiometer βαρύτητας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση της πυκνότητας των στρωμάτων της γης κάτω από την επιφάνεια για την εξερεύνηση πετρελαίου και ορυκτών.Οι μικροσκοπικές εκδόσεις αυτών αναπτύσσονται για την ανίχνευση υπόγειων ωκεανών, όπως το φεγγάρι του Κρόνου που μπορεί να έχει ο Enceladus του Κρόνου.Τα ραδιοφωνικά προγράμματα έχουν τεθεί σε μη επανδρωμένα εναέρια οχήματα (UAVs) που χρησιμοποιεί ο αμερικανικός στρατός για την ανίχνευση των συσχετιστικών καλωδίων αυτοσχέδιων εκρηκτικών συσκευών (IED) κάτωτα σύνορα που χρησιμοποιούν οι λαθρεμπόρους ναρκωτικών.Δεδομένου ότι ένα gradiometer είναι επίσης ένας τύπος κλινόμετρο, μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για τη μέτρηση των γωνιών σε σχέση με τον ορίζοντα για εξοπλισμό κατασκευής και τοπογραφίας, διαδρομές πτήσεων αεροσκαφών και αθλητικούς ποδηλάτες cross-country.Διαφορετικοί άξονες επιτάχυνσης, οι οποίοι εξαρτώνται από το πόσες ανεξάρτητες μονάδες μέτρησης της μέτρησης ή των μονάδων επιταχυνσιόμετρου ενσωματώνονται σε μια συσκευή.Ωστόσο, όλα τα μαθήματα λαμβάνουν τα δεδομένα που παράγονται και συγκρίνουν με μια τυπική ποσότητα για τον προσδιορισμό του ρυθμού αλλαγής ή κλίσης κλίσης που υπάρχει.Η τεχνολογία Gravity Gradiometer χρησιμοποιείται ήδη στο διάστημα στο πεδίο βαρύτητας και στον Explorer Circulation Ocean (Goce), ο οποίος ξεκίνησε από την Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστημικού (ESA) σε τροχιά χαμηλής γης το 2009.

Οι τροχιές Goce Craft InΗ εξωτερική ατμόσφαιρα σε ύψος 162 μιλίων (260 χιλιομέτρων) για την αύξηση της ανάλυσης των βαθμίδων επί του σκάφους, όπου μελετά τη συμπεριφορά των ωκεάνιων ρευμάτων και της ηφαιστειακής δραστηριότητας.Από το 2009, οι ερευνητές του Πανεπιστημίου του Twente στις Κάτω Χώρες σχεδιάζουν μια μικροσκοπική έκδοση του Gradiometer με βάση παρόμοιες αρχές, οι οποίες θα ζυγίζουν μόλις 35 ουγγιές (ένα χιλιόγραμμο) και θα μπορούσαν να προστεθούν σε διαστημικούς ανιχνευτές που αποστέλλονται για να εξερευνήσουν το ηλιακό σύστημα.Δύο ελατηριωτές μάζες που αιωρούνται από πηγές θα μετρούσαν συγκρίσιμες διακυμάνσεις στην βαρυτική έλξη στην κλίμακα picometer ή ένα τρίρυντο ενός μετρητή.Αυτά τα βαθμού θα μπορούσαν να επιλύσουν το Sublicface Moon διαθέτει 124 μίλια (200 χιλιόμετρα) σε διάμετρο ή μικρότερα.

Οι βαθμοί ραδιοφωνικών κυμάτων, που χρησιμοποιήθηκαν αρχικά στη βιομηχανία εξόρυξης ως χειροκίνητες μονάδες, προσαρμόστηκαν το 2004 για να πετάξουν σε αεροσκάφη UAV περίπου 200 πόδια (61 μέτρα) πάνω από το έδαφος.Μεταδίδουν ένα ραδιοφωνικό κύμα και ανιχνεύουν αντανακλάσεις του κύματος πίσω που μεταβάλλονται από την παρουσία μεταλλικών αγωγών κάτω από την επιφάνεια ή τις κοίλες δομές.Το αρχικό ραδιοφωνικό κύμα φιλτράρεται ως ένα είδος θορύβου από τους ανιχνευτές, γεγονός που καθιστά δυνατή την εμφάνιση των πολύ ασθενέστερων διακυμάνσεων στο κύμα λόγω διαφορών κλίσης υπόγεια.Η αμερικανική κυβέρνηση συνέχισε να υποστηρίζει τη χρήση και ανάπτυξη τέτοιων συστημάτων ραδιοφωνικού βαθμού με συνεχιζόμενες δοκιμές πεδίου από το 2007 και το 2008.

Το μαγνητικό gradiometer που χρησιμοποιείται στην αρχαιολογία και τους σχετικούς τομείς.Δείχνει την ικανότητα να μην επηρεάζεται από διακυμάνσεις στο μαγνητικό πεδίο της Γης που προκαλείται από μαγνητικές καταιγίδες και χρησιμοποιείται για τον εντοπισμό πολύ μικρών ανωμαλιών κοντά στην επιφάνεια που μπορεί να υποδηλώνουν απολιθώματα ή άλλες αποθέσεις από αρχαίους πολιτισμούς.Το Gradiometer Fluxgate και τα σχέδια αισθητήρων ατμών Cesium χρησιμοποιούνται μαζί για να μετρήσουν το μαγνητικό πεδίο που η γη μεταδίδει σε θαμμένους τοίχους, πυροβόλησε υπολείμματα αντικειμένων και ούτω καθεξής.Αυτές οι αναγνώσεις συγκρίνονται στη συνέχεια με το μαγνητικό πεδίο φόντου της Γης για να εντοπίσουν αρχαιολογικά χαρακτηριστικά σε ρηχά βάθη.