Gradiometer là gì?

Một gradiometer đo tốc độ thay đổi xảy ra với số lượng đã biết, có thể liên quan đến bất cứ điều gì từ nhiệt độ đến áp suất đến từ trường hoặc từ trường.Gradiometer có rất nhiều ứng dụng rộng rãi trong khoa học.Chúng được sử dụng trong tất cả mọi thứ, từ khảo cổ học đến ánh xạ bề mặt và khí hậu của Trái đất. Một gradiometer trọng lực có thể được sử dụng để đo mật độ của các lớp đất bên dưới bề mặt để thăm dò dầu mỏ và khoáng chất.Các phiên bản thu nhỏ của chúng đang được phát triển để phát hiện các đại dương dưới bề mặt, chẳng hạn như Saturn Moon Enceladus có thể có.Máy đo tốt về đài phát thanh đã được đưa vào các phương tiện trên không (UAV) không người lái mà quân đội Hoa Kỳ sử dụng để phát hiện các dây dẫn của các thiết bị nổ ngẫu hứng (IED) dưới đường ở Iraq, và chúng cũng được sử dụng để phát hiện các đường hầm dưới lòng đất trên khắp Mexico-to-USBiên giới mà những kẻ buôn lậu ma túy sử dụng.Vì một máy kế cũng là một loại máy đo độ nghiêng, chúng cũng có thể được sử dụng để đo các góc so với đường chân trời cho thiết bị xây dựng và khảo sát, đường bay máy bay và người đi xe đạp thể thao xuyên quốc gia.Các trục gia tốc khác nhau, phụ thuộc vào số lượng đơn vị đo lường hoặc gia tốc đo độc lập được kết hợp vào một thiết bị.Tuy nhiên, tất cả các máy đo điểm số lấy dữ liệu được tạo ra và so sánh nó với một lượng tiêu chuẩn để xác định tốc độ thay đổi hoặc độ dốc độ dốc tồn tại.Công nghệ Gradiometer Gradiometer đã được sử dụng trong không gian trong trường trọng lực và Nhà thám hiểm lưu thông đại dương trạng thái ổn định (GOCE), được cơ quan vũ trụ châu Âu (ESA) đưa ra quỹ đạo trái đất thấp vào năm 2009.Bầu không khí bên ngoài ở độ cao 162 dặm (260 km) để tăng độ phân giải của máy đo độ cao trên tàu, nơi nó nghiên cứu hành vi của dòng điện đại dương và hoạt động núi lửa.Kể từ năm 2009, các nhà nghiên cứu tại Đại học Twente ở Hà Lan đang thiết kế một phiên bản thu nhỏ của Gradiometer dựa trên các nguyên tắc tương tự, sẽ chỉ nặng 35 ounce (một kg) và có thể được thêm vào các đầu dò không gian được gửi để khám phá hệ mặt trời.Hai khối lượng lò xo lơ lửng bởi các lò xo sẽ đo các biến thể tương đương trong lực kéo hấp dẫn theo thang đo picometer, hoặc một phần trăm của một mét.Những máy đo độ cao này có thể giải quyết các tính năng mặt trăng dưới bề mặt có đường kính 124 dặm (200 km) hoặc nhỏ hơn.Máy đo điểm số sóng vô tuyến, ban đầu được sử dụng trong ngành khai thác làm các đơn vị cầm tay, đã được điều chỉnh vào năm 2004 để bay trên máy bay UAV khoảng 200 feet (61 mét) trên mặt đất.Họ phát sóng một sóng vô tuyến và phát hiện các phản xạ của sóng trở lại bị thay đổi bởi sự hiện diện của các dây dẫn kim loại dưới các cấu trúc bề mặt hoặc rỗng.Sóng vô tuyến ban đầu được lọc ra như một loại nhiễu của các máy dò, điều này cho phép có thể thấy các biến thể yếu hơn nhiều trong sóng do sự khác biệt độ dốc dưới lòng đất.Chính phủ Hoa Kỳ đã tiếp tục tài trợ cho việc sử dụng và phát triển các hệ thống gradiometer vô tuyến như vậy với các thử nghiệm thực địa đang diễn ra vào năm 2007 và 2008.Nó cho thấy khả năng không bị ảnh hưởng bởi sự dao động trong từ trường Trái đất gây ra bởi các cơn bão từ tính và được sử dụng để xác định vị trí các dị thường rất nhỏ gần bề mặt có thể chỉ ra hóa thạch hoặc các mỏ khác từ các nền văn minh cổ đại.Các thiết kế của gradiometer và cảm biến hơi cesium được sử dụng cùng nhau để đo từ trường mà trái đất truyền cho các bức tường bị chôn vùi, bắn còn lại của các vật thể, v.v. theo thời gian.Các bài đọc này sau đó được so sánh với từ trường nền trái đất để xác định các đặc điểm khảo cổ ở độ sâu nông.