
金属探知機は、近くにある金属の存在を検出する装置です。金属探知機は、地表、地下、水中の金属物体を探すのに役立ちます。金属探知機は通常、制御ボックス、調整可能なシャフト、および形状が変化するピックアップコイルで構成されています。コイルが金属に近づくと、制御ボックスは音、数値表示、光、または針の動きでその存在を知らせます。[ 1 ]信号強度は通常、金属との距離または金属のサイズと組成に応じて増加します。一般的なタイプは、刑務所、裁判所、空港、精神病院の出入口で人の体に隠された金属製の武器を検出するために使用される、固定式の「ウォークスルー」金属探知機です。
金属探知機の最もシンプルな構造は、発振器が交流電流を発生させ、その電流がコイルを通過することで交流磁場が発生するというものです。導電性の金属片がコイルの近くにあると、金属に渦電流(誘導センサー)が誘起され、それによって独自の磁場が発生します。別のコイルを使って磁場を測定する(磁力計として機能させる)と、金属物体によって生じる磁場の変化を検出できます。
最初の産業用金属探知機は1960年代に登場し、鉱物探知などに使用されました。金属探知機は地雷の発見にも役立ちます。また、ナイフや銃などの武器も探知できるため、空港の保安検査にも重要です。最も一般的な用途は、考古学や宝探しのように、埋まっている物体を探すことです。金属探知機は、食品中の異物を検出するため、また建設業界ではコンクリート中の鉄筋や壁や床に埋設されたパイプや電線を検出するためにも使用されます。

最初の金属探知機は、おそらく1830年頃の単純な電気伝導式金属探知機だった。[ 2 ]電気伝導は、地面に打ち込んだ金属棒間の導電率を測定することによって金属鉱床の位置を特定するためにも使用された。
1841年、ハインリヒ・ヴィルヘルム・ドーヴェ教授は「差動誘導器」と名付けた発明を発表しました。[ 3 ] これは4コイルの誘導天秤で、2本のガラス管それぞれに2本の絶縁された銅線ソレノイドが巻かれていました。充電されたライデン瓶(高電圧コンデンサ)を2つの一次コイルを通して放電すると、この電流サージによって二次コイルに電圧が誘導されました。[ 4 ] 二次コイルを逆向きに配線すると、誘導電圧は相殺されることが、教授が二次コイルの端を持って確認しました。片方のガラス管の中に金属片を入れると、教授は感電しました。これが最初の磁気誘導式金属探知機であり、最初のパルス誘導式金属探知機でした。
1862年、イタリアの将軍ジュゼッペ・ガリバルディは足に銃弾を受け負傷した。弾丸、骨、軟骨を区別するのは困難だった。そこでマルセイユのファーブル教授は、弾丸の軌跡に挿入する簡単なプローブを急遽製作した。プローブには電池とベルに接続された2つの鋭い先端があった。金属に接触すると回路が完成し、ベルが鳴った。[ 5 ] 1867年、シルヴァン・ド・ワイルド氏も同様の検出器と抽出器をベルに接続して製作した。[ 6 ] 1870年、フランスの電気技師ギュスターヴ・トルーヴェも同様の装置を製作したが、彼のブザーは鉛と鉄で異なる音を発した。[ 7 ] 電気弾丸探知機はX線が登場するまで使用された。
1878 年後半から 1879 年初頭にかけて、音楽教授のDavid Edward Hughes は、 4 コイル誘導天秤を用いた実験を発表しました。[ 8 ] 彼は、最近発明したマイクロホンと時計を使って規則的なパルスを生成し、電話の受話器を検出器として使用しました。信号の強度を測定するために、彼は「電気ソノメーター」と名付けた同軸 3 コイル誘導天秤を発明しました。[ 9 ] Hughes は誘導天秤の普及に大きく貢献し、偽造硬貨を識別できる実用的な装置がすぐに開発されました。1880 年、土木技師の J. Munro 氏は、金属探査に 4 コイル誘導天秤を使用することを提案しました。[ 10 ] Hughes の同軸 3 コイル誘導天秤も金属探知に利用されました。
1881年7月、アレクサンダー・グラハム・ベルは、アメリカ大統領ジェームズ・ガーフィールドの胸にめり込んだ弾丸の位置を特定しようと、当初4コイル誘導天秤を使用しました。[ 11 ] 多くの実験の後、彼が達成した最高の弾丸検出範囲はわずか2インチ(5センチメートル)でした。その後、彼は以前に発見した部分的に重なり合う2コイル誘導天秤を使用し、検出範囲を5インチ(12センチメートル)に拡大しました。しかし、ガーフィールドが横たわっていた金属製のコイルばねベッドが検出器を混乱させたため、この試みは依然として失敗に終わりました。ベルの2コイル誘導天秤は、後に広く普及したダブルDコイルへと発展しました。
1881年12月16日、チャールズ・アンブローズ・マクエボイ大尉は、英国特許第5518号「潜水魚雷等の探知装置」を申請し、1882年6月16日に特許が付与された。同大尉の米国特許第269439号は、1882年7月12日に申請され、1882年12月19日に特許が付与された。[ 12 ] これは、潜水した金属製魚雷や鉄製の船などを探知するための4コイル誘導天秤であった。[ 13 ] 開発に要した時間を考えると、これは磁気誘導を利用した金属探知機として特別に構築された最も初期の既知の装置であった可能性がある。
1892年、ジョージ・M・ホプキンスは金属探知用の直交2コイル誘導天秤について説明した。[ 14 ]
1915年、カミーユ・グットン教授は、フランスの旧戦場の農地にある不発弾を検出するために4コイル誘導天秤を開発した。[ 15 ]珍しいことに、両方のコイルペアが検出に使用された。[ 16 ]右側の1919年の写真は、グットンの検出器の後のバージョンである。
金属探知機の現代的な発展は1920年代に始まった。ゲルハルト・フィッシャーは、正確な航行に用いる無線方向探知システムを開発した。このシステムは非常にうまく機能したが、フィッシャーは鉱石を含む岩石地帯で異常が発生することに気づいた。彼は、無線ビームが金属によって歪められるのであれば、無線周波数で共振するサーチコイルを用いて金属を検出する機械を設計できるはずだと考えた。1925年、彼は電子金属探知機の最初の特許を申請し、取得した。ゲルハルト・フィッシャーは電子金属探知機の特許を最初に取得した人物だが、最初に申請したのはインディアナ州クロフォードビルの実業家、シャール・ヘールであった。彼が手持ち式の隠し金属探知機の申請をしたのは1924年2月でしたが、特許が取得されたのは1928年7月でした。ヘルは1929年8月、イタリアのネミ湖の底に沈んだカリギュラ皇帝のガレー船から残された品々を回収する際に、イタリアの指導者ベニート・ムッソリーニを支援しました。ヘルの発明は1933年にリチャード・バード提督の第二次南極探検隊によって使用され、以前の探検家が残した物を探すのに使われました。それは8フィートの深さまで有効でした。[ 17 ] しかし、第二次世界大戦初期にスコットランドのセント・アンドリュースに駐屯していた部隊に所属していたポーランド人将校、ヨゼフ・スタニスワフ・コサツキ中尉が、この設計を実用的なポーランドの地雷探知機に改良しました。[ 18 ] これらの装置は真空管で動作し、別個のバッテリーパックが必要だったため、まだかなり重かったです。
コサッキが考案したこの設計は、第二次エル・アラメインの戦いで500ユニットがモンゴメリー元帥に送られ、撤退するドイツ軍の地雷原を掃討するために広く使用され、その後、連合軍のシチリア侵攻、イタリア侵攻、ノルマンディー上陸作戦でも使用された。[ 19 ]
この装置の開発と改良は戦時中の軍事研究活動であったため、コサッキが最初の実用的な金属探知機を開発したという事実は50年以上もの間秘密にされていた。
これらの新しいデバイスの製造業者の多くは、独自のアイデアを市場に持ち込みました。オレゴン州のホワイトエレクトロニクスは、1950年代にオレマスターガイガーカウンターと呼ばれる機械を製造することから始まりました。検出器技術のもう1つのリーダーは、BFO(ビート周波数発振器)マシンを先駆的に開発したチャールズ・ギャレットでした。1950年代と1960年代のトランジスタの発明と開発により、金属探知機の製造業者と設計者は、小型バッテリーパックで動作する改良された回路を備えた、より小型で軽量なマシンを製造しました。米国と英国全土で、高まる需要に応えるために企業が次々と設立されました。ビート周波数誘導は、磁石の近くで導体を振ると電流が誘導されるのと同様に、検出器コイルの動きを必要とします。
最新のハイエンドモデルは完全にコンピュータ化されており、集積回路技術を用いて、感度、識別能力、追跡速度、閾値容量、ノッチフィルターなどを設定し、これらのパラメータをメモリに保存して後で使用できるようになっています。わずか10年前と比べて、探知機は軽量化され、探知深度が深くなり、バッテリー消費量も少なくなり、識別能力も向上しています。
最新の金属探知機は、イヤホンに高度な無線技術を搭載し、Wi-FiネットワークやBluetoothデバイスに接続できるようになっています。また、 GPSロケーターを内蔵し、探索場所や発見物の位置を追跡できるものもあります。さらに、スマートフォンアプリと連携して機能を拡張できる機種もあります。
探知機の最大の技術的進歩は、同調誘導システムの開発でした。このシステムは、電磁的に同調可能な2つのコイルで構成されています。一方のコイルはRF送信機として、もう一方は受信機として機能し、場合によっては3~100kHzの範囲で同調させることができます 。金属がコイルの近くにあると、金属に誘導される渦電流によって信号が検出されます。探知機が金属を識別できるのは、金属ごとに交流電流にさらされたときの位相応答が異なるためです。長い波(低周波)は地中深くまで浸透し、銀や銅などの高導電率のターゲットを選択的に検出します。短い波(高周波)は地中への浸透性が低く、鉄などの低導電率のターゲットを選択的に検出します。残念ながら、高周波は地中の鉱化作用による干渉にも敏感です。この選択性、つまり識別性によって、望ましくない金属を無視しながら、望ましい金属を選択的に検出できる探知機が開発されました。
識別器を使用しても、望ましくない金属を避けるのは依然として困難でした。なぜなら、一部の金属(例えば、錫箔と金)は、特に合金の場合、類似した位相応答を示すからです。そのため、特定の金属を適切に除去できないと、貴重な発見を見逃すリスクが高まります。識別器のもう一つの欠点は、装置の感度を低下させることでした。
コイル設計者たちは革新的な設計も試みた。当初の誘導バランスコイルシステムは、2つの同一のコイルを上下に重ねた構造だった。コンパス・エレクトロニクス社は、D字型の2つのコイルを背中合わせに円形に配置した新しい設計を開発した。このシステムは1970年代に広く使用され、同心円型とダブルD型(後にワイドスキャンと呼ばれるようになった)の両方にファンがいた。もう一つの発展は、地中の鉱化 作用の影響を打ち消すことができる検出器の発明だった。これにより探知深度は向上したが、非識別モードだった。以前使用されていた周波数よりも低い周波数で最も効果を発揮し、3~ 20kHzの周波数が最良の結果をもたらすことがわかった。1970年代の多くの検出器には、識別モードと非識別モードを切り替えるスイッチが付いていた。後の発展では、両方のモードを電子的に切り替えられるようになった。誘導バランス検出器の開発は、最終的に背景の鉱化作用を常にチェックしてバランスを取るモーション検出器の開発につながった。
同時に、開発者たちはパルス誘導と呼ばれる別の金属探知技術の使用を検討していました。[ 20 ]低周波の均一な交流電流を使用するビート周波数発振器や誘導バランスマシンとは異なり、パルス誘導(PI)マシンは、サーチコイルを通して比較的強力な瞬間的な電流で地面を磁化するだけです。金属がない場合、磁場は均一な速度で減衰し、ゼロボルトまで低下するのにかかる時間を正確に測定できます。しかし、マシンが作動したときに金属が存在すると、金属に小さな渦電流が誘導され、感知される電流の減衰時間が長くなります。これらの時間差はごくわずかですが、電子機器の進歩により、これらを正確に測定し、適切な距離で金属の存在を識別することが可能になりました。これらの新しいマシンには、1 つの大きな利点がありました。それは、鉱物化の影響をほとんど受けないことであり、指輪やその他の宝飾品は、高度に鉱物化された黒砂の下でも見つけることができるようになりました。コンピュータ制御とデジタル信号処理の追加により、パルス誘導センサーはさらに改善されました。
パルス誘導式検出器を使用する際の利点の1つは、鉱物含有量の多い土壌に含まれる鉱物の影響を無視できることです。場合によっては、鉱物含有量が多いほどPI検出器の性能が向上することもあります。VLF検出器は土壌の鉱物化によって悪影響を受けますが、PI検出器は影響を受けません。
大型の携帯型金属探知機は、考古学者やトレジャーハンターが、宝石、硬貨、衣服のボタンやその他のアクセサリー、弾丸、その他地中に埋まっている様々な遺物といった金属製の物品を探し出すために使用する。
金属探知機は考古学で広く使用されており、最初に記録された使用例は、1958年に軍事史家のドン・リッキーがリトルビッグホーンの射撃線を探知するために使用したことである。しかし、考古学者は、考古学的遺跡を混乱させる「遺物探し」や「遺跡略奪者」による金属探知機の使用に反対している。[ 21 ]考古学的遺跡で金属探知機を使用したり、考古学的に興味深いものを見つけた愛好家が金属探知機を使用したりすることの問題点は、その物が発見された文脈が失われ、周囲の詳細な調査が行われないことである。既知の遺跡以外では、金属探知機愛好家にとって物の重要性は明らかではないかもしれない。[ 22 ]
イングランドとウェールズでは、土地所有者の許可を得ており、かつその地域が指定史跡、特別科学的重要地区(SSSI)、または田園地帯管理制度の対象地域ではない場合に限り、金属探知は合法です。
1996 年財宝法は、発見された物品が財宝と定義されるかどうかを規定しています。[ 23 ] 法で財宝と定義されている物品の発見者は、発見物を地元の検視官に報告しなければなりません。[ 24 ] 財宝とは定義されていないが文化的または歴史的に興味深い物品を発見した場合は、発見者はそれをポータブル遺物スキーム[ 25 ]および UK Detector Finds Database に任意で報告することができます。
フランスでは金属探知機の販売が許可されています。フランスで考古学的発見につながった最初の金属探知機の使用は1958年に起こりました。第一次世界大戦の爆弾から銅を軍用地雷探知機で探していたグレインクール・レ・アヴランクール市の住民が、ローマ時代の銀の財宝を発見しました。[ 26 ]金属探知に関するフランスの法律は、金属探知機の使用者が追求する目的のみに言及しているため、曖昧です。金属探知機の使用を規制する最初の法律は、1989年12月18日の法律第89-900号です。この法律は、文化遺産法典第L.542-1条で変更なく再掲されており、「申請者の資格と研究の性質と方法に基づいて発行された行政許可を事前に取得することなく、先史時代、歴史、芸術、考古学の遺跡や関心のある物品を調査する目的で金属物体の探知装置を使用することはできない」と規定しています。
考古学的遺物の調査以外では、金属探知機の使用には土地所有者の許可を除いて特別な許可は必要ありません。1989年12月18日の法律第89-900号について国会議員から質問を受けた当時の文化大臣ジャック・ラングは、書簡で次のように回答しました。「この新法は金属探知機の使用を禁止するものではなく、使用を規制するものです。使用目的が考古学的遺物の探索である場合は、私の部署からの事前の許可が必要です。この場合を除き、この法律は考古学的遺物の偶発的な発見を適切な当局に報告することを求めています。」ジャック・ラングの書簡全文は1990年にフランスの金属探知機雑誌に掲載され[ 27 ]、その後、インターネット上で閲覧できるように、雑誌の著者の許可を得てフランスの金属探知機ウェブサイトにスキャンされました[ 28 ] 。
北アイルランドでは、コミュニティ省の許可なしに指定遺跡または国営保護施設で金属探知機を所持することは違法です。また、探知機で発見した考古学的遺物を書面による同意なしにそのような場所から持ち出すことも違法です。[ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]
アイルランド共和国では、金属探知機の使用に関する法律は非常に厳格です。文化・遺産・ゲールタハト大臣の事前の書面による同意なしに、国土内またはその領海内のどこであれ、考古学的遺物を探すために探知装置を使用することは違法であり、考古学的遺物を探す目的で探知装置の販売や使用を促進することも違法です。[ 32 ]
スコットランド法のボナ・ヴァカンティアの原則に基づき、元の所有者が特定できないあらゆる物質的価値のある物品については、王室が権利を主張します。[ 33 ]また、スコットランドで発見されたものには300年の制限はありません。金属探知機による調査であろうと考古学的発掘であろうと、発見された遺物はすべて、スコットランド国立博物館のトレジャー・トローブ諮問委員会を通じて王室に報告しなければなりません。その後、委員会が遺物の処遇を決定します。報告は任意ではなく、歴史的遺物の発見を報告しないことはスコットランドでは犯罪です。
アメリカ合衆国では金属探知機の販売が許可されています。人々は公共の場所(公園、ビーチなど)や、所有者の許可を得た私有地で金属探知機を使用できます。アメリカ合衆国では、植民地時代のネイティブアメリカンの村の場所を探している考古学者と趣味で金属探知機を使用する人々との協力が実りあるものとなっています。[ 22 ]

金属探知機を使った趣味には、さまざまな種類があります。
趣味で金属探知機を使う人は、他の人と趣味について話すときに、独自の金属探知機用語を使うことが多い。[ 37 ]
金属探知機愛好家とプロの考古学者は、歴史的な発見物や場所の回収と保存に関して異なる考えを持っている。考古学者は、探知機愛好家が遺物中心のアプローチを取り、それらを文脈から切り離してしまうため、歴史的情報が永久に失われると主張している。 1987年のスラック農場やピーターズバーグ国立戦場跡のような場所での考古学的略奪は、歴史的な場所での無許可の金属探知を許可することに反対する証拠となっている。[ 38 ]

1926年、ドイツのライプツィヒの2人の科学者が、従業員が禁止されている金属製品を持ち出さないようにするため、工場にウォークスルー式の囲いを設置した。[ 39 ]
一連の航空機ハイジャック事件を受けて、1972年に米国は航空機乗客の検査に金属探知機技術を採用し、当初は伐採作業用に設計された磁力計を使用して樹木の棘を検出していました。[ 40 ]フィンランドの企業Outokumpuは1970年代に、依然として大きな円筒形のパイプに収められた鉱山用金属探知機を商業用のウォークスルー型セキュリティ探知機に改造しました。[ 41 ]これらのシステムの開発はスピンオフ企業で継続され、Metor Metal Detectorsというブランド名のシステムは、現在空港で標準となっている長方形のガントリーの形に進化しました。金属探知機の他の用途における開発と同様に、交流システムとパルスシステムの両方が使用され、コイルと電子機器の設計はこれらのシステムの識別能力を向上させるために進歩しました。1995年には、金属物体の地上からのおおよその高さを示すことができるMetor 200などのシステムが登場し、セキュリティ担当者が信号源をより迅速に特定できるようになりました。小型の携帯型金属探知機は、人体に付着した金属物体をより正確に特定するためにも使用される。
工業用金属探知機は、医薬品、食品、飲料、繊維、衣料、プラスチック、化学、木材、鉱業、包装などの業界で使用されています。食品業界では、製造工程中に破損した加工機械から金属片が食品に混入することが重大な安全上の問題となっています。食品加工機器のほとんどはステンレス鋼製ですが、プラスチックやエラストマー製の部品にも金属粒子が埋め込まれている場合があり、それらも検出可能です。そのため、金属探知機は広く使用され、生産ラインに組み込まれています。
衣料品工場における現在の慣行は、衣服の縫製が完了した後、梱包前に金属探知機を用いて、衣服に金属片(針、折れた針など)が混入していないかを確認することです。これは安全上の理由から必要な措置です。
工業用金属探知機は、1947年にブルース・カーとデビッド・ヒスコックによって開発されました。創業会社であるゴーリング・カー社[ 42 ]は 、最初の工業用金属探知機の使用と開発を先導しました。マーズ社は、ゴーリング・カー社のメトロケート金属探知機を使用してマーズバーを検査した最初の顧客の1つでした。
一般的な工業用金属探知機の基本的な動作原理は、3コイル設計に基づいています。この設計では、振幅変調(AM)送信コイルと、送信コイルの両側に配置された2つの受信コイルを使用します。受信コイルの設計と物理的な配置は、1mm以下の非常に小さな金属異物を検出する能力に不可欠です 。現代の金属探知機も、異物金属の検出にこの構成を引き続き採用しています。
コイルの構成は、製品(食品、プラスチック、医薬品など)がコイルを通過するための開口部を作るように作られています。この開口部により、製品は3つのコイルシステムに出入りすることができ、2つの受信コイルに同じだが鏡像の信号が生成されます。結果として得られる信号は加算され、互いに効果的に打ち消し合います。Fortress Technologyは、導電性製品を検査する場合でも、BSHモデルのコイル構造が振動の影響を無視できる新しい機能を革新しました。[ 43 ] [ 44 ]
製品に金属異物が混入すると、不均一な振動が発生します。これにより、非常に微弱な電子信号が生成されます。この信号は適切に増幅された後、コンベアシステムに取り付けられた機械装置に送られ、汚染された製品を生産ラインから除去します。このプロセスは完全に自動化されており、製造を中断することなく継続できます。
土木工学では、壁内部の鉄筋の位置を特定するために、特殊な金属探知機(カバーメーター)が使用されます。
最も一般的な金属探知機は、手持ち式の金属探知機、または銅コイルが内蔵された楕円形のディスクを使用するコイル式探知機です。サーチコイルは探知プローブとして機能し、地中に埋まっている可能性のある金属物体を検出するために地面の上を移動させる必要があります。サーチコイルが金属物体を検出すると、スピーカーまたはイヤホンから音声信号が出力されます。ほとんどの機種では、フィードバックはアナログまたはデジタル表示で行われます。
金属探知機は、 1930年代にアメリカのフィッシャー研究所によって初めて発明され、商業的に製造された。その後数十年にわたり、ギャレットなどの他の企業が、技術面や機能面で金属探知機を確立・発展させた。
最初の金属探知機は、インダクタンスの変化が実用的な金属探知技術であることを証明し、その後のすべての金属探知機の原型となった。
当初、これらの機械は巨大で複雑なものでした。 1907年にリー・デ・フォレストが三極管を発明した後、金属探知機は真空管を用いて動作するようになり、感度は向上しましたが、それでもかなり扱いにくいものでした。初期の金属探知機の一般的な用途の一つとして、例えば、第一次世界大戦と第二次世界大戦後のヨーロッパ諸国における地雷や不発弾の探知が挙げられます。
金属探知機には、以下のような軍事用途がいくつかあります。
地雷除去とは、地雷原から地雷を取り除く方法のことである。軍事作戦の目的は、地雷原をできるだけ早く突破する道を確保することであり、これは主に地雷除去機や爆風などの装置を用いて行われる。
人道的地雷除去の目的は、一定の深さまで地雷をすべて除去し、土地を安全に人間が利用できるようにすることです。地雷探知技術は様々な形で研究されてきました。地雷や爆弾を探知するように調整された特殊な金属探知機で地雷を探知することができます。電磁技術は地中レーダーと組み合わせて使用されています。特別に訓練された犬が捜索範囲を絞り込み、ある地域が地雷除去されたことを確認するためによく使用され、地雷はフレイルや掘削機などの機械装置を使用して除去されることがよくあります。
ゲルハルト・フィッシャーは1925年に携帯型金属探知機を開発した。彼のモデルは1931年に初めて市販され、彼は最初の大規模な携帯型金属探知機の開発に貢献した人物である。
ゲルハルト・フィッシャーはドレスデン大学で電子工学を学んだ後、アメリカに移住した。ロサンゼルスで研究技師として働いていた際、航空機の無線探知装置を研究する中で、携帯型金属探知機の構想を思いついた。フィッシャーはこの構想をアルバート・アインシュタインに伝え、アインシュタインは携帯型金属探知機の普及を予見した。
フィッシャー研究所の創設者であるフィッシャーは、 1920年代後半に連邦電信会社とウェスタン・エア・エクスプレス社から航空機搭載型方向探知装置の開発を委託された。彼は無線を用いた航空機搭載型方向探知の分野で初期の特許をいくつか取得した。研究の過程で彼はいくつかの特異なエラーに遭遇したが、その原因を突き止めると、全く関係のない分野である金属・鉱物探知にその解決策を応用するという先見の明を発揮した。
フィッシャーは1925年に最初の携帯型電子金属探知機の特許を取得した。1931年には、最初のフィッシャー製デバイスを一般向けに販売し、携帯型金属探知機の製造・開発・販売を開始した有名なフィッシャー・ラボ社を設立した。[ 45 ]
フィッシャーは電子式金属探知機の特許を最初に取得した人物ではあったが、この装置を改良し完成させたのは彼を含めた多くの人物の一人に過ぎなかった。ギャレット・メタル・ディテクターズ社の創業者であるチャールズ・ギャレットも、今日の金属探知機の開発において重要な人物の一人である。
電気技師であるギャレットは、1960年代初頭に趣味として金属探知を始めた。市販の様々な探知機を試したが、自分のニーズを満たすものは見つからなかった。そこで、彼は独自の金属探知機の開発に着手した。発振器のドリフトを除去するシステムや、特許を取得した数々の特殊なサーチコイルを開発することに成功し、これらは当時、金属探知機の設計に革命をもたらした。
1960年代には、最初の産業用金属探知機が製造され、鉱物探査をはじめとする様々な産業用途で広く利用されるようになった。地雷除去(地雷の探知)、ナイフや銃などの武器の探知(特に空港の保安検査)、地球物理探査、考古学、宝探しなどは、その用途のほんの一例である。
金属探知機は、食品中の異物や、コンクリートやパイプ内の鉄筋を検出するためにも使用されます。建設業界では、壁や床に埋設された電線を探すのに利用されています。
トランジスタ、ディスクリミネータ、最新のサーチコイル設計、無線技術の開発は、今日の金属探知機の設計に大きな影響を与えました。軽量でコンパクト、使いやすく、深部まで探知できるシステムへと進化しました。中でも、同調誘導装置の発明は、探知機における最も重要な技術的進歩でした。この方式では、2つの同調コイルを用いて電磁誘導による音響ノイズを発生させます。一方のコイルはRF送信機として、もう一方は受信機として機能し、状況によっては、これらのコイルを3~100kHzの周波数に同調させることができます 。
金属内部に渦電流が発生するため、金属が存在すると信号が検出されます。金属の種類によって交流電流に対する位相応答が異なるため、検出器は金属を区別することができます。波長の長い波(低周波)は地中深くまで浸透し、銀や銅などの高導電率の金属を選択的に検出します。一方、波長の短い波(高周波)は鉄などの低導電率の金属を選択的に検出します。残念ながら、地中の鉱化作用は高周波にも影響を与えます。このような選択性、すなわち識別能力によって、目的の金属を選択的に検出できる検出器が開発されました。
識別器を使用しても、望ましくない金属を避けるのは困難でした。なぜなら、一部の金属(例えば、錫箔と金)は、特に合金の場合、類似した位相応答を示すからです。その結果、これらの金属を誤って除外してしまうと、貴重な発見を見逃す可能性が高まりました。また、識別器には、装置の感度を低下させるという欠点もありました。
{{cite book}}: CS1メンテナンス: 場所の発行元が見つかりません (リンク)コネチカット州の州考古学者ブライアン・ジョーンズは、考古学と略奪の違いは文脈の記録にあると説明した。
{{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=(ヘルプ)