過渡電磁気学

過渡電磁気学(時間領域電磁気学 / TDEM とも呼ばれる) は、過渡電流パルスによって電界と磁界が誘導され、その後の減衰応答が測定される地球物理学的探査技術です。TEM / TDEM 法は一般に地下の電気的特性を判定できますが、 UXO検出や特性評価などの用途では地下の磁気的特性にも敏感です。TEM/TDEM 調査は、鉱物探査、地下水探査、環境マッピングのための非常に一般的な表面 EM 技術で、陸上と海上の両方の用途で世界中で使用されています。

TEM 調査の背後にある物理を導き出すには、ファラデーの電磁誘導の法則とレンツの法則という 2 つの基本的な電磁気学の原理が必要です。ループ状の電線は、通常、直流電流によって通電されます。ある時点 ( t ₀ ) で、電流は可能な限り速やかに遮断されます。ファラデーの法則では、元の電流 (渦電流) によって生成された磁場を維持するために、ほぼ同一の電流が地下に誘導されます。抵抗損失により、誘導された表面電流は消散します。これにより磁場が変化し、次の渦電流が誘導されます。最終的な結果は、地下で電流が下向きおよび外向きに拡散し、電流密度の等高線を描くと、拡大する煙の輪^[1]として現れます。^[2]

これらの電流はファラデーの法則により磁場を生成します。地表では、磁場（磁束）の時間変化が測定されます。電流が地下に拡散する方法は、地中の導電率分布に関係しています。^[3]

これは、関係する物理原理の基本的な見方です。導電体が存在すると、過渡現象の拡散が変化します。さらに、導電体にも過渡現象が誘発されます。これは最も基本的な概要にすぎません。McNeill の論文は、この方法の基本を説明したもので、Geonics の Web サイト^[4]から無料で入手できます。

TEM/TDEM システムは、送信機器、送信コイルまたは送信ワイヤ、受信コイルまたはアンテナ、受信機器で構成されています。地下の抵抗率、誘導電流、受信機の感度、送信受信機の形状に応じて、TEM/TDEM 測定により、地表から数メートル下から数百メートルの深さまでの地球物理学的探査が可能になります。

低電力 TEM/TDEM 機器は C セル バッテリーを使用して動作し、中規模システム (約 2.5 kW) は自動車用バッテリーで動作します。より強力なシステム (20 kW ～ 150 kW) では、深部調査に必要な電流を供給するために、通常はトラック、飛行機、またはヘリコプターに搭載された別の発電機が必要です。

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