地震检波器
地震检波器（英语：geophne）是将地面运动（速度）转换为电压的设备，所测量的电压由记录站记录。 该电压与基线的偏差称为地震反应，用于分析地球结构。
结构 编辑
在过去地震检波器是一种被动模拟设备，由永久磁铁、线圈和弹簧片组成，磁铁具有很强的磁性。线圈安装在弹簧片上，磁铁是固定安装的。当地面有机械振动时，线圈对磁铁就有相对运动而切割磁力线，根据电磁感应原理，线圈中产生感生电动势，且感生电动势的大小与线圈和磁铁的相对运动速度成正比[4] 。 最新的设计基于微机电系统 (MEMS) 技术，该技术是一种反馈电路对地面运动产生电响应。一般线圈/磁铁检波器的响应与地速成正比，而 MEMS 设备的响应与加速度成正比。 MEMS 具较高的噪声速度高，并且只能用于强运动或主动地震震源设置。
频率响应 编辑
地震检波器的频率响应是谐振子的振动频率响应，完全由转角频率（通常约为 10 Hz）和阻尼（通常为 0.707）决定。 由于转角频率与移动质量的平方根倒数成正比，因此具有低转角频率 (< 1 Hz) 的地震检波器变得不切实际。虽然能用电子方式降低转角频率。但是其噪声和成本皆为高， 一般地震波是三维性质，但地震检波器通常是单一维度——多半是垂直方向。 具三分量 地震检波器，是由三个一维检波器正交布置而组成，可以检测三维的地震波。
用途 编辑
检波器广被反射地震学应用，记录地下地质构造反射的能量波，主要是由地球表面的垂直运动组成。但是地滚波也有的垂直运动，且其信号比反射波强，可以消除较弱的反射波。若使用检波器列阵通并调谐其到波长与地滚波长相符，可以衰减主要噪声信号并增强较弱的数据信号。 模拟地震检波器是被设计用来检测很远的震动，因此是一种非常敏感的设备。但是这些小信号可能会被本地来源的较大信号淹没。通过对比在检波器列阵中多个地震检波器的信号，可以加强远来反射地震波信号。本地来源的信号仅能在一个或几个地震检波器上记录可对比，因此可被消除。在阵列中的所有检波器都有记录的小信号可以归因于遥远的反射地震波事件。
被动地震检波器的灵敏度通常为 30 伏特/秒（米/秒），因此它们通常不能替代宽带地震仪。 有些地震检波器的应用反而只对局部的地面扰动。例如在远処无人值守的地面传感器。一个局部的地面扰动就会通过一个警报来通知，并提供照片数据。 地震检波器阵列已被用于月球表面[5]。
参考文献 编辑
- ^ Dictionary:Single-ended spread - SEG Wiki. wiki.seg.org. [21 July 2017].
- ^ Dictionary:Split spread - SEG Wiki. wiki.seg.org. [21 July 2017].
- ^ Dictionary:Royal-rumble - SEG Wiki. wiki.seg.org. [21 July 2017].
- ^ John M Reynolds (2011). An Introduction to Applied and Environmental Geophysics-second edition. WILEY BLACKWELL. p. 170. ISBN 978-0-471-48535-3.
- ^ "Apollo 16 Experiments - Active Seismic". www.lpi.usra.edu. Retrieved 21 July 2017