نحوه عملکرد دستگاه های TDEM (الکترومغناطيس)

TDEM مخفف الکترو مغناطیس در حوزه زمان است و TEM الکترو مغناطیس گذرا است. وقتی جریان به طور ناگهانی قطع می شود میدان مغناطیسی که توسط حلقه ایجاد شده دچار تغییر شده (شکل1) و این تغییر ایجاد جریان الکتریکی می کند (جریان های اِدی) که پس از بر هم کنش با جسم رسانا در داخل زمین (شکل2) ایجاد میدان مغناطیسی ثانویه ای نموده که توسط اين دستگاه اندازه گیری می شود. تغییرات رسانایی در داخل زمین باعث ایجاد میدان مغناطیسی با اندازه و مشخصات افت متفاوت می شود. با این روش می توان ساختارهای الکتریکی با عمق کم را آشکار نمود.

به طور کلی زمانی که یک جرم نا همگن رسانا در نزدیکی سطح وجود دارد، بار الکتریکی القایی ذخیره شده در سطح تماس رسانا یک میدان الکتریکی ثانویه ایجاد می کند که این میدان باعث ایجاد تغییر در میدان اولیه می شود (ضریب تناسب با تغییر فرکانس تغییری نمی کند). این اثر باعث ایجاد یک ثابت مقاومت در نتایج می شود و منحنی مقاومت را دارای شیفت در راستای قائم می کند. این اثر را استاتیک شیفت گویند. دستگاه های اندازه گيری الکترومغناطيس شامل بخش های زير است:

1-    فرستنده (مولد جريان القايی)
2-    حلقه فرستنده
3-    گيرنده (دريافت کننده امواج بازتابی)
4-     حلقه گيرنده
5-    منبع تغذيه

بسته به نوع و قدرت نفوذ جريان القايی دستگاه های مولد و اندازه گيری الکترومغناطيس، منبع تغذيه آن می تواند از يک باتری 6 تا 24 ولتی يا يک ژنراتور مولد جريان AC متغير باشد. همچنين ابعاد حلقه های گيرنده و فرستنده نيز بسته به ميزان نفوذ جريان در اعماق به اندازه های متفاوتی بسته و به کارگرفته شوند.

اين دستگاه ها بسته به نوع و کارآيی آن می توانند سامانه ای شامل فرستنده و گيرنده بوده که در يک دستگاه مجتمع شده و يا دستگاه هايی با فرستنده و گيرنده هايی مجزا باشند که هر يک از اين دو بخش خود يک سامانه مستقل را تشکيل دهد. چيدمان کابل های سازنده حلقه های فرستنده و گيرنده نيز بسته به کارآيی آنها می تواند شامل 2 حلقه جداگانه و يا يک حلقه واحد برای ارسال و دريافت همزمان امواج باشد. اين حلقه ها می توانند از سيم پيچ هايی با ابعاد و تعداد دورهايی متفاوت با مغزه های آهنی و يا حتا هوايی انتخاب و آرايش شوند که بسته به نوع و ميزان نفوذ قابل تنظيم و محاسبه است.

  شکل-1 (بالا)- جریان الکتریکی در حلقه که ایجاد میدان مغناطیسی می کند.
شکل-2 (پایین)- جریان الکتریکی هادی نفوذی پس از قطع جریان.

 

از جمله ديگر کاربردهای دستگاه های سنجش الکترومغناطيس در اصلاح  داده های برداشت شده در اعماق توسط دستگاه های مگنتوتلوريک با کمک اثر استاتیک شیفت است.