經(jīng)典實用的畢業(yè)論文答辯PPT模板(28P)

1、電源激發(fā)下電源激發(fā)下SNMR技術(shù)的技術(shù)的可行性探討可行性探討 CHINA UNIVERSITY OF GEOSCIENCES 二零零八年六月馮馮 奎奎專業(yè)：地球物理與動力學(xué)專業(yè)：地球物理與動力學(xué)指導(dǎo)老師：指導(dǎo)老師：XXX 地球物理與空間信息學(xué)院（IGG）1 1中國地質(zhì)大學(xué)08學(xué)士論文答辯 CHINA UNIVERSITY OF GEOSCIENCES 二零零八年六月 地球物理與空間信息學(xué)院（IGG） 報告提綱：報告提綱：n 1、SNMR研究現(xiàn)狀，問題引出n 2、NMR原理，中心回線激發(fā)方式n 3、電源電源激發(fā)下的磁場計算 n 4、結(jié)論與建議 致 謝2 2 CHINA UNIVERSITY OF

2、 GEOSCIENCES 二零零八年六月 地球物理與空間信息學(xué)院（IGG）p1.1、SNMR研究現(xiàn)狀 1978年前蘇聯(lián)研制出首臺核磁共振找水儀器Hydroscope，1994年，法國地調(diào)局（BRGM）與俄羅斯合作，由法國IRIS公司制造，于 1997年生產(chǎn)出6套核磁共振感應(yīng)系統(tǒng)（NUMIS）。 NUMIS系統(tǒng)是俄羅斯 hydroscope的改進型， 在制造工藝、重量和抗干擾能力方面有許多改進。1999年NUMIS （勘探深度100米）升級為Numisplus（勘探深度150米）。2003年法國IRIS公司又研制出輕便型的NUMISLite （勘探深度為50米）。3 3 CHINA UNIVER

3、SITY OF GEOSCIENCES 二零零八年六月 地球物理與空間信息學(xué)院（IGG） Hydroscope NUMIS4 4 CHINA UNIVERSITY OF GEOSCIENCES 二零零八年六月 地球物理與空間信息學(xué)院（IGG）SNMR技術(shù)在地質(zhì)工程，環(huán)境保護等領(lǐng)域都表現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿?。l用來監(jiān)測滑坡面附近的地下水活動l用來檢測水中烴有機物的污染l用來解決堤壩滲漏、高速公路檢測、考古研究等問題 應(yīng)用范圍的拓展使傳統(tǒng)的中心回線收發(fā)方式已經(jīng)不能滿足更多特定需求，如，在解決堤壩滲漏問題上，需要一種占地面積小，鋪設(shè)簡單，主要針對淺部的激發(fā)方式，所以對于電源激發(fā)方式的研究探索有著重要的切

4、實意義。5 5 CHINA UNIVERSITY OF GEOSCIENCES 二零零八年六月 地球物理與空間信息學(xué)院（IGG）p 使用電源（有限長接地導(dǎo)線）激發(fā)的優(yōu)點是：l 鋪設(shè)簡單，占地面積小，能適用苛刻工作條件l一次激發(fā)，多道接收，大大提高工作效率l 改點狀接收為面狀接收，還可使用豎直小線圈接收橫向信號l 信息豐富，反演不需插值，有效提高反演精度l 可以在接收過程中綜合其它電阻率方法，實現(xiàn)多參數(shù)反演6 6 CHINA UNIVERSITY OF GEOSCIENCES 二零零八年六月 地球物理與空間信息學(xué)院（IGG）p2.1 NMR現(xiàn)象X 軸原 點Z 軸Y 軸圖圖2.1-1 磁矩在磁場中

5、的旋進運動磁矩在磁場中的旋進運動 圖圖2.1-2 核的弛豫過程核的弛豫過程 1022TMMBMBMdtdMTMBMBMdtdMTMBMBMdtdMzxyyxzyzxxzyxyzzyx7 7 CHINA UNIVERSITY OF GEOSCIENCES 二零零八年六月 地球物理與空間信息學(xué)院（IGG）p2.2 SNMR的工作原理8 8 CHINA UNIVERSITY OF GEOSCIENCES 二零零八年六月 地球物理與空間信息學(xué)院（IGG）pSNMR技術(shù)特點直接找水，在探測深度范圍以內(nèi)，若地層中有自由水存在，就 會有 NMR 響應(yīng)，反之則沒有響應(yīng)。反演解釋具有量化的特點，信息量豐富，從測

6、深資料中可以提取含水層的 深度、厚度、含水量以及平均孔隙度等參數(shù)。經(jīng)濟快速，完成一個測點費用僅為同等情況下水文勘探鉆孔1/10。 可以快速確定出水井位和圈定找水遠景區(qū)。缺點是：勘探深度有限，目前還只能勘探150米以內(nèi)的深度，再就是核磁共振儀器的靈敏度高，它可以接收納伏級信號，而有效信號相對較弱，容易受電磁噪音的干擾。9 9 CHINA UNIVERSITY OF GEOSCIENCES 二零零八年六月 地球物理與空間信息學(xué)院（IGG）p2.3中心回線激發(fā)模式 0111011,daJrJekkIakzrHzkr 0101021,daJrJekkIazrHzkz20020k1021021jk101

7、0 通常，兩端接地的載流直導(dǎo)線產(chǎn)生的場不能近似的當(dāng)作電偶極的場，只有當(dāng)觀測點距載流導(dǎo)線中心的距離不小于導(dǎo)線長度的5-10倍時，它的場才能用偶極場近似。觀測點較近時，需對場量沿導(dǎo)線積分。 CHINA UNIVERSITY OF GEOSCIENCES 二零零八年六月 地球物理與空間信息學(xué)院（IGG）p3.1 電源激發(fā)下載流導(dǎo)線的磁場11 CHINA UNIVERSITY OF GEOSCIENCES 二零零八年六月 地球物理與空間信息學(xué)院（IGG）111023103400441055006610()()()()()()AC J mr dmAC J mr dmAC Jmr dmAC J mr dm

8、AC Jmr dmAC J mr dm0112031()22LLxLLiI xIEAAiAdxr6()2LzLIyHA dxr01121()2LyLiIyEAAr42LxLIyHAr 45()2LLyLLIxHAA dxr 11/CmR*21/Cm R321Cm C43CmC54(1)CmC65Cm C12 CHINA UNIVERSITY OF GEOSCIENCES 二零零八年六月 地球物理與空間信息學(xué)院（IGG）*11111 1222cothcothcoth(coth)NNmmRm hm hmm1111111 12222cothcothcoth(coth)NNNNmmRm hm hmm*

9、11*11211211121122*1112311222311112231122223311cothcothcothcothcothcothcoth(coth)cothcothcoth(coth)RRmRm hmmRm hmmmRm hm hmmmmRm hm hmm13 CHINA UNIVERSITY OF GEOSCIENCES 二零零八年六月 地球物理與空間信息學(xué)院（IGG）111023103400441055006610()()()()()()AC J mr dmAC J mr dmAC Jmr dmAC J mr dmAC Jmr dmAC J mr dmpHankel變換的求解1

10、4 CHINA UNIVERSITY OF GEOSCIENCES 二零零八年六月 地球物理與空間信息學(xué)院（IGG）hj0.12950.27970.38180.41800.38180.27970.1295aj-0.9491-0.7415-0.405800.40580.74150.9491高斯七點求積的權(quán)系數(shù)和節(jié)點：高斯七點求積的權(quán)系數(shù)和節(jié)點：利用高斯七點求積公式計算的利用高斯七點求積公式計算的Hankel積分的值（實部）積分的值（實部） r(m) A1A2 A3 A4A5A610-1.93173.74990.25830.46870.8319-0.9658200.61602.50000.0044

11、0.20900.43560.3080300.65431.2500-0.08510.0988-0.17850.327140-0.2616-0.1245-0.12820.0154-0.3274-0.130850-0.8972-1.2500-0.1486-0.07840.1255-0.4486()()MnjjjjjPh f aJa r15 CHINA UNIVERSITY OF GEOSCIENCES 二零零八年六月 地球物理與空間信息學(xué)院（IGG）p均勻半空間下線元的場電流分布關(guān)于主剖面對稱，垂向分量疊加為零，磁場只有水平分量 已知介質(zhì)均勻充滿Z0的半空間，異性點源在X軸正負(fù)100m 位置激發(fā)，最

12、大激發(fā)電流50A，頻率2000Hz，只考慮量值大小，下圖給出了0.2s線元主剖面（XZ平面）上的磁場分布 16 CHINA UNIVERSITY OF GEOSCIENCES 二零零八年六月 地球物理與空間信息學(xué)院（IGG）17YZ剖面磁場垂向分量 CHINA UNIVERSITY OF GEOSCIENCES 二零零八年六月 地球物理與空間信息學(xué)院（IGG）18YZ剖面磁場水平分量 CHINA UNIVERSITY OF GEOSCIENCES 二零零八年六月 地球物理與空間信息學(xué)院（IGG）Y(m)Z(m)Bz(T)Br(T)線元線圈線元線圈5000.01015.949e-62.0300e

13、-451.1524e-50.00994.524e-61.6393e-4100.8418e-50.00941.209e-62.8572e-4150.1311e-50.00870.804e-63.7246e-4200.0242e-50.00790.061e-64.1974e-410000.01045.23e-62.7803e-450.909e-50.01014.18e-63.5024e-4100.226 e-50.00962.6e-65.9930e-4150.0739e-50.00881.59e-67.7571e-4200.0205e-5 0.00801.03e-68.6661e-4 電源激發(fā)和中

14、心回線激發(fā)的磁場量值比較電源激發(fā)和中心回線激發(fā)的磁場量值比較 （YZ剖面）19 CHINA UNIVERSITY OF GEOSCIENCES 二零零八年六月 地球物理與空間信息學(xué)院（IGG）1、同種電流強度下，相比于回線激發(fā)的磁場值來講，線元激發(fā)的場值偏小，而且沿深度和橫向衰減都很快。2、可行性可行性：電源激發(fā)的磁場量值幾乎和背景地磁場數(shù)量級相當(dāng)（萬Nt），因為地磁場可以使地下含水層中的氫質(zhì)子產(chǎn)生進動，那么電源激發(fā)的磁場同樣可以產(chǎn)生這一效果，如果進一步加大激發(fā)電流，激發(fā)的磁場會更大，所以采用電源激發(fā)從理論上講是可行的。進一步可以研究弱磁環(huán)境下的SNMR技術(shù)。3、 電源主要激發(fā)出的是橫向磁場，

15、在接收時可以考慮增加豎直線圈接收，這樣就可以同時獲得地下含水層橫向的信息。p小結(jié)20 CHINA UNIVERSITY OF GEOSCIENCES 二零零八年六月 地球物理與空間信息學(xué)院（IGG）p3.2 電源激發(fā)下異性點源的磁場xBBjMARBR() I() I0z0cos()I = It均勻半空間：2ABI11URR（）層狀介質(zhì)：00( )()mznnUA m eJmr dm21 CHINA UNIVERSITY OF GEOSCIENCES 二零零八年六月 地球物理與空間信息學(xué)院（IGG）xBBjMARBR() I() I0zcos()I =t22 CHINA UNIVERSITY O

16、F GEOSCIENCES 二零零八年六月 地球物理與空間信息學(xué)院（IGG） H X(m)0102030405060Z(m)00.12250.13310.15470.16770.16890.170.2821100.10230.11280.13440.14730.15190.140.2801200.08150.0920.11340.1160.14010.12610.175300.06030.07070.0920.08420.11750.09220.1487400.04880.04910.07010.07190.08450.05790.0924500.0470.04720.0480.04940.0

17、5130.05380.0567600.0450.04520.04580.04680.04820.04990.0518700.0430.04320.04360.04430.04530.04640.0476800.0410.04110.04140.04190.04260.04330.044X從從060m，Z從從080m范圍的磁場值變化范圍的磁場值變化 -610T（ ） 3040m深度內(nèi)磁場衰減較快，尤其在兩極附近磁場大小幾乎無變化23 CHINA UNIVERSITY OF GEOSCIENCES 二零零八年六月 地球物理與空間信息學(xué)院（IGG） YZ剖面上的磁場變化剖面上的磁場變化 磁場沿Z向

18、變化比沿Y向劇烈24 CHINA UNIVERSITY OF GEOSCIENCES 二零零八年六月 地球物理與空間信息學(xué)院（IGG）p4.1 結(jié)論使用電源激發(fā)的磁場量值和地磁場相當(dāng)，證明了電源也可以使地下含水層中氫質(zhì)子產(chǎn)生進動，進而產(chǎn)生FID信號的可能性。p4.1 結(jié)論 可行性可行性主要激發(fā)出橫向磁場，衰減快，穿透深度有限，但距離越深衰減越慢。占地面積小，信息豐富，可以一次激發(fā)，多道接收，實現(xiàn)面狀采集?？梢杂秘Q直線圈和水平線圈同時接收，得到目標(biāo)含水層的垂向和橫向信息。優(yōu)缺點優(yōu)缺點25 CHINA UNIVERSITY OF GEOSCIENCES 二零零八年六月 地球物理與空間信息學(xué)院（IGG）p4.2 建議 用電源代替磁源作為SNMR激發(fā)源的是一個開創(chuàng)性的大膽設(shè)想。目前SNMR在一維方向上的發(fā)展已趨于成熟，如何突破一維的限制向高維方向發(fā)展，是SNMR技術(shù)當(dāng)今發(fā)展的難點也是熱點問題。本文針對性的提出了電源激發(fā)的模式，在第三章用大量篇幅推導(dǎo)了層狀介質(zhì)下電源激發(fā)的磁場公式， 限于時間關(guān)系，本文只對均勻半空間的磁場進行了模擬，并且經(jīng)過數(shù)值