专利名称：低温超导量子干涉仪瞬时电磁接收器系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种瞬时电磁接收器系统，以及一种在电磁勘探系统中 数 据的方法。
背景技术：
典型的勘探系统包括用来向地下，初级电磁场的，器。设置接收器用 来接收和记影也下矿体和初级电磁场之间相互作用而发射出来的涡流所产生的 次级电磁场，该接收器包括单组件或三组件接收线圈以及相关电子装置，该接 收器被。 一般地，在电导率等于或低于平均值的区域接收到的是由微小的涡流 15感应出的次级电磁场，而在电导，高的区域易于产生更强的涡流，从而导致 可测量的次级电磁场产生。
次级电磁场是具有如
图1所示的类型的衰变曲线10的瞬变场，其中y轴是 次级场按对,示度的幅度，x轴是按对辦示度的时间。典型地，接收器的接收线 圈包括三个相互正交的传感器，SH个传,检测在箭头12 t际范围内的次级 20场。从箭头12可以明显看出，接收器的最高检测级被设置为比曲线10的最大 值稍高，由于受接收器的物郷艮制，接收器的最低检观蟓限定阀值14。这样， 从图1可以明显看出，相应于虚线16的响应，检测不到在时间t,之后的次级场。 但是，除时间t,之前的场响欧外，对时间t,之后的次级电磁场的检测也 是需要的和有用的。例如，这种检测可以指示位于地下较深的有传导能力的矿 25体的存在。本发明旨在处理现有电磁勘探系统和方法中的这种缺陷。
发明内容
根据本发明的第一方面，^i共了一种电磁勘探系统，该系统包括-
對才器，该^lt器MT初级电磁场以便从待勘探区域中产生次级电磁 30场，该次级电磁场具有瞬时衰变的日彌曲线；和
接收器系统，该接收器系统包括用来检测次级电磁场的第一、第二传
感器，其中第二传自的灵icS比第一传感器低，以，二传感 第一时间
段内检测次级电磁场，第一传^IMffl于在第一时间段之后检测次级电磁场。
通常，电磁勘探系统进一步包括与戶脱第一、第二传|§^相连接的 收
5集器，用来收集和记录在次级电磁场的M衰变曲线上的场数据。
优选地，数据to器按照5汀/7^这个较低的灵 来收集和记录次级电
磁场的旨衰变曲线上的场数据，用于后续的处理。
在示例性实施例中，所述第二传感器的灵敏度比所，一传感器的灵tt
低大约10倍。
10 典型地，旨传感器包括三个相互正交的磁力计。
通常，戶脱第一和第二传感器的磁力计是《股鹏导量开涉仪(squid) 磁力计。
根据本发明的第二方面，提供了一种用于电磁勘探系统的接收器系统，该 电磁勘探系统包括发射器，该^M器用于发射初级电磁场以便从待勘探区域中 15产生次级电磁场，该次级电磁场具有瞬时衰变的时域曲线，该接收器系统包括 用来检测次级电磁场的第一、第二传感器，其中第二传感器的灵敏度比第一传 感器低，以便第二传感器在第一时间段内检测次级电磁场，第一传感器被用在 第一时间段之后检测次级电磁场。
通常，接收器系,一步包括与所述第一和第二传自相连接的i^收集
20器，该收驟用来TO和记录在次级电磁场的齡衰变曲线上的场繊。
雌地，数据i]^l按照5fr/v^这个较低的灵驗来收集和记录次级电 磁场的旨衰变曲线上的场数据，用于后续的处理。
在示例性实施例中，戶，第二传，的灵 比第一传，的灵 低大 约io倍。
典型地，WM专^tl包括三个相互正交的磁力计。
通常，所述第一和第二传自的磁力计是低自导量，涉仪(squid) 磁力计。
根据本发明的第三方面，提供了一种在电磁勘探系统中收集数据的方法， 该电磁勘探系统包括发射器，该发射器用于发射初级电磁场以便从待勘探区域
30中产生次级电磁场，该次级电磁场具有瞬时衰变的时域曲线，该方法包括如下步骤
Mi共一种接收器系统，该接收器系统包括用来检测次级电磁场的第一、 第二传感器，其中第二传感器的灵敏度比第一传 的灵 低； 在第一时间段内使用第二传ii^测次级电磁场；以及
在第一时间段之后fOT第一传^^检测次级电磁场。
典型地，该方法进一步包括步骤收集和记录在次级电磁场的^衰变曲 线上的由第一、第二传 检测的场数据。
地，所述方皿括步骤按照5077^这个较低的灵1^ 和记 录次级电磁场的^^衰变曲线上的场数据，用于后续的处理，。
附图简要说明
图1显示了次级电磁场的典型瞬变响应，该次级电磁场由受初级电磁场向 地下传播而 的深处矿体产生。
图2显示了根据本发明的电磁勘探系统的示意图，本发明既可以记录如图
1所示的时间t,之前的次级电磁场，也可以记录时间&之后的次级电磁场。
实施例
参考附图， 一种在根据本发明的电磁系统中j顿的接收器系统18包括较灵 敏的第一传感器20，和比第一传感器20灵鹏低的第二传離22。典型地， 20第二传繊22的灵驗比第一传麟20低大约10倍，以便樹共比第一传感器
更大的动态回,率。
传自20， 22分别包括三个相互正交的磁力计24A， 24B和24C，以
及26A， 26B和26C。
地，第二传感器的灵敏度大约为50fT/V^ ，第一传感器的灵敏度大约 25为5fT/V^，因而第二传自具有比第一传自高10倍的回皿率。这样，第 一传感器20被设计用来以高精度测量图1所示的时域电磁衰变的晚期，而第二 传感器被设计用来测量该衰变的早期。这使得本系统可以精确地测量信号在整 个时间间隔上的衰变曲线。
第一、第二传麟20， 22都是低鹏导量杆涉仪(SQUID)磁力计。尽 30管为了使本发明的描述简洁而没有在图中示出，但是这些传自将被^A填有
液氦的低温容器。值得注意的是，该低温保持器被特别设计成具有最小数量的
会干扰TEM领懂的金属部件，但仍具棘效的鹏控希肿寺性以允许氦的重新土真 装时间间隔达到24小时。
第一传繊12、第二传 14 iliffi制、自动调谐和放大电子装置28被 5连接到MiB^器30，数据iB^器30用来收集和记录次级电磁场的旨衰变曲 线上的场数据。i^收集器30的六，入定义了具有适于高灵gGgTEM测量 的特性的6-Mit磁力计SQUID系统。
高灵驗和低灵驗传麟肖辦通鹏制电子錢28上的开关接通，以使 它们制虫或同时运行。雌地，4鞭制电子装置28并入电路以3M:第二磁力计 10 22获得的 确定磁场的回皿率，并皿制第一传自20的运行模式。i!3i 这种方法，只有当回,率足够小的时纟財能操作第一磁力计20，以保证第一 磁力计20的稳定运行。
这样，再参考图l，本发明中的接收器不仅能收集箭头12所指示范围内的 次级场，而且能够收集箭头32所指示范围内的次级场。
权利要求
1、一种电磁勘探系统，包括发射器，其用于发射初级电磁场以从待勘探区域中产生次级电磁场，该次级电磁场具有瞬时衰变的时域曲线；以及接收器系统，其包括用来检测次级电磁场的第一和第二传感器，其中第二传感器的灵敏度比第一传感器的灵敏度低，以便第二传感器在第一时间段内检测次级电磁场，第一传感器用于在第一时间段之后检测次级电磁场。
2、 根据权利要求1戶腿的电磁勘探系统，其进一步包括与戶腿第一和第二传感器相连接的数据收集器，该数据收，用于在次级电磁场的^衰变曲线上收集和记录场数据。
3、 根据权利要求2戶脱的电磁勘探系统，其中,收驗以5 /县的较 低灵敏度在次级电磁场的旨衰变曲线上收集和记录场数据，用于后续处理。
4、 根据前述任一权利要求戶脱的电磁勘探系统，其中戶脱第二传繊的灵 敏度比第一传感器的灵icS低大约io倍。
5、 根据前述任一权利要求所述的电磁勘探系统，其中齡传離包括三个相互正交的磁力计。
6、 根据权利要求5戶腿的电磁勘探系统，其中第一和第二传離的磁力计 是低，导量，涉仪(SQUID)磁力计。
7、 一种用于电磁勘探系统的接收器系统，该电磁勘探系统包括发射器，该发射器，初级电磁场以从待勘探区域中产生次级电磁场，该次级电磁场具有 瞬时衰变的时域曲线，该接收器系统包括用来检测次级电磁场的第一和第二传 感器，其中第二传感器的灵敏度比第一传感器的灵敏度低，以便第二传皿在第一时间段内检测次级电磁场，第一传自用于在第一时间段之后检测次级电 磁场。
8、 根据权利要求7戶腿的接收器系统，进一步包括与所述第一和第二传感 器相连接的数据收集器，该数据收集器用来在次级电磁场的整个衰变曲线上收 集和记录场眺
9、 根据权利要求8戶腿的接收器系统，其中所述 收 以5fT/V^的较低的灵敏度来收集和记录次级电磁场整个衰变曲线上的场数据，用于后续处 理。
10、 根据权利要求7-9中任一权利要求戶腿的接收器系统，其中戶脱第二 传感器的灵敏度比第一传感器的灵tt低大约10倍。
11、 根据权利要求7-10中任一权利要求戶脱的接收器系统，其中^^f专感 5器包括三个相互正交的磁力计。
12、 根据权利要求ll戶腿的接收器系统，其中戶脱第一和第二传繊的磁 力计是^^超导量T^涉仪(SQUID)磁力计。
13、 一种在电磁勘探系统中M数据的方法，该电磁勘探系统包括皿器， 该划寸器发射初级电磁场以从待勘探区域中产生次级电磁场，该次级电磁场具io有瞬时衰变的时域曲线，所述方M括如下步骤提供一种接收器系统，该接收器系统包括用来检测次级电磁场的第一和第 二传感器，其中第二传離的灵驗比第一传麟的灵M低； 在第一时间段内使用第二传，检测所述次级电磁场；以及 在第一时间段之后使用第一传感器检测所述次级电磁场。 15
14、根据权利要求13所述的在电磁勘探系统中收 据的方法，该方法进一步包括步骤在次级电磁场的^衰变曲线上收集和记录由第一和第二传感 器检测的场 。
15、根据权利要求14所述的在电磁勘探系统中收 据的方法，该方、M 括步骤以5fr/i的较低的灵鹏来蝶和记录次级电磁场的齡衰变曲线20上的场数据，用于后续处理。
全文摘要
本发明公开了一种用于电磁勘探系统的接收器系统(18)。该电磁勘探系统包括发射器，该发射器发射初级电磁场以从待勘探区域中产生具有瞬时衰变的时域曲线的次级电磁场。接收器系统(18)包括用来检测次级电磁场的第一、第二传感器(20，22)，其中第二传感器(22)的灵敏度比第一传感器(20)低，以便第二传感器(22)在第一时间段内检测次级电磁场，第一传感器(20)用于在第一时间段之后检测次级电磁场。通常，每个传感器(20，22)包括三个互相正交的SQUID磁力计，其中第二传感器(22)的灵敏度比第一传感器(20)的低大约10倍。
文档编号G01R33/035GK101198880SQ200680007606
公开日2008年6月11日 申请日期2006年3月9日 优先权日2005年3月9日
发明者安德烈亚斯·奇沃洛, 詹姆斯·麦克纳伊, 龙尼·斯托尔兹 申请人:安格罗经营有限公司