海洋电场低噪声检测关键技术及硬件研究

发布时间：2021-03-06 05:03

　　利用海洋电磁法勘探开发海底油气、天然气水合物以及固体矿产等资源,对缓解我国陆地资源日渐枯竭的压力具有深远的战略意义。海洋电场弱信号检测技术,可以提高海洋电磁法的深海探测能力。目前,国外只有少数国家掌握该技术,并对我国实施技术封锁。因此,海洋电场低噪声检测技术成为我国海洋电磁探测的关键技术之一。性能优良的海洋电场传感器系统是进行海洋电场检测的硬件基础和前提。随着越来越多的海洋电磁调查由浅海转向深海,研发低噪声的海洋电场传感器系统,对提高我国海洋电磁勘探深海电场信号的检测精度具有重要的意义。针对海洋电场弱信号检测技术,分析了海洋环境下电场信号的特征,提出了海洋电场低噪声检测的技术要求。利用海水-大地层状介质模型,模拟了天然电磁场在不同海水深度、不同海底介质情况下的衰减响应,进而计算出海底电场的近似幅值。通过建立含高阻层的层状介质模型,对不同发射频率的海洋可控源电场响应进行了正演模拟。研制了新型低噪声海洋电场传感器系统,包括新型电场传感器和高灵敏度斩波放大器。新型电场传感器采用电解法制备工艺,关键步骤在于利用电解原理,在Ag表面生成一层致密、均匀的AgCl,得到电场传感器的主体材料Ag|Ag... 

【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：150 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１－２?Ｓ丨Ｏ的海底电磁接收机（Ｓ１０，?２００９）??

第１章引言??，－??图?１－３?ＱｕａｓａｒＧｅｏ?的海底电磁接收机（ＱｕａｓａｒＧｅｏ，?２０１５）??１．３．?２．?３?ＩＳＬ?公司??ＩＳＬ公司的海洋电场传感器系统，主要由水下电极、低噪声放大器和数据采集系统组??成（如图１－４所示），是一种在浅水环境下进行水下电场信号检测的有效装置，多用于海洋??监视、海港防御以及环境噪声检测等领域。??该系统装置的主要性能指标如下．？??１）传感器类型：Ａｇ｜ＡｇＣｌ电极（２ｍ电极距）；??２）采集数据：电场三分量（Ｅｘ，Ｅｙ，Ｅｚ）；??３）电场噪声：６ｎＶ／ｍ／ｒｔ（Ｈｚ）＠ｌＨｚ。??图１－４?１ＳＬ的海洋电场传感器系统（ＩＳＬ，?２０１５）??８??

磁场的特征??海底大地电磁法，是在海洋环境下采集海底电磁场，经过资料处理得到视电阻率和相??位响应，借以了解海底地质构造或查明海底矿产资源的方法，它采用天然电磁场作为场源。??天然电磁场的起源主要包括（Ｋａｕｆｍａｎ，?１９８７）：―、地球磁场与太阳风相互作用引起??的地球磁层的波动（／＜１ＨＺ），二、由雷电活动产生的电磁能量（／＞１?Ｈｚ）。天然电磁场屮??随时间变化的部分称为大地电磁场，它在地球内部感应出大地电流场，进而产生二次磁常??地球表面周围的磁场在１?Ｈｚ附近相对微弱（如图２－１所示），其振幅约为１?ＰＴ／ｒｔ（Ｈｚ）。??１０５｜???。?Ｒｅｖｅｒｓａｌｓ??１０３?－，??—‘?Ｃｒｙｐｔｏｃｈｒｏｎｓ？??＿?Ａ????Ｓｅｃｕｌａｒ?ｖａｒｉａｔｉｏｎ??Ａｎｎｕａ！?ａｎｄ?ｓｅｍｉａｎｎｕａｌ??＾?１〇＇３?￣?Ｉ?Ｓｏｌａｒ?ｒｏｔａｔｉｏｎ?（２７?ｄａｙｓ）??；?—?＾?Ｄａｉｌｙ?ｖａｒｉａｔｉｏｎ??￡?１〇－５?－??｜?１〇－７?＿?Ｑｕｉｅｔ?ｄａｙｓ?＾＼＾Ｓ，〇ｒｍａＣ，ｉｖｉｔｙ??１０－９－??－?＼?Ｐｏｗｅｒｌｉｎｅ?ｎｏｉｓｅ??１０－－?－?Ｉ?Ｒａｄｉｏ??ｍ?Ｓ?Ｓｃｈｕｍａｎｎ?ｒｅｓｏｎａｎｃｅｓ?一＾＾ｉ??１０－１３?一！?＾?／??－Ｉ?ｉ?．?ｓ?ＶＮ??ｉ〇－１５?１?Ｉ?Ｉ?ｆ?＾?Ｉ?｜??■＊—?１—?Ｔ—?Ｔ—?Ｔ—Ｔ—?▼—?Ｔ－??Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?１?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ??１０￣１５?ｉｃｒ１１?ｉｏ￣７?１０－３?ｉ〇１?ｉ

【参考文献】：
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本文编号：3066483