SkyTEM 2007

SkyTEM 2007 OK/ 6.3.2006 Udviklet til grundvandskortlægning Kræver høj reproducerbarhed Stort decay time interval Negligibel bias (Tx-Rx) Nøjagtige geometriske parametre Detaljeret beskrevet system respons For at opnå troværdig tolkning Decay time gates: ~ 10 micro- til 10 millisek. Ingen kobling mellem Tx & Rx Usikkerhed og bias ved postprocessering undgås Stift system Nøjagtige geometriske parametre, såsom højde, inklinationer og fastlagt intern geometri Systemrespons beskrevet i detaljer OK/ 6.3.2006

SkyTEM 2007 OK/ 6.3.2006 To-moment system 0 – felts kompensation Lavt moment, overfladenær opløsning 12 000 Am2 TurnOff ~ 5 - 6 µs Højt moment, dybde opløsning 150 -180.000 Am2 TurnOff ~ 30 - 35 µs Flyve højde ~ 20 -35 m Flyve hastighed ~ 20 - 80 km/time GPS (DGPS), højdemåler, vinkelmåler ”Stand Alone” (ingen operatør i helikopter) Vægt 380 -420 kg OK/ 6.3.2006

SkyTEM 2007 OK/ 6.3.2006 Radio sender Generator GPS’s Modtager & kontrol Sender Sender spoler Vinkelmåler OK/ 6.3.2006 Højdemåler 16 meter 28 meter Modtager Spoler Z & X Højdemåler

Modtager- & StyreElektronik SkyTEM i dag SkyTEM 2007 Radiosender Generator Modtager- & StyreElektronik Sender Vinkelmåler Areal: 300 – 500 m2 OK/ 6.3.2006 Højdemåler 16 meter 28 meter Højdemåler Modtagerspole 18:00

Modtager- & StyreElektronik SkyTEM i dag SkyTEM 2007 Radiosender Generator Modtager- & StyreElektronik Sender Vinkelmåler Areal: 300 – 500 m2 OK/ 6.3.2006 Højdemåler 16 meter 28 meter Højdemåler Modtagerspole 18:00

Tx Rx SkyTEM 2007 Sender spole(r) ”Central loop” konfiguration Sender Modtager Rx Central Loop Sender spole(r) Rx SkyTEM Loop Rx Offset Loop Reference Rx

Tx Rx Senderen Sender spole(r) Oprampning Slukning Kobling mellem Tx spoler Lækage respons Tx Sender Modtager Rx Central Loop Sender spole(r) Rx SkyTEM Loop Rx Offset Loop Reference Rx

Sender parametre 0 Volt 1200 Volt 12 Volt TurnOff Spænding Driv-spænding Magnetisk Moment = areal x vindinger x strøm TurnOff tid (Avalanche + R/L) prop. med: (Selvinduktion) / (TurnOff spænding) Strøm Tidskonstant = (Selvinduktion)/ (dæmp. Mod.) Selvinduktion prop. Med: Længde Vindinger 2 Jeg kunne fortælle, at det i princippet lyder enkelt at lave disse instrumenter, men i praksis er der en række tærksler man skal over. Det at måle med et TEM instrument er at have en klokke.... (husk i airborne er der også et høreværn..) Instrumentet består af en sender og en modtager: Senderen__________1 Det handler om at få et stort magnetiske moment. Et moment er strøm x areal. Derfor kan man få et stort moment med et stort areal og/eller en stor strøm. Ved jordbaserede metoder bruger man et stort areal og en moderat strøm. Man skal jo bære rundt på energikilden. Ved luftbårne kan kan ikke have dette store areal, selvom det bygger derop af (idag bruger vi 460 m2 og tænker på rundt 700 m2 (3 x 5,5 m sider)). Derfor skal vi bygge en stor strøm op og slukke den meget hurtigt. Når man starter på at slukke strømmen begynder diffusionen i overfladen af jorden (husk filmen). Derfor ligger informationen om de overfladenære lag i de første tider efter sluk. Vi kan IKKE måle medens vi slukker, der er alt for meget larm. Hvad sker når vi slukker? Husk induktionensspolen fra skolen. Når man bryder strømmen trækker man en gnist. Spændingen kan stige til 50 kVolt i vores tilfælde. Mekaniske afbrydere kan ikke klare dette, hverken selve spændingen eller hurtigt nok. Derfor halvledere. De dør af disse spændinger. Derfor er der spændingsbegrænsere på. Vi slukker ved en konstant spænding og formlen derfor er: dI/dt = -V/L, L er selvinduktionen. Jeg kunne her lave en tegning med spænding og strømforløb. 0 Ampere 100 Ampere TurnOn tid prop. Med: (Selvinduktion) / (modstand) 1 / Driv-spænding TurnOn tid TurnOff tid Strøm 10 milli sek. 30 mikro sek.

TurnOn rampe Strøm måling (strømtang) Eksponentiel TurnOn

TurnOff rampe Avalanche dI/dt måling (PU spole) R/L

0 - Position Reduktion af primært respons og lækage respons

Tx Rx Modtageren Sender spole(r) Rx synkroniserer Tx Frontgate Rx Central Loop Sender spole(r) Rx SkyTEM Loop Rx Offset Loop Reference Rx Rx synkroniserer Tx Frontgate Sampling Strømmåling Båndbegrænsning TurnOff forvrængning 0 - position

Synkronisering etc. Samlet effekt af: Synkronisering TurnOff Frontgate korrigeres med tidsforskydning Reference signal TurnOff tid TurnOff Tx 10 100 e-05 e-04 e-03 e-02 FrontGate

Rx Båndpas filtering Rhoa (Ohmm) Rhoa (Ohmm) Støjreduktion: 100 1000 40 kHz 100 kHz 400 kHz Lowpas filtering Modtager spole Rx Forstærkere Integratorer Støjreduktion: mindre båndbredde <<>> større forvrængning Rhoa (Ohmm) Rhoa (Ohmm)

Kalibrering og højde tests

Verification of SkyTEM Forward – blue Low Tx signal Verification of SkyTEM High Tx signal SkyTEM Altitude 10 m Reference data set (calculated)

Verification of SkyTEM Forward – blue Measured - red Verification of SkyTEM SkyTEM Altitude 10 m R: Measured data set B: Reference data set Error bars: B: 2% R: 3%

Højde test ( > 1000 meter ) Lavt moment Højt moment

Slut

Materialer Herfra

Hvorledes ser SkyTEM udstyret ud i dag - hvad kan det? Kurt Sørensen Navigation - GPS (DGPS), Vinkler, LAser Spolekonfiguration, modtagerspoler Modtager og sender - instrumenter Momentstørrelser, slukketider (én og tó-moment systemer contra første gate) Forhold omkring slukning - og første gate, R/L, avelance, nul-position, forntgate, systems frekvensresponse Kalibrering af systemet, højdetest