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La présente invention a pour objet un procédé et l'appareillage y relatif qui permettent de repérer directement dans le sous-sol des substances telles que :eau, hydrovarbures. minerais en généal et similaires, au moyen d'une action élec- tromagnétique produite par les décharges électriques d'un cou- rant alternatif, effectuées à impulsions convenablement inter- vallées.
L'action électromagnétique selon l'invention fait ressortir des propriétés intrinsèques déterminées qui caracté- risent la constitution spéciale de la matière recherchée et permet de constater l'existence de cette matière par la compa- raison scientifique directe des dites propriétés avec celles
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d'une portion échantillon de la matière recherche soumise à un traitement analogue.
En outre, selon la présente invention, on exerce sur la matière échantillon des effets électrophysiques dét rminés; identiques à ceux que le terrain peut exercer sur la substance recherchée, sous l'effet de la même impulsion électro- magnétique, ce qui permet de déterminer en même temps que l'exis- tence de la substance, la position de celle-ci sur la base de la position géométrique assumée par certains moyens pendant les opé- rations de recherche .
L'appareillage qui réalise la méthode selon l'invention se compose de moyens susceptibles dé produire des impulsions électri- ques déterminées qui provoquent des actions électromagnétiques appropriées transmissibles au terrain de recherche et qui se réflé- chissent sur la substance échantillon disposée dans des moyens appropriés dans le dit appareillage, ainsi que des moyens pour la réalisation d'effets électrophysiques susceptibles de déterminer la position de la substance recherchée. L'appareillage est complé- té par des moyens appropriés de réglage, de filtrage, de mesure 'et similaires.
Les systèmes et les appareillages utilisés jusqu' ici pour la recherche de matières dans le sous-sol, avec leurs différents procédés: gravimétriques, magnétomêtrigues, électri- ques ; sismiques, radioélectriques, se basent essentiellement soit sur les relèvements de la structure du terrain , soit sur ces re- lèvements et sur la résistivité ou conductivité de la matière recherchée, 'dont l'existence est présumée par des procédés pure- ment déductifs .
Il est partant évident ,que pour repérer un gisement ,,ces méthodes demandent arant tout un examen géologique très approfondi du sol, afin de pouvoir établir à priori, avec une certaine pro- babilité, l'existence de la matière recherchée. L'opération de recherche successive se limite uniquement à établir la présence..- d'une structure, géologique favorable.
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La méthode et l'appareillage selon la présente invention agissent par contre directement sur des propriétés déterminées de la matière, propriétés qui constituent des caractéristiques pronres et bien définies pour chaque substance, c'est pourquoi la dite méthode et le dit appareillage permettent d'établir ou', d'exclure la présence de la substance recherchée et d'en préciser aussi la position, sans devoir faire recours aux présuppositions nécessaires dans les méthodes susmentionnées.
L'appareillage.qui sert à la réalisatïon de la méthode, se- lon l'invention permet d'effectuer une comparaison scientifique directe des parties d'une même substance, placées', idéalement dans les mêmes conditions ( la substance recherchée qui est, si- tuée dans le champ magnétique terrestre, un échantillon de la substance placée dans le champ magnétique d'un solénoïde et sous les différents effets d'un circuit électrique créé de propos délibéré, tous les deux soumis à un traitement analogue), et com- prend diverses-parties fonctionnelles dont chacune exerce une fonction à part, et qui coordonnées permettent d'obtenir la révé- lation du résultat surprenant, imprévu et imprévisible ,de pas-, sages de courant ( effets de résonance), à impulsions électro- magnétiques déterminées,
soit sur la substance renfermée dans le, sous-sol, soit sur une substance identique prédisposée à dessein.
Selon l'invention, l'appareillage comprend un circuit spinthéro- métrique propre produire des charges de courant à haute ten- sion, dont les pointes sont micrométriquement espàçables entre elles, et contenues dans l'espace compris entre les armatures d'un condensateur. Au moyen d'un interrupaur on produit entre les dites pointes des décharges électriques, dont les fréquendes et dont la longueur d'onde, sont variables avec la distance qui exis- te entre les dites pointes et peuvent être réglées à volonté , jusqu' à intéresser lesfréquences caractéristiques de chaque subs- tance.
Le dit condensateur , dont la capacité est variable, fait
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partie d'un circuit électrique oscillant constitué par le dit condensateur, par un autre condensateur ( ou système de conden- sateurs) couplé en parallèle avec le premier et ayant pour arma- ture, d'un côté un conducteur appelé improprement "antanne" et de l'autre une armature factice, constituée par la substance re- cherchée existante dans le sous-sol, énsrgisée et polarisée par la décharge électrique susmentionnée, et enfin par un circuit, dit communément Il révélateur", qui contient la matière-échantil- lon et qui forme la partie inductive du circuit oscillant. Le dit circuit oscillant comprend naturellement.des appareils de recti- fication et de sélection, d'amplification et de régulation, de mesure et similaires.
Un autre élément essentiel du circuit est la substance de recherche dans le sous-sol, qui est énergisée c'est -à-dire plongée dans le champ magnétique terrestre et soumise aux effets électriques produits par les fréquences des décharges du circuit spinthérométrique. Le dit condensateur va- riable a l'office d'établir l'équilibre des effets que les ondes électromagnétiques, produites par la.décharge spinthérométrique et qui ,intéressent celles des substances en examen, engendrent dans le terrain contenant le gisement et, par réflexion dans le circuit de l'appareillage qui contient 1'échantillon de la subs- tance recherchée. Cet équilibre s'établit en variant la capacité du condensateur par le déplacement micrométrique des plaques, ou par n'importe quel autre-système approprié.
De ce fait, pour certaines dimensions des plaques du condensateur et de "l'antenne" il existe une correspondance entre la capacité du condensateur du circuit et la capacité du gisement polarisé par rapport à "l'antenne. c'est à dire entre la. distance des armatures du con- densateur et la distance du gisement de l'antenne.
Les effets de la capacité du dit condensateur variable peuvent être sensiblement améliorés par une *citation constante prodiite par la présence d'une substance radioactive entre les
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armatures, qui a l'office de rendre le champ plus homogène et plus efficace et insignifiants les effets des inévitables et dé- létaires variations de différence de potentiel entre les armatu- res, dans le but d'augmenter la précision des résultats des recher- ches.
Le conducteur, dit '!antenne '/ et qui constitue une des arma- tures du dit condensateur dont la deuxième est représentée par la substance dans le sous-sol, polarisée, peut être filiforme, ou en ruban ou réseau, ou présentér une superficie quelconque dont les dimensions seront toujours constantes en vue de conserver tou- jours le même paramètre dans les lectures des profondités révélées par la position réciproque des plaques du dit condensateur varia- ble. La dite "antenne" peut aus,si être double,c'ées-à-dire formée par deux conducteurs reliés ou 'connectés aux deux armatures du condensateur variable et réalisés en général en deux matières différentes, très éloignées l'une de l'autre dans la série élec- trolytique des éléments.
L'appareillage selon l'invention comprend, ainsi que nous venons de le dire, des appareils de sélection et de rectification constitués par un couple de tubes en verre, de forme appropriée, contenant des gaz inertes ou rares le plus pos- sible différents entre eux pour nombre atomique, parmi lesquels le gaz à nombre atomique le plus bas doit contenir quelque trace d'un gaz déterminé composé à l'état naturel qui présente spos- sible quelque élément contenu aussi dans la substance recherchée ( addition ùtile pour toute recherche et indispensable pour la recherche des gaz natumels composés).
Le dit couple de tubes est inséré dans le circuit principal et a l'office de sélectionner ou rectifier les courants dûs aux effets obtenus dans le circuit par l'action des impulsions électromagnétiques, en vue de les rendre facilement repérables à l'aide d'instruments de mesure or- dinaires, en tant que les dits effets sont sujets aux interfé- rences inévutables des actions électromagnétiques étrangères ou de substances ayant des caractéristiques très proches de celles de la matière recherchée. Ces tubes sont traversés par le circuit
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principal et sont connectés un circuit spécial, qui comprend un générateur à courant alternatif, qui se charge de l'excitation du gaz contenu dans les dits tubes.
Les effds de cette excitation du gaz peuvent être réglés au moyen de rhéostats appropriés, in- sérés dans le circuit. Ceci en vue de créér un certain équilibre dans les courants du circuit principal pendant une phase prélimi- faire d'étalonnage, de façon à obtenir des indications bien clai- res et immédiates en cas de déséquilibre même minimum, provoqué par le passage des couranst révélateurs dans la phase de recher- che sur le sol. Entre une des armatures du condensateur de l'ap- pareillage et un des dits tubes à gaz est inséré un circuit ali- menté par un générateur de courant continu ( par exemple batterie d'accumulateur ) varié par un rhéostat ,ce qui. a pour but d'in- tensifier les valeurs des courants dans certains cas d'effets. particulièrement faibles ( armatures fort espacées), pour faci- .liter les relèvements.
L'appareillage,selon l'invention comprend en outre un .circuit " révélateur" constitué par un tube de verre fermé, qui contient un échantillon de la substance recherchée et qui est placé entre deux électrodes qui aboutissent aux conducteurs du circuit principal et qui s'avancent en dehors des tubes de sélec- tion et de rectification. Cet échantillon peut ëtre respectivement liquide, pulvérulent ou gazeux selon la nature de la substance recherchée. Le tube révélateur est plongé dans un champ magné- tique alimenté par une source de courant continu.
Ce circuit a pour fonction d'engendrer pour l'échantillon de la substance re- cherchée des conditions magnétiques en tout similaires à celles dans lesquelles peut se trouver sous l'action du champ magnétique terrestre, la substance située dans le sous=sol, les deux subs- tances étant soumises aux effets de l'action électromagnétique provoquée par les décharges électriques du circuit spinthéromé- trique, de manière à déterminer la révélation de passages de lorsque courant ans le circuit, l'on vient rejoindre une fréquence
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qui intéresse la fréquence de la matière en examen.
Les dits effets peuvent être amplifiés ou de toute façon repérés par un instrument approprié, constitué par exemple par un galvanomètre, dérivé aux extrémités des électrodes du dit tube révélateur qui, à son tour, est en dérivation sur le circuit principal des -tubes à;gaz de sélection et de rectification. L'appareillage que nous venons de décrire et qui sert à réaliser le procédé suivant l'in- vention, a deux éléments variables :
1) la fréquence des décharges du circuit spinthérométrique.- Dans le cas décrit la dite variation s'obtient par la variation de la distance entre les pointes du circuit.
2) la capacité du condensateur.- Dans le cas décrit la dite variation de capacité s'obtient en variant la distance entre les armatures du condensateur lui-même, puisque à chaque distance entre les pointes du circuit spinthérométrique correspond une longueur d'onde de la décharge électrique qui s'exerce entre elles et partant une fréquence, il est évident que dans la des dites fréquences il y a celle qui intéresse la fréquence propre 'de chaque substance et susceptible d'engendrer dans le circuit un effet de résonance, c'est-à-dire un passage de courant lorsque la dite fréquence intéresse celle de la substance recherchée.
Partant,à chaque substance qui présente une fréquence propre,cor- respond une distance entre les pointes bien déterminée. La déter-' mination de la distance caractéristique pour chaque substance, entre les pointes spinthérométriques, s'effectue par un étalonna- -ge de l'appareillage sur un terrain dépourvu de la substance en examen et dont l'échantillon est contenu dans l'appareillage. La mesure de la position de la .substance dans le sous-sol s'effectue en fonction de la position réciproque assumée par les armatures du condensateur variable, à'l'aide d'un paramètre dont la déter- mination peut être pratiquement effectuée par des repérages réali- sés en deux points du terrain ou la substance existe à des pro- fondeurs bien connues.
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Après avoir ouenu les deux positions réciproques des ar- maures du condensateur, le rapport entre la différence des dis- tances connues.de la substance dans le sous-sol et la différence e tre les positions assurées;par les dites armatures dans les deux cas, vient constituer un coéfELcient ou paramètre, Ayant obtenu ce paramètre et compte tenu de la position assumée par la plaque par rapport à une profondeur connue de la substance, on détermine, par voie analytique, la position de la plaque mo- bile qui correspond à la position factice de la substance au ni- veau de l'antenne, c'est-à-dire que -l'on détermine la position de la plaque mobile qui-correspond à la profondeur zéro.
Avec l'appareillage ainsi étalonné, il est possible de déterminer la profondeur d'une substance recherchée en multipliant par le pa- ramètre le déplacement de la plaque mobile de sa position corres- pondante à la profondeur zéro. Il va sans dire, que soit pendant l'opération d'étalonnage, soit pendant les opérations de recher- che proprement dites, les caractéristiques géométriques des parties qui constituent l'appareillage et"l'antenne" doivent se maintenir toujours constantes.
Pour effectuer la recherche d'une substance dans le soue- sol, on place l'appareillage sur le terrain de recherche en éten- dant "l'antenne" parallèlement au terrain. On introduit alors dans le circuit "révélateur" de l'appareil un échantillon de al substance recherchée et l'on met en fonction les sources de courant. On établit entre les pointes spinthérométriques la distance caractéristique correspondante à la substance recherchée on provoque les décharges et l'on procède àux déplacements de l'armature du condensateur jusqu'à obtenir à si la substance recherchée existe effectivement - l'indication de passage de courant dans le galvanomètre.
On a'ainsi la preuve de la présen- ce de la dite substance et l'indication de sa distance de l'an- tenne , ainsi qu'une indication relative à l'extension dm gise-
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sent, déterminée proportionnellement à la déviation de l'instru.- ment révélateur. La mesure de la profondeur du gisement est don- née par rapport au déplacement des plaques du dit condensateur variable dans lequel a lieu l'indication du galvanomètre. La po- sition de la substance recherchée peut être déterminée avec une plus grande précision si l'on effectue plusieurs essais avec dif- férentes positions de l'antenne.
Les dessins annexés montrent, purement à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareillage qui sert à réaliser le procédé selon l'invention ; dans ces'dessins : - la figure 1 montre un schéma de l'appareillage pour la recherche dans le sous-sol; la figure 2 montre d'une manière schématique la disposi- tion détaillée du condensateur variable; - la figure .3 montre d'une manière schématique un des tu- bes de sélection et de rectification; - la figure 4 montre d'une maniére schématiqur le tube à électrodes qui contient l'échantillon de matière recherchée; - la figure 5 montre toujours d'unemanière schématique un exemple de l'appareillage selon l'invention.
Par rapport à la figure 1, nous voyons un conducteur 1 dit "antenne" qui forme l'organe de couplage de l'appareil avec le sol en même temps qu'il constitue partie intégrante du cir- cuit terrestre en tant qu'il représente l'armature'd'un conden- sateur, dont la deuxième armature est constituée par la substan- ce recherchée dans le sous-sol et polarisée par les effets de l'action électromécanique. Le dit conducteur est accouplé avec l'armatunE 2 d'un condensateur variable de l'appareillage, tandis que l'autre armature 4 du même conducteur variable se trouve en communication avec le sol.
Le dit conducteur ou Il antenne" peut présenter un aspect filiforme, ou en ruban ou en réseau ou pla- que et enfin une surface quelconque, étant disposé parallèlement au sol, isolé et à proximité de celui-ci. le condensateur 2-4 est réalisé de façon à pouvoir varier la distance ou, de toute façon.,
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la position relative de ses armatures, par le déplacement micro- métrique de l'une d'elles. Ces armatures 3-4 sont réalistes de ma- tières conductrices différentes, et, de préférence,,très espacées entre elles dans là série électrochimique des éléments.
Dans, l'ec- pace compris entra les.deux armatures, sont placées les poin- tes 6-6a d'un circuit spinthérométrique 9-10 alimenté par un gé- nérateur à étincelles 7 de haute tension et commandé au moyen d'un interrupteur 8 et, éventuellement, par une source radioac- tive 5.
Le dit circuit spinthérométrique peut être pourvu d'une propre antenne d'irradiation - non représentée sur le dessin
La distance entre lesdites pointes 6-6a peut être réglée moyen- nant le déplacement micrométrique de l'une d'îles, déplacement qui est exactement mesurable par des moyens connus, non repré- xentés. Les armatures du condensateur sont reliéesnaspectivEMET aux électrodes centrales 38-39 des tubes à gaz 18-19 au Doyen 'des conducteurs 11-17. eNTRE l'armature 4 et l'électrode/'38 est in- séré, dans les conducteurs 11 et 17, le circuit 14-1µ qui à une batterie à courant continu 16, réglée par un potentiomètre 15 et ''contrôlée pas l'instrument indicateur 13.
Les tubes 18-19 sont pourvus,,en dehors des électrodes centraleS 38-39, respectivement des électrodes 21-22 pour le tube 28 et des électrodes 20-23 pour le tube 19. Ces électrodes sont reliées au générateur de courant
26, qui se charge de l'ionisation des gaz contenus dans les dits tubes 18-19, à travers les conducteurs 24-25 et les rhéostats
41-42. Le couplage des électrodes centrales des tubes à gaz avec le révélateur 30, se fait au moyen des conducteurs 27-28.et 29-
29a. Le couplage avec l'instrument indicateur de courant 32, est dérivé des extrémités 29-29A.
Le dit révélateur 30 est constitué par un tube ou récipient qui comporte, deux électrodes 40-40a entre lesquelles est disposée une certaine quantité de substance
31, le plus possible égale pour ce qui concerne ses caractéristi- ques chimico-physiques à la substance recherchée. Ce tube qui contient la substance 31 est placé ou situé dans un champ magnétique
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engendré par le solénoïde 3, alimenté par la batterie 34 à travers le circuit 35, et vient constituer la partie inductive du circuit électrique susceptible de révéler des effets de résonance (circuit oscillant).
La'figure 2 montre le détail du condensateur muni des armatures 3-4, dont la forme peut être différente, nais qui sont superposables et réalisées de matières diverses, de préférence réciproquement bien éloignées dans la série électrochimique des éléments. Une des dites armatures, par exemple 4, est fixe et comporte une échelle 36, tandis que l'autre est mobile, microné- triquement déplaçable *et qui comporte l'index 37. La figure 2 fait ressortir la source radioactive 5. Entre les deux armatures 3 et 4, sont aménagées les pointesspinthcrométriques 6-Sa, qui en sont isolées et alimentées - ainsi que nous l'avons dit plus haut - par le circuit 7,8,9 10.
De ces pointes spinthé-rornétriques, l'une 'est en position fixe (par exemple 6a) par rapport à une des armatures du condensateur ( par exemple 4), et l'autre (par exem- ple 6)est mobile indépendamment de l'autre armature du condensa- teur -(par exemple 3) avec des déplacements micrométriques le long 'de son axe. Les dites pointes peuvent être munies d'une antenne appropriée d'irradiation , non représentée dans le dessin .
La figure 3. montre en détail un des tubes 18 et 19, qui contient à l'intérieur un gaz rare, qui sera différent pour chaque tube du même appareillage et fortement contrastant pour ce qui concerne son nombre atomique. Le tube qui contient le gaz à nombre atomique le plus bas doit contenir en outre, ainsi que nous venons de la dire, de petits pourcentages de gaz composé à l'état naturel. Le dit tube à gaz, par exemple 18, contient une électrode axiale 38, deux électrodes 21-22 auxquelles aboutissent respectivement les conducteurs 17-27 et 25-24. Selon l'invention l'électrode cen- trale 38 est disposée transversalement à l'axe des électrodes 21- 22.
La figure 4 montre le révélateur 30, coutitué par un tube ou récipient dans lequel sont disposées les électrodes 40 et 40a , connectées aux conducteurs 29-29a . Dans le tube 30 est introduite
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entre les él:ctrodes 40-40a, la matière échantillon 31. qui peut être liquide si la substance recherchée est liquide, ou en pou- dre si la dite substance est en poudre, ou solide, et un gaz si la substance recherchée est un gaz. Le dit tube 30 est plongé dans un champ magnétique engendré par un solénoïde, non repré- senté.
La figure 5 nous montre un appareil;qui réalisé sous une forme concrète les différentes parties nécessaires an fonc- 'tionnement de l'appareillage. Les nombres de repère sont les mê- mes que ceux indiqués dans les figures de 1 â4 pour les'mêmes élé- ments et pour les mêmes connexions et dispositions.
L'appareil est complété par un boîtier 60, un générateur de courant alterné 61, une bobiné de transformation de haute tension 62, un rupteur .ou vibrateur 63, un redresseur de courant auto-régulateur 64, une batterie 65. un transformateur.65; les manettes de commande 67 et 68 respectivement des pointes spinthérométriques et des arma- tures du condensateur variable ; terrain de recherche 69 avec le gisement 70
Le fonctionnement de l'appareillage selon la présente invention est le suivant : entre les pointes 6-6a ( figure 1 et 5) il se produit une décharge électrique provoquée par le générateur à étincelles 7 à travers les conducteurs 5-10 et l'interrupteur 8.
La dite décharge a lieu dans le champ du condensateur 3-4, éventuellement excité par la soune radioactive 5, et est de fréquence variable avec la distancenentre les pointes 6-6a, qui est réglée par le déplacement micrométrique d'une des dites pointes ( par exemple 6) Les effets de cette décharge, qui,rayonne directement dans le ter- rain et effleure la substance recherchée, se réfléchissent sur le circuit électrique nscillant, composé de l'armature ( antenne) 1 du condensateur, dont la deuxième armature est représentée par la couche polarisée de la substance recherchée, toutes les deux reliées ( la première directement , la deuxième au moyen de la
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prise de -terre 2) au condensateur variable et 4 et,
? travers les tubes de sélection et de rectification 18 et 19, aux cir- cuits de régulation et de contrôle -13-14-15-16, et au circuit révélateur 30. Les conducteurs 11, 14,15,17 et 12, transmettent les effets des dites impulsions électriques au circuit général et les tubes à gaz de sélection et de rectification 18 et 19, avec un propre circuit 24-25 alimenté.par le générateur à courant alternatif 26 et muni des rhéostats 41 et 42 et des électrodes
21-22-20-23, se chargent du filtrage des fréquences en jeu, ,en tant que les conducteursprincipaux 38 et 39 passent à travers les gaz rares contenus dans les dits tubes et excités par le gé- nérateur courant alternatif 26.
Les dites fréquences sont cap- tées au moyen des conducteurs 27 et 28, 29 et 29a, du tube révé- lateur 30 qui contient l'échantillon 31 de la substance en exa- men.le dit révélateur est soumis à l'action du champ magnétique ,produit par le solénoïde 33, alimenté par la batterie- 34 au moyen du circuit 35. Le circuit 14-15, alimenté par la source de courant continu 16 et qui a le potentiomètre 15, a pour fonc- tion d'intensifier l'action des courants dans le circuit princi- pal et est utilisé comme auxiliaire de celui-ci lorsque les résul- tats des mesures sont difficiles à repérer.
Il peut être différent et/ou inséré dans le circuit d'une manière différente; il suffit d'obtenir l'effet voulu. Les rhéostats 41 et 42, insérés dans le circuit alimentaire des élec- trodes transversales des tubes à gaz 16 et 19, sont appelés à régler l'action excitatrice sur les gaz, de manière à obtenir 'parmi les courants du circuit principal un certain équilibre pendant une première phase d'étalonnage, pour permettre des indi- cations bien claires et immédiates, dans le cas.de déséquilibre déterminé par les résultats positifs pendant la phase de recher- che.
L'instrument indicateur 32 fait ressortir le passage de courant, lorsque, après avoir intéressé la fréquence propre de la substance contenue dans le circuit révélateur et dans le sol
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moyennant la régulation des pointes spinthéromtriques, on vient de trouver que la position de l'armature mobile du condensateur correspond à la position de la substance recherchée dans le sous-sol..,
Revendications.
1) Procédé pour repérer des gisements géologiques et miné, raux dans le sous-sol, caractérisé en ce que les ondes électro- magnétiques de longueur appropriée sont produites et diffusées et rayonnent à travers le terrain si bien d'intéresser la subs- tance recherchée qui en est énergisée et déterminent ., par ré- flexion, des effets de résonance dans un circuit électrique os- cillant approprié ;
ce circuit oscillant, comprenant un conden- sateur. fixe, un condensateur variable, une -partie inductive cons- tituée par une substance échantillon identique à la substance recherchée et plongée' dans un champ magnétique, des organes de rectification et de sélection convenables pour les courants en jeu, donne la possibilité de s'assurer de la présence de la cubs- tance recherchée dais la sone d'exploration et de déterminer sa position par l'exploration du sous-sol effectuée en toute direc- tion et profondeur .
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The present invention relates to a method and the apparatus relating thereto which make it possible to identify directly in the subsoil substances such as: water, hydrocarbons. ores in general and the like, by means of an electromagnetic action produced by electric discharges of an alternating current, effected in suitably intervalley pulses.
The electromagnetic action according to the invention brings out determined intrinsic properties which characterize the special constitution of the matter sought and makes it possible to establish the existence of this matter by the direct scientific comparison of said properties with those.
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a sample portion of the research material subjected to a similar treatment.
Further, according to the present invention, certain electrophysical effects are exerted on the sample material; identical to those which the ground can exert on the substance sought, under the effect of the same electromagnetic impulse, which makes it possible to determine at the same time as the existence of the substance, the position of this one on the basis of the geometric position assumed by certain means during search operations.
The apparatus which carries out the method according to the invention consists of means capable of producing determined electric impulses which cause appropriate electromagnetic actions which can be transmitted to the research field and which are reflected on the sample substance placed in suitable means. in said apparatus, as well as means for carrying out electrophysical effects capable of determining the position of the substance sought. The apparatus is supplemented by suitable means of adjustment, filtering, measuring and the like.
The systems and equipment used until now for the search for materials in the subsoil, with their different processes: gravimetric, magnetometric, electric; seismic, radioelectric, are based essentially either on the bearings of the structure of the ground, or on these bearings and on the resistivity or conductivity of the sought matter, 'whose existence is presumed by purely deductive processes.
It is therefore obvious that in order to locate a deposit, these methods require a very in-depth geological examination of the soil, in order to be able to establish a priori, with a certain probability, the existence of the material sought. The successive search operation is limited only to establishing the presence of ..- a favorable geological structure.
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On the other hand, the method and the apparatus according to the present invention act directly on determined properties of the material, properties which constitute pronounced and well-defined characteristics for each substance, which is why said method and said apparatus make it possible to establish or ', to exclude the presence of the substance sought and also to specify its position, without having to resort to the necessary presuppositions in the aforementioned methods.
The apparatus which is used to carry out the method, according to the invention, makes it possible to carry out a direct scientific comparison of the parts of the same substance, placed ', ideally under the same conditions (the substance sought which is, located in the earth's magnetic field, a sample of the substance placed in the magnetic field of a solenoid and under the various effects of an electric circuit created deliberately, both subjected to a similar treatment), and com - takes various functional parts, each of which performs a separate function, and which coordinate to reveal the surprising, unforeseen and unpredictable result of current flows (resonance effects), to electro impulses magnetic determinants,
either on the substance contained in the subsoil, or on an identical substance predisposed on purpose.
According to the invention, the apparatus comprises a specific spinthometrical circuit producing high voltage current charges, the tips of which are micrometrically spaced apart from one another, and contained in the space between the plates of a capacitor. By means of an interrupt, electric discharges are produced between the said points, the frequencies of which and the wavelength of which are variable with the distance which exists between the said points and can be adjusted at will, up to interested in the characteristic frequencies of each substance.
The said capacitor, the capacity of which is variable, makes
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part of an oscillating electric circuit formed by the said capacitor, by another capacitor (or system of capacitors) coupled in parallel with the first and having for armature, on one side, a conductor called improperly "antanne" and on the other, a dummy armature, constituted by the substance sought existing in the subsoil, energized and polarized by the aforementioned electric discharge, and finally by a circuit, commonly called the revealer ", which contains the sample-matter. On and which forms the inductive part of the oscillating circuit, said oscillating circuit naturally comprises apparatus for rectifying and selecting, amplifying and regulating, measuring and the like.
Another essential element of the circuit is the research substance in the subsoil, which is energized, that is to say immersed in the earth's magnetic field and subjected to the electrical effects produced by the frequencies of the discharges of the spinthérometric circuit. Said variable capacitor has the office of establishing the equilibrium of the effects which the electromagnetic waves produced by the spinthérometric discharge and which, affecting those of the substances under examination, generate in the ground containing the deposit and, by reflection in the circuit of the apparatus which contains the sample of the substance sought. This equilibrium is established by varying the capacitance of the capacitor by the micrometric displacement of the plates, or by any other suitable system.
Therefore, for certain dimensions of the plates of the capacitor and of the "antenna" there is a correspondence between the capacitance of the capacitor of the circuit and the capacitance of the polarized bearing with respect to the "antenna. distance from the capacitor frames and the distance from the bearing of the antenna.
The effects of the capacitance of said variable capacitor can be appreciably improved by a constant quotation produced by the presence of a radioactive substance between them.
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armatures, which has the office of making the field more homogeneous and more efficient and insignificant the effects of the inevitable and de-etary variations in potential difference between the armatures, in order to increase the precision of the results of the research. ches.
The conductor, called '! Antenna' / and which constitutes one of the armatures of said capacitor, the second of which is represented by the substance in the subsoil, polarized, may be threadlike, or in ribbon or network, or present an area any whose dimensions will always be constant in order to always keep the same parameter in the readings of the depths revealed by the reciprocal position of the plates of said variable capacitor. Said "antenna" can also, if be double, that is to say formed by two conductors connected or 'connected to the two plates of the variable capacitor and generally made of two different materials, very distant from one of the another in the electrolytic series of elements.
The apparatus according to the invention comprises, as we have just said, selection and rectification apparatus constituted by a pair of glass tubes, of suitable shape, containing inert or rare gases as different as possible. them for atomic number, among which the gas with the lowest atomic number must contain some trace of a determined gas compound in the natural state which presents spos- sible some element contained also in the substance sought (addition useful for any research and essential for the search for natural compound gases).
Said pair of tubes is inserted into the main circuit and has the office of selecting or rectifying the currents due to the effects obtained in the circuit by the action of the electromagnetic pulses, in order to make them easily identifiable with the aid of ordinary measuring instruments, in so far as the said effects are subject to the inevitable interference of foreign electromagnetic actions or of substances having characteristics very close to those of the material sought. These tubes are crossed by the circuit
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main and are connected a special circuit, which includes an alternating current generator, which is responsible for the excitation of the gas contained in said tubes.
The effds of this gas excitation can be regulated by means of suitable rheostats, inserted in the circuit. This in order to create a certain equilibrium in the currents of the main circuit during a preliminary phase of calibration, in order to obtain very clear and immediate indications in the event of even a minimum imbalance, caused by the passage of the revealing currents. in the ground research phase. Between one of the armatures of the capacitor of the apparatus and one of the said gas tubes is inserted a circuit supplied by a direct current generator (for example accumulator battery) varied by a rheostat, which. aims to intensify the values of the currents in certain cases of effects. particularly weak (very spaced reinforcements), to facilitate the lifting.
The apparatus according to the invention further comprises a "developer" circuit consisting of a closed glass tube, which contains a sample of the desired substance and which is placed between two electrodes which lead to the conductors of the main circuit and which s 'advance outside the selection and rectification tubes. This sample can be liquid, powder or gas, respectively, depending on the nature of the desired substance. The developer tube is immersed in a magnetic field supplied by a direct current source.
The function of this circuit is to generate for the sample of the substance sought magnetic conditions which are entirely similar to those in which, under the action of the terrestrial magnetic field, the substance located in the subsoil, the two substances being subjected to the effects of the electromagnetic action caused by the electric discharges of the spinthérometric circuit, so as to determine the revelation of passages of when current in the circuit, one comes to join a frequency
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which concerns the frequency of the subject under examination.
Said effects can be amplified or in any case identified by an appropriate instrument, consisting for example of a galvanometer, derived from the ends of the electrodes of said revealing tube which, in turn, is bypassed on the main circuit of the -tubes; selection and rectification gas. The apparatus which we have just described and which is used to carry out the process according to the invention, has two variable elements:
1) the frequency of the discharges of the spinthérometric circuit - In the case described the said variation is obtained by the variation of the distance between the points of the circuit.
2) the capacitance of the capacitor - In the case described the said variation in capacitance is obtained by varying the distance between the plates of the capacitor itself, since at each distance between the points of the spinthérometric circuit corresponds a wavelength of the electric discharge which is exerted between them and consequently a frequency, it is obvious that in the of the said frequencies there is that which concerns the natural frequency 'of each substance and capable of generating in the circuit a resonance effect, c 'that is to say a current flow when said frequency interests that of the desired substance.
Hence, to each substance which has its own frequency, there corresponds a well-determined distance between the points. The determination of the characteristic distance for each substance, between the spinthérometric points, is carried out by a calibration of the apparatus on a ground devoid of the substance under examination and of which the sample is contained in the equipment. The position of the substance in the subsoil is measured as a function of the reciprocal position assumed by the reinforcements of the variable capacitor, with the aid of a parameter the determination of which can practically be effected by surveys carried out at two points on the ground where the substance exists at well-known depths.
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After having heard the two reciprocal positions of the armatures of the capacitor, the ratio between the difference of the known distances from the substance in the subsoil and the difference e be the positions ensured by the said armatures in both cases , comes to constitute a coefELcient or parameter, Having obtained this parameter and taking into account the position assumed by the plate with respect to a known depth of the substance, one determines, by analytical way, the position of the movable plate which corresponds to the dummy position of the substance at the level of the antenna, that is to say that the position of the movable plate which corresponds to the zero depth is determined.
With the apparatus thus calibrated, it is possible to determine the depth of a substance sought by multiplying by the parameter the displacement of the movable plate from its position corresponding to the zero depth. It goes without saying that either during the calibration operation or during the research operations proper, the geometric characteristics of the parts which constitute the apparatus and the "antenna" must always be kept constant.
To search for a substance in the subsoil, the equipment is placed on the search ground by extending the "antenna" parallel to the ground. A sample of the desired substance is then introduced into the "developer" circuit of the apparatus and the current sources are switched on. The characteristic distance corresponding to the desired substance is established between the spinthérometric points, the discharges are caused and the capacitor armature is moved to obtain whether the desired substance actually exists - the indication of current flow in the galvanometer.
We have thus the proof of the presence of the said substance and the indication of its distance from the antenna, as well as an indication relating to the extension dm gise-
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sent, determined in proportion to the deviation of the revealing instrument. The measurement of the depth of the deposit is given in relation to the displacement of the plates of said variable capacitor in which the indication of the galvanometer takes place. The position of the substance of interest can be determined with greater precision by carrying out several tests with different positions of the antenna.
The accompanying drawings show, purely by way of example, an embodiment of the apparatus which is used to carry out the method according to the invention; in these drawings: - Figure 1 shows a diagram of the apparatus for research in the basement; Figure 2 schematically shows the detailed arrangement of the variable capacitor; FIG. 3 schematically shows one of the selection and rectification tubes; - Figure 4 shows in a schematic manner the electrode tube which contains the sample of desired material; - Figure 5 still shows schematically an example of the apparatus according to the invention.
Compared to Figure 1, we see a conductor 1 called "antenna" which forms the coupling member of the device with the ground at the same time as it constitutes an integral part of the terrestrial circuit as it represents. the armature of a capacitor, the second armature of which is formed by the substance sought in the subsoil and polarized by the effects of electromechanical action. Said conductor is coupled with the armature 2 of a variable capacitor of the equipment, while the other armature 4 of the same variable conductor is in communication with the ground.
Said conductor or antenna "may have a filiform appearance, or in a ribbon or in an array or plate and finally any surface, being arranged parallel to the ground, insulated and close to the latter. The capacitor 2-4 is made in such a way as to be able to vary the distance or, anyway.,
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the relative position of its reinforcements, by the micrometric displacement of one of them. These frames 3-4 are realistically of different conductive materials, and preferably widely spaced from each other in the electrochemical series of elements.
In, the space included between the two frames, are placed the points 6-6a of a spinthérometric circuit 9-10 supplied by a high voltage spark generator 7 and controlled by means of a switch 8 and, possibly, by a radioactive source 5.
The said spinthérometric circuit can be provided with its own irradiation antenna - not shown in the drawing
The distance between said points 6-6a can be adjusted by means of the micrometric displacement of one of the islands, which displacement is exactly measurable by known means, not shown. The armatures of the capacitor are connected visually EMET to the central electrodes 38-39 of the gas tubes 18-19 to the Dean 'of the conductors 11-17. Between the armature 4 and the electrode / '38 is inserted, in the conductors 11 and 17, the circuit 14-1µ which has a direct current battery 16, regulated by a potentiometer 15 and '' controlled by the indicating instrument 13.
The tubes 18-19 are provided, apart from the central electrodes 38-39, respectively electrodes 21-22 for the tube 28 and electrodes 20-23 for the tube 19. These electrodes are connected to the current generator.
26, which is responsible for the ionization of the gases contained in the said tubes 18-19, through the conductors 24-25 and the rheostats
41-42. The coupling of the central electrodes of the gas tubes with the developer 30 is done by means of the conductors 27-28. And 29-
29a. The coupling with the current indicating instrument 32, is derived from the ends 29-29A.
Said developer 30 consists of a tube or container which comprises two electrodes 40-40a between which a certain quantity of substance is placed.
31, as much as possible equal as regards its chemical-physical characteristics to the desired substance. This tube which contains substance 31 is placed or located in a magnetic field
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generated by the solenoid 3, supplied by the battery 34 through the circuit 35, and forms the inductive part of the electrical circuit capable of revealing resonance effects (oscillating circuit).
La'figure 2 shows the detail of the capacitor provided with armatures 3-4, the shape of which may be different, but which are superimposable and made of various materials, preferably reciprocally far apart in the electrochemical series of elements. One of said frames, for example 4, is fixed and includes a scale 36, while the other is mobile, micronetrically displaceable * and which includes the index 37. FIG. 2 shows the radioactive source 5. Between the two armatures 3 and 4, are arranged the pinthcrometric points 6-Sa, which are isolated and supplied - as we said above - by the circuit 7,8,9 10.
Of these spinthé-rornétriques points, one 'is in a fixed position (for example 6a) with respect to one of the armatures of the capacitor (for example 4), and the other (for example 6) is movable independently of l 'other capacitor armature - (eg 3) with micrometric displacements along its axis. Said tips can be provided with a suitable irradiation antenna, not shown in the drawing.
Figure 3. shows in detail one of the tubes 18 and 19, which contains inside a rare gas, which will be different for each tube of the same apparatus and strongly contrasting as regards its atomic number. The tube which contains the gas with the lowest atomic number must also contain, as we have just said, small percentages of compound gas in its natural state. Said gas tube, for example 18, contains an axial electrode 38, two electrodes 21-22 to which the conductors 17-27 and 25-24 respectively end. According to the invention, the central electrode 38 is arranged transversely to the axis of the electrodes 21-22.
FIG. 4 shows the developer 30, used by a tube or container in which the electrodes 40 and 40a are arranged, connected to the conductors 29-29a. In the tube 30 is introduced
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between the elements 40-40a, the sample material 31. which may be liquid if the substance sought is liquid, or powder if said substance is powder, or solid, and a gas if the substance sought is a gas. Said tube 30 is immersed in a magnetic field generated by a solenoid, not shown.
Figure 5 shows us an apparatus, which in concrete form the various parts necessary for the operation of the apparatus. The reference numbers are the same as those shown in the figures 1 through 4 for the same components and for the same connections and arrangements.
The apparatus is completed by a housing 60, an alternating current generator 61, a high voltage transformer coil 62, a breaker or vibrator 63, a self-regulating current rectifier 64, a battery 65. a transformer. 65 ; the control levers 67 and 68 respectively for the spinthérometric points and the armatures of the variable capacitor; research site 69 with deposit 70
The operation of the apparatus according to the present invention is as follows: between the points 6-6a (figure 1 and 5) there is an electric discharge caused by the spark generator 7 through the conductors 5-10 and the switch 8.
Said discharge takes place in the field of capacitor 3-4, possibly excited by radioactive coil 5, and is of variable frequency with the distance between points 6-6a, which is regulated by the micrometric displacement of one of said points ( for example 6) The effects of this discharge, which radiates directly into the ground and touches the sought-after substance, are reflected on the oscillating electric circuit, made up of the armature (antenna) 1 of the capacitor, the second armature of which is represented by the polarized layer of the desired substance, both connected (the first directly, the second by means of the
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earth connection 2) to the variable capacitor and 4 and,
? through the selection and rectification tubes 18 and 19, to the regulation and control circuits -13-14-15-16, and to the developer circuit 30. The conductors 11, 14,15,17 and 12, transmit the effects of said electrical pulses on the general circuit and the selection and rectification gas tubes 18 and 19, with its own circuit 24-25 supplied by the alternating current generator 26 and provided with rheostats 41 and 42 and electrodes
21-22-20-23, are responsible for filtering the frequencies involved,, as the main conductors 38 and 39 pass through the rare gases contained in the said tubes and excited by the alternating current generator 26.
Said frequencies are picked up by means of the conductors 27 and 28, 29 and 29a, of the revealing tube 30 which contains the sample 31 of the substance under examination. Said developer is subjected to the action of the field. magnetic, produced by the solenoid 33, supplied by the battery 34 by means of the circuit 35. The circuit 14-15, supplied by the direct current source 16 and which has the potentiometer 15, has the function of intensifying the The action of the currents in the main circuit and is used as an auxiliary to the latter when the results of the measurements are difficult to locate.
It can be different and / or inserted in the circuit in a different way; it suffices to obtain the desired effect. The rheostats 41 and 42, inserted into the food circuit of the transverse electrodes of the gas tubes 16 and 19, are called upon to regulate the excitatory action on the gases, so as to obtain a certain equilibrium among the currents of the main circuit. during a first phase of calibration, to allow very clear and immediate indications, in the case of imbalance determined by the positive results during the research phase.
The indicating instrument 32 shows the passage of current, when, after having interested the natural frequency of the substance contained in the revealing circuit and in the soil
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by means of the regulation of the spinthérometric points, we have just found that the position of the mobile armature of the capacitor corresponds to the position of the substance sought in the subsoil ..,
Claims.
1) Method for locating geological and mineral deposits in the subsoil, characterized in that electromagnetic waves of suitable length are produced and diffused and radiate through the terrain so as to interest the substance sought which is energized by it and determines, by reflection, resonance effects in a suitable oscillating electric circuit;
this oscillating circuit, comprising a capacitor. fixed, a variable capacitor, an inductive part consisting of a sample substance identical to the substance sought and immersed in a magnetic field, rectification and selection members suitable for the currents in play, give the possibility of s' ensure the presence of the desired volume in the exploration area and determine its position by exploring the subsoil in any direction and depth.