Wynalazek obejmuje urzadzenie do ba¬ dan geofizycznych, dotyczacych struktury geologicznej podziemnych pokladów mine¬ ralnych i metody tvch badan, gdy przy¬ rzady i operator sa w ruchu na powierzchni ziemi lub pod powierzchnia oraz na wodzie lub w wodzie. Szczególnie uzyteczne i ko¬ rzystne jest stosowanie urzadzenia wedlug wynalazku podczas transportu powietrzne¬ go.Wynalazek dotyczy równiez srodków i metod, za pomoca których przyrzady i ope¬ rator moga byc przenoszone w powtarzaja¬ cych sie kursach na obszarze badanym na jednej wysokosci ponad powierzchnia ziemi, potem przenoszone równiez w powtarzaja¬ cych sie kursach na innej wysokosci lub wy¬ sokosciach, a takze przenoszone pionowo w jednym lub wiecej kursów, jak równiez po¬ zostawiane nieruchomo, na zadany okres lub okresy czasu, w róznych poziomych i pionowych polozeniach.W urzadzeniu wedlug wynalazku wyko¬ rzystano równiez kompas indukcyjny, mo¬ stek do mierzenia przenikalnosci magne¬ tycznej, magnetrony. Równiez zastosowano nadajniki impulsów o wielkiej czestotliwo¬ sci.Na rysunku przedstawiono praktyczne zastosowania pewnych rodzajów przyrzadów wedlug wynalazku, przy czym fig. 1 przed¬ stawia schemat polaczen lamp magnetrono^ wych z pomocniczymi cewkami, fig. 2—zmo¬ dyfikowany schemat podobnego ukladu, w którym lampy magnetronowe sa typu trój- elektrodowego, fig. 3 — schemat urzadzenia elektronowego do promieniowania fal bar¬ dzo wielkiej czestotliwosci i notowania fal odbitych, zalamanych lub odksztalconych, fig. 3a, 3b i 3c przedstawiaja rózne ksztalty fal wielkiej czestotliwosci, wywolane prze2 odpowiednie naregulowanie przyrzadu, fig. 4 przedstawia notowania impulsów fal o róz¬ nych amplitudach i róznych przerwach,wreszcie fig. 4a, 4b i 4c przedstawiaja odpo¬ wiednio otrzymany w przyrzadzie obraz fal, wyslanych w przestrzen, które natrafily na metaliczne substancje i fal, które natrafily na metaliczna, substancje, znajdujaca sie w substancji o mniejszej przewodnosci lub be¬ daca w polaczeniu z nia.Mozliwosc prowadzenia badan geofizycz¬ nych za pomoca przyrzadów, zmontowanych na ruchomych podstawach, byla juz brana pod uwage i byly czynione wysilki w tym kierujnku, ale jak wiadomo, wszystkie te wysilki daly wynik niezadowalajacy, gló¬ wnie z powodu niedokladnosci w pomiarach i w odczytywaniu wyników] Niedokladnosc ta wzrastala wraz z szybkoscia przenoszenia ruchomej' podstawy przyrzadów, uzywanych przy tej czynnosci.Zauwazono, ze poprzednie niepowodzenia byly wynikiem braku odpowiednich przy¬ rzadów, ruchomych podstaw i odpowiednie¬ go osprzetu dla przyrzadów, które wymaga¬ ja urzadzen stalych lub regulowanych np. zyroskopowo w celu usuniecia skutków po¬ chylania sie na bok lub kolysania samolotu.To odkrycie i przewidywanie stanowi prze¬ to cenny rys wynalazku, który ma na celu pokonanie istniejacych dotychczas trudnosci lub przeszkód, aby osiagnac dobry (wynik, gdyz daje zespól przyrzadów,, dzialajacych wydajnie w szybko lecacym samolocie, gdzie daje dokladne pomiary, notowania, informa¬ cje i bardziej kompletne wyniki, niz te, któ¬ re byly dotychczas osiagalne.Jest oczywiste, ze samolot lub inny sro¬ dek transportu powietrznego moze byc wy¬ sylany w powtarzajacych sie kursach ponad wybranymi obszarami powierzchni ziemi w kazdym zadanym kierunku i zasadniczo na kazdej zadanej wysokosci, a charakter po¬ wierzchni ziemi nie stawia muprzeszkód.Przebywanie odleglosci na tym wybranym obszarze moze byc dokonywane znacznie szybciej, niz gdyby mial miejsce transport po ziemi. Poza tym transport powietrzny, dzieki mozliwosci zmiany poziomu lotu, po¬ siada srodki do okreslenia przyblizonej dlu¬ gosci, szerokosci, grubosci, zarysu i glebo¬ kosci pod powierzchnia ziemi szukanego po¬ kladu; tym sposobem daje w rzeczywisto¬ sci wyczerpujace dane, które sa celem po¬ szukiwania. Wynalazek umozliwia osiagnie¬ cie i zuzytkowanie tych praktycznych zaleto nie powodujac zmniejszenia dokladnosci po^" miarów. W rzeczywistosci otrzymuje sie wskazówki z taka szybkoscia i dokladno¬ scia, ze operator w samolocie lub w -podob¬ nym pojezdzie moze bezposrednio utrzymy¬ wac kierunek lotu wewnatrz granic pola posiadajacego wysokie natezenie wskazan i przez opuszczenie odpowiednich znaków o- znaczyc na ziemi obrys pokladów.Wynalazek moze byc przystosowany do badan zespolowych, wykrywajacych w grani¬ cach oddzialywania naturalnych lub sztucz¬ nych pól energii. Odpowiedni zespól wy¬ krywajacy do prowadzenia badania pól ma¬ gnetycznych moze sie skladac z kompasu indukcyjnego, przenoszonego ponad obsza¬ rem, bedacym pod obserwacja. Moze go przenosic np. samolot helikopter, który na¬ daje sie do tego celu wyjatkowo dobrze.Kompas indukcyjny zawiera jedna lub wiecej cewek, obracajacych sie w natural¬ nym, magnetycznym polu ziemskim; cewki te sa polaczone z komutatorem specjalnego typu, na którym umieszczona jest jedna lub wiecej par szczotek skonstruowanych tak, aby mogly dzialac w róznych pozycjach.Kompas moze byc we wlasciwy sposób zmontowany w samolocie, lacznie z odpo^ wiednim urzadzeniem wskazujacym, np. z galwanometrem. Gdy cewki sa ustawione tak, ze przecinaja pionowa albo pozioma skladowa ziemskiego pola magnetycznego, szczotki moga byc ustawione na pozycji od¬ powiadajacej indukcji zero. W przypadku gdy to polozenie zbiega sie z katem lub od¬ powiada katowi pomiedzy kierunkiem ru¬ chu i podluzna osia poruszajacego sie statku, gdy pilot prowadzi go za pomoca kompasu nawigacyjnego, igla galwanometru, polaczo^ nego ze szczotkami kompasu induktorowego,wskazuje normalnie odchylenie zerowe.Uzyskuje sie to za pomoca zyroskopowego Urzadzenia, regulujacego poziom i kierunek, pod warunkiem, ze nie zachodzi zmiana w strukturze magnetycznej obszaru polozone¬ go ponizej. Jesli jednak pilot trzyma kurs za pomoca bezposredniego kontaktu wzro¬ kowego lub za pomoca innego urzadzenia nawigacyjnego, jak na przyklad kierujace¬ go promienia z ziemi, moze sie zdarzyc odchylenie igly galwanometru z jej poloze¬ nia'zerowego, co wskazywaloby na niepra¬ widlowosc w liniach natezenia magnetycz¬ nego. Nieprawidlowosc ta bedzie oznaczala istnienie w danym punkcie zmiany stanu geofizycznego, sugerujiacej obecnosc poszu¬ kiwanego pokladu. Jak wiadomo, automa¬ tyczne rejestrowanie takiego wahania igly galwanometru moze byc dokonywane pod¬ czas lotu samolotu.Przez systematyczne powtarzanie tego lo¬ tu wzdluz róznych profilów nad róznymi czesciami badanej [powierzchni lub wzdluz tego samego profilu, lecz na róznycn wyso¬ kosciach, operator zbierze wiele waznych danych, które moze interpretowac co do ich znaczenia geofizycznego znanymi sposo¬ bami. Takie loty moga i czesto powinny byc uzupelniane przez umieszczenie helikoptera na róznych pionowych wysokosciach nad jednym specjalnym punktem lub wieksze] liczbie takich punktów w obrebie obserwo¬ wanego obszaru oraz przez rejestrowanie wahan igly na róznych wysokosciach w od¬ powiedniej kolejnosci. Wtedy mozna rów¬ niez zebrac dane, dotyczace odleglosci po¬ kladu od powierzchni ziemi, i pionowa gru¬ bosc lub rozciaglosc samego pokladu. Wy¬ nik calej obserwacji umozliwia operatorowi okreslenie istnienia, polozenia, dlugosci, szerokosci, zarysu, glebokosci pod powierz¬ chnia ziemi i grubosci (w calej masie) szu¬ kanego pokladu.Opisane pomiary nie ograniczaja sie do, sposobu badania, opartego na naturalnych polach magnetycznych, lecz moze byc rów¬ niez dodane w nich sztucznie stworzone po¬ le magnetyczne. Mozna zastosowac jeszcze inne rodzaje badania, np. elektryczne lub elektromagnetyczne, lacznie z dokonywa¬ niem calkowitych, polowicznych i czescio¬ wych pomiarów. Nalezy równiez wziac pod uwage, ze kiedy okolicznosci do tego zmu¬ szaja, operator moze korzystac z odpowied¬ nich dodatkowych, pomocniczych srodków lub urzadzen do ulatwienia metody wedlug wynalazku i zwiekszenia jego uzytecznosci i dokladnosci. Takimi urzadzeniami sa na przyklad podpory róznych rodzajów, utrzy¬ mujace automatycznie poziom, poczynajac od prostego zawieszenia dwukardanowego, konczac na sztucznych plaszczyznach hory- ' zontalnych w wysoce rozwinietej formie, takich jak np. automatyczny pilot.Chociaz, jak to juz zaznaczono, operator stosujac sie do wynalazku moze i powinien korzystac z róznych urzadzen, instrumen¬ tów i metod, znanych specjalistom i beda¬ cych do ich rozporzadzenia, wynalazek przede wszystkim umozliwia zadowalajaco scisle i pozyteczne badanie geofizyczne wte¬ dy, gdy operator i przyrzady sa przenoszone za pomoca samolotów.Inne rozwiazanie wynalazku wiaze sie z wykrywaniem mniejszych zmian w zasad¬ niczo jednolitych polach -magnetycznych, przy pomocy czulego i mocnego mechaniz¬ mu wykrywajacego, który jest nie tylko bardzo uzyteczny, gdy jest zmontowany na nieruchomej podporze, lecz jest równiez korzystny, gdy jest zmontowany we wlasci¬ wy sposób na ruchomej, a nawet szybko poruszajacej sie podstawie.Ten wykrywajacy i badajacy uklad jest mostkiem pradu zmiennego i pradu stalego do badania przenikalnosci, np. opisanym w patencie Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 1 806 737 z 1933 r. Zasada dzialania takie¬ go ukladu jest oparta na oddzialywaniu pola magnetycznego w rdzeniu cewki, wzbudzo¬ nej pradem zmiennym i jednoczesnie wysta¬ wionej na dzialanie pradu stalego, wytwa¬ rzanego w polu badanym. Cewka lub cewki, jezeli uzyto ich kilka, moga byc zaprojek-towane i urzadzone jako czesc obwodu mostku, np. obwodu mostku, opisanego w patencie Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 1678 847 z 1928 r., lub w jakimkolwiek z oscylatorów zasilajacych, opisanych w pa¬ tentach Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 2 267 884 z 1941 r., nr 2 329 810, nr 2 329 811, i nr 2 329 812 z 1943 r.Przyrzad wykrywajacy, skonstruowany wedlug jakiegokolwiek wzoru wyzej wspom¬ nianego, moze byc uzywany np. z oscylogra¬ fem katodowym, zwlaszcza kiedy uzywany jest przy badaniach, przeprowadzanych z podpory ruchomej. Przyrzad powinien po¬ siadac rdzen z materialu nie tylko niezmier¬ nie czulego na najmniejsza zmiane w nate¬ zeniu w zasadzie jednolitego magnetyczne¬ go pola pod obserwacja, ale ponadto nie po¬ winien zmieniac swych wlasciwosci pod wplywem takich przyczyn, jak na przyklad mechaniczne wibracje, zmiany termiczne i wahania barometryczne.. Jest rzecza wazna, zeby powyzszy przy¬ rzad byl przenoszony w ten sposób, aby zachowywal swój zasadniczy staly charak¬ ter, co wymaga zmontowania go na sztucz¬ nie ustalonej platformie lub w urzadzeniu w znarj,m kompasie zyroskopowym., Taki przyrzad ma duza zalete, gdyz moze byc uzywany do jednoczesnego badania trzech prostopadlych do siebie skladników pola (magnetycznego, to znaczy dwóch sklad¬ ników poziomych i jednego pionowego. Tym sposobem zapewnia sie jak najbardziej wyczerpujace badanie lub wykrywanie kazdego pola jednokierunkowego za pomoca metody magnetycznej. Poza tym taki przy¬ rzad o wysoce przenikalnym rdzeniu, zmon¬ towany na zyroskopowe ustalonej podsta- \vie, jest obliczony na umozliwienie prze¬ prowadzania takich pomiarów magnetycz¬ nych z czuloscia do jednej gammy lub mniej, podczas gdy urzadzenie jest przeno¬ szone na szybko poruszajacej sie podstawie, przy czym badania moga byc przeprowa¬ dzane np. z samolotu z "wielka szybkoscia i sprawnoscia.Zauwazono, ze krok naprzód na tym polu, zwlaszcza co do czulosci w obserwacjach, mozna osiagnac przez uzycie przyrzadu wy¬ krywajacego, zawierajacego jedna lub wie¬ cej lamp magnetronowych, które sa niesly¬ chanie czule w rejestrowaniu natezenia po¬ la magnetycznego; Mozna na przyklad uzye trzech lamp magnetronowych, ustawionych do siebie prostopadle, tak ze kazda wykry¬ wa zmiany w natezeniu pola magnetycznego wzdluz osi swej cylindrycznej anody, przez co okresla natezenie i kierunek badanego pola magnetycznego w kazdym punkcie, przy zachowaniu stalego lub znanego kie¬ runku posuwania sie samolotu lub innej ru~ chomej podstawy. Przez obserwacje auto¬ matycznego i ciaglego zapisywania nateze¬ nia pola magnetycznego, okreslanego przez magnetrony, ruch samolotu moze byc regu¬ lowany przez operatora tak, aby wskazania przyrzadów, uzywanych przy badaniu za¬ wieraly skladowa pola, wytwarzana przez szukany poklad. Poklad ten moze byc je¬ dnoczesnie oznaczony z powietrza przez opuszczenie znaków, np. kublów z farba lub drogowskazów albo przez fotografowa¬ nie terenu.Po oznaczeniu punktu najwiekszego na¬ tezenia pola magnetycznego, wytworzonego przez zmiany w skorupie ziemskiej, opera¬ tor moze okreslic pionowa skladowa zmia¬ ny natezenia przez przesuniecie statku po¬ wietrznego na rózne wysokosci ponad pun¬ ktem natezenia maksymalnego. W ten sposób moze okreslic glebokosc, *na jakiej znajduje sie szukany poklad, jak równiez grubosc lub pionowa rozciaglosc samego pokladu.Magnetron mozna ogólnie okreslic jako specjalny typ lampy dwuelektrodowej o prostej osiowej katodzie, otoczonej cylin¬ dryczna anoda. Jesli anoda jest przylaczona do dodatniego potencjalu, elektrony beda wedrowaly promieniowo od katody do ano¬ dy, ale przybiora droge krzywa, gdy sa pod wplywem zewnetrznego pola magnetyczne¬ go. W rzeczywistosci, jezeli sila lub inten¬ sywnosc wyzej wymienionego pola magne-tycznego przekracza pewna wartosc kry¬ tyczna, elektrony wracaja do katody. Ta krytyczna wartosc natezenia wytwarza ostry spadek w przeplywie pradu anodowe¬ go magnetronu. Mozna ja okreslic jaka war¬ tosc, przy której stosunkowo mala zmiana natezenia pola magnetycznego powoduje stosunkowo duza zmiane w pradzie anodo¬ wym. Jezeli wiec magnetron dziala w gra¬ nicach zasiegu tej wartosci krytycznej, kaz¬ da nieznaczna dodatkowa zmiana tego ro¬ dzaju, jaka moze byc spowodowana zmia¬ nami w polu magnetycznym ziemi, wytwo¬ rzy bardziej wyrazne zmiany w przeplywie pradu anodowego. Ostatnio wymienione fakty mozna zuzytkowac przy pomiarach pól magnetycznych, zwlaszcza pól slabych, np. zwyklych pól ziemskich, umieszczajac lampe magnetronowa wspólosiowo w obre¬ bie glównej cewki regulujacej, odpowiednio wzbudzonej, tak aby pomiary natezenia po¬ la magnetycznego mogly byc wykonywane w obszarze ugiecia lub zakrzywienia krzy¬ wej pradu anodowego. Tego rodzaju przy¬ rzad moze wiec byc uzywany do wykrywa¬ nia i mierzenia skladników pola magnetycz¬ nego, równoleglych do osi katody, ponie¬ waz te skladniki dzialaja na droge elektro¬ nów, wedrujacych z katody. Czulosc ma¬ gnetronu na pola magnetyczne mozna zwiekszyc przez przeprowadzenie jego pra¬ du anodowego przez pomocnicza cewke za¬ silania zwrotnego, równiez wspólosiowa z cewka glówna. Jedna z duzych zalet prak¬ tycznych przyrzadu wedlug wynalazku jest ^jego zdolnosc do mierzenia bardzo niewiel¬ kich zmian w magnetycznym polu ziemskim z wielka czuloscia i dokladnoscia. W urza¬ dzeniu wedlug wynalazku zastosowano równiez przyrzad, posiadajacy nie tylko wszystkie wlasciwosci wyzej wspomniane, lecz równiez przystosowany do jednoczesne¬ go wykrywania i mierzenia dwóch, a nawet wiecej skladników badanego pola magne¬ tycznego, to znaczy poziomych i pionowych linij sil.Fig. 1 przedstawia schemat, zawierajacy dwa magnetrony oznaczone cyframi 1 i 2, z których kazdy posiada proste druty kato¬ dowe, oznaczone odpowiednio cyframi 3 i 4, otoczone cylindrycznymi anodami 5 i 6; ma* gnetrony te sa zarzone pradem z bateryj 7 i 8. Anody 5 16 sa polaczone z rejestruja* cym galwanometrem 9, zbocznikowanym przez pare pomocniczych cewek 10, 11, po¬ laczonych w szereg z jednohiegunowym dwupolozeniowym wylacznikiem 13. Jedno- biegunowy dwupolozeniowy wylacznik 14 sluzy do polaczenia katod 3 i 4 w szereg z regulowanym opornikiem 15. Wylaczniki 13 i 14 stanowia czesci jednego zlozonego wylacznika, dzialajac jednoczesnie. Jeden koniec opornika 15 jest polaczony za po¬ moca jednobiegunowego dwupolozeniowego wylacznika 16 w szereg z anodowa bateria 17 i przez miliamperomierz 18 do ramienia wylacznika 13. Dwie glówne cewki 19 i 20 otaczaja wspólosiowo magnetrony 1 i 2 i sa polaczone w szereg z bateria 21, z regulo¬ wanym opornikiem 22 i z wylacznikiem 23, Czesci wylaczników 13 i 14 sa polaczone za pomoca stalych oporników 24, 25, a wspólne konce tych ostatnich sa polaczone z anoda magnetronu 2, jak to' jest uwidocznione w punkcie 26.Przy uzyciu jako detektora magnetycz¬ nego przyrzadu opisanego powyzej, podczas przeprowadzania badan geofizycznych fc przyrzadem i operatorem, przenoszonymi za pomoca ruchomej podstawy, np. helikopte¬ ra, lampy 1 i 2 wraz z ich glównymi cew¬ kami 19 i 20 i pomocniczymi cewkami 20 i 11 sa umieszczone w odpowiedniej odle1 glosci od siebie i pod katem prostym do sie¬ bie z osiami anod, ustawionymi w kierun¬ kach albo równoleglych, albo pod katem prostym do osi ukladu badanego pola. Na przyklad przy uzyciu podstawy, regulowa¬ nej zyroskopowo, jeden kierunek moze byc poziomy z pólnocy na poludnie, inny moze byc poziomy ze wschodu na zachód, a trze¬ ci pionowy. W braku podpory regulowanej zyroskopowo, jeden kierunek moze byc w - 5granicach kierunku lotu poziomego. Dwa inne kierunki sa prostopadle do niego po¬ ziomo i pionowo. Zatem jedeji skladnik be¬ dzie cionowy a dwa poziome kierunku sta¬ lego lub kierunku lotu. Specjalne umiesz¬ czenie powyzszych urzadzen i kierunek ich osi sa po wiekszej czesci podyktowane spe¬ cyficznym celem badania. Jesli regulowany opornik 22 jest nastawiony na najwieksza opornosc, prad anodowy przechodzi przez miliamperomierz 18 i po stopniowym zmniejszeniu opornosci opornika 22 osiaga sie punkt, w którym prad anodowy zaczyna spadac szybko do zera. Natezenie pola ma¬ gnetycznego, potrzebne do spowodowania tego naglego zmniejszenia sie pradu, moze byc nazwane krytycznym natezeniem pola magnetronów 1 i 2 i moze byc brane jako punkt pracy tych urzadzen. Nalezy dodac, ze bardzo nieznaczne zmiany sily pola ma¬ gnetycznego w tych warunkach pracy sa przyczyna stosunkowo duzych wahan pra¬ du anodowego. Jezeli dwie cewki pomoc¬ nicze 10 i 11 zostana polaczone odwrotnie db glównych cewek 19 i 20 f to znaczy, ze - kierunek pola magnetycznego w cewkach pomocniczych jest odwrotny do kierunku pcia magnetycznego w cewkach glównych, to kazdy wzrost lub spadek sily badanego pola magnetycznego spowoduje zmiany, zwiekszone dzieki dzialaniu dodatkowych cewek na przeplyw pradu anodowego w magnetronach.Jezeli operator wybral odpowiedni punkt operacyjny, to obieg pradu przez przyrzad mozna zrównowazyc operujac wylaczni¬ kiem 16 tak, aby polaczyc opornik 15 z ma- gnetronem 1 lub 2, co moze byc potrzebne do zrównowazenia galwanometru 9 i dopa¬ sowania wartosci tegoz opornika 15. W tym stanie zmiana opornosci opornika 15, po- trzebna do ustalenia równowagi obwodu, stanowi miare sily istniejacego pola magne¬ tycznego. Wahania natezenia pola magne¬ tycznego, wspólne dla obu magnetronów, np. wahania dzienne, beda sie wzajemnie neutralizowaly i nie spowoduja wahan igly • galwanometru. Ta ostatnia ^wlasciwosc jest bardzo pozadana przy pomiarach wymaga- jacych duzego stopnia czulosci na zmiany natezenia pola, ale w przypadku zdejmowa¬ nia pomiarów o nizszym natezeniu nie za¬ wsze wazna. Wlasciwie w tych ostatnich przypadkach mozliwe jest wylaczenie ma- gnetronu 2 przez przesuniecie wylacznika 14 w lewo i zrównowazenie z powrotem obwodu przez odpowiednie operowanie wy¬ lacznikiem 16 i opornikiem 15. Zmiana opornosci opornika 15 jest miara wahan na¬ tezenia pola magnetycznego. W tym stanie opornosci oporników 24 i 25 sa proporcjo¬ nalne do opornosci magnetronu 2 i pomoc¬ niczej cewki 11, poniewaz tworza mostek z magnetronem 1 i pomocnicza cewka 10, a obwód na skutek tej eliminacji magnetro¬ nu 2 moze dzialac w ten sam sposób, jak to jest opisane przy uzyciu obu m&gnetronów, Nalezy dodac, ze do kazdego sposobu uzy¬ cie magnetronowego przyrzadu detekcyjne¬ go wedlug wynalazku, moze byc uzyty gal- wanometr wskazujacy/albo rejestrujacy lub inny przyrzad odpowiedni do tego celu, za¬ leznie od tego czy zostal uzyty jeden, czy tez dwa magnetrony.W .zmodyfikowanej postaci przyrzadu de¬ tektorowego, przedstawionego na fig. 2, konstrukcja jest taka sama, jak w "przyrza¬ dzie na fig. 1 z tym, ze magnetrony na fig. 2 sa trójelektrodowe zamiast dwuelektrodo- wych i ze zmienny opornik 15 i wylacznik 16 sa pominiete, a niektóre inne czesci do¬ dane.Na fig. 2 magnetrony, oznaczone liczbami 27 i 28, posiadaja siatki 29 i 30, które sluza do regulowania przeplywu pradu anodowe¬ go przez magnetrony. Potencjometry 31 i 32 sa polaczone z bateriami zarzenia 7 i 8 i po¬ laczone równolegle z bateria 33, której do¬ datni biegun jest polaczony z biegunem ujemnym baterii anodowej 17. Slizgacze po tencjometrów 31 i 32 sa polaczone z siatka¬ mi 29 i 30, a ustawienie tych slizgaczy usta¬ la ujemny potencjal dla wyzej wymienio¬ nych magnetronów. — 6 —Przy operowaniu przyrzadem, uwidocz¬ nionym na fig. 2, wymagany punkt opera¬ cyjny ustala sie przez ustawienie natezenia pola cewek 19 i 20, jak to opisano w zwiaz¬ ku z przyrzadem uwidocznionym na fig. 1, a koncowe zrównowazenie otrzymuje sie przez odpowiednie ustawienie slizgaczy po¬ tencjometrów 31 i 32.. Ta zmodyfikowana forma przyrzadu, uwi¬ docznionego na fig. 2, moze równiez dzialac z jednym magnetronem, jak to wyjasniono przy opisywaniu przyrzadu, przedstawione¬ go na iig. 1. Do osiagniecia tego przesuwa sie wylacznik 14 w lewo, odlaczajac w ten sposób magnetron 28 od glównej cewki 20, po czym pozostalym obwodem mozna mani¬ pulowac jak na fig. 1.Przy prowadzeniu badan, operator moze jednoczesnie zastosowac dwa lub trzy przy¬ rzady kazdego rodzaju, z uwidocznionych na fig. 1 i 2, uzywajac ich z jednym lub dwoma magnetronami w obwodzie i ciagle badac dwie albo trzy skladowe pola, odpo¬ wiadajace osiom wspólrzednych. Przy uzy¬ waniu tych przyrzadów detekcyjnych, po¬ zadanym jest uzywanie galwanometrów re¬ jestrujacych, tak aby rezultat wyników icfi wskazan mógl byc interpretowany w sensie geofizycznym.Przy przeprowadzaniu badan z powietrza, na przyklad z helikoptera, wskazane jest aby kurs helikoptera zbiegal sie z jednym ze skladników pola mierzonego, na przy¬ klad przez stosowanie sie do dowolnie wy- branego kursu busoli lub do z góry wyzna¬ czonej linii sily magnetycznej; inne sklad¬ niki maja kierunek prostopadly, pionowy i poziomy do kursu samolotu, gdy pilot utrzymuje swój wyznaczony kurs. Drogi lo¬ tu moga byc zaznaczone na ziemi za pomoca farby, flag sygnalowych lub innych odpo¬ wiednich znaków, które mozna uzupelnic fotografia, jak to opisano powyzej i tym spo¬ sobem mozna ustalic bezposredni zwiazek pomiedzy wynikami badania, przeprowa¬ dzonego z powietrza, a obszarem ziemi, be¬ dacej pod obserwacja.Wynalazek obejmuje równiez urzadzenia do badania geofizycznego sposobem elek¬ trycznym, w którym stosowane -jest wysy¬ lanie fal bardzo wielkiej czestotliwosci z ru¬ chomej podpory, na przyklad z samolotu, i wykrywanie oraz rejestrowanie tych fal, odbitych, zalamanych lub odksztalconych przez rózne przewodzace ciala, znajdujace sie w ziemi lub na (ziemi, np. rudy lub zbiorniki slonej wody.Wiadomo, ze fale wielkiej czestotliwosci posiadaja bardzo mala zdolnosc przenikania cial przewodzacych, np. ziemi i warstw podpowierzchniówych, i ze ich zdolnosc przenikania zmniejsza sie przy tych sa¬ mych cechach charakterystycznych prze¬ wodnosci z wzrostem czestotliwosci fal. Je¬ dnak czesc energii fal, chociaz niewielka, istotnie przenika je i moze byc wykryta i zmierzona w taki sposób, aby dostarczyc cennych danych geofizycznych. Zauwazono, ze przez uzycie fal bardzo wielkiej czesto¬ tliwosci i skupienie ich w wiazke o duzej energii i skierowanie jej do ziemi, zawsze pozostanie wystarczajaca ilosc energii elek¬ trycznej, która przechodzi wraz z przenika^ niem promienia w glab ziemi, by móc zmierzyc ja czulymi przyrzadami. Na przy¬ klad mozna wytworzyc z przenosnego na¬ dajnika polowego serie impulsów energii przez zastosowanie kilkuset^ kilowatów mo¬ cy dla kazdego krótkiego cyklu, trwajacego kilka milionowych sekundy. Urzadzenie od¬ biorcze wedlug wynalazku do wykrywania i pomiaru fal jest bardzo czule, tak, ze na¬ wet bardzo nieznaczna pozostalosc energii, pozostajaca w promieniu, który zostal od¬ bity, zalamany lub odksztalcony przez róz¬ ne przewodzace substancje w ziemi, np. ru¬ dy lub zbiorniki slonej wody, moze byc po¬ chwycona i zarejestrowana. Kierunek odbi¬ tego, zalamanego lub odksztalconego pro¬ mienia, lacznie z natezeniem energii, wy¬ krytej przez odbiornik, daje dane co do cha¬ rakteru i polozenia szukanego pokladu bar¬ dziej wyczerpujace i informujace, niz mozna — 7bylo osiagnac dotychczasowymi przyrzada¬ mi.Wedlug jednego z zastosowan praktycz¬ nych wynalazku, niezmiernie krótki impuls okresowy o wielkim natezeniu i bardzo wielkiej czestotliwosci jest promieniewany w, glab ziemi, a odbite, zalamane i odksztal¬ cone fale sa odbierane i badane za pomoca katodowego wskaznika promieni; wywolane przez niego promienie katodowe sa syste¬ matycznie analizowane i interpretowane geofizycznie.Opis praktycznej formy przyrzadu we¬ dlug wynalazku wiaze sie z fig. 3 rysunku, na której oscylator bardzo wielkiej czesto¬ tliwosci, oznaczony liczba 34, jest wzbudza¬ ny ze zródla pradu stalego 35, np. baterii akumulatorów lub pradnicy. W obwodzie, laczacym zródlo pradu ,35 z oscylatorem fal ultrakrótkich 34, wlaczona jest. w szereg lampa trójelektrodowa 36 i bocznik 37, na koncach którego wlaczony jest oscylator 34. Do oscylatora 34 jest przylaczony rezo¬ nator 38, który moze wysylac fale bardzo wielkiej czestotliwosci w kazdym zadanym kierunku, najlepiej w formie zwartego was¬ kiego promienia.Przeplyw pradu przez lampe trójelektro¬ dowa 36 jest normalnie zahamowany przez ujemne napiecia poczatkowe, wywolane dzieki opornikowi 39, który jest polaczony potencjometrem 41 z lampa prostownicza 40 i ze srodkiem transformatora anodowego 42, zasilanego energia z odpowiedniego zródla pradu o zmiennej czestotliwosci 43, np. ze zwyklego oscylatora wielkiej czestotliwosci lub nadajnika radiowego. Potencjometr 41 jest polaczony równolegle z regulacyjna ba¬ teria 44 i sluzy do regulowania wyzej wspo¬ mnianego zahamowania pradu w lampie prostowniczej 40. Zmienne zródlo czestotli¬ wosci 43 moze przez wylacznik 45 wytwo¬ rzyc odpowiednia podstawe czasowa w oscy¬ loskopie 46, który jest polaczony z obwo¬ dem wyjsciowym odbiornika 47, z kolei po¬ laczonego z odpowiednia antena 48.Regulacja przez lampe trójelekrodowa 36 pradu anodowego, zasilajacego oscylator 34, zalezy od napiecia fali na oporniku 39, a ksztalt tej fali, kiedy slizgacz potencjometru 41 jest umieszczony na jego nizszym, ujem¬ nym koncu, jest taki, jak u typowego pro¬ stownika pelnej fali. Ksztalt taki przedsta¬ wia fig. 3a. Jesli slizgacz potencjometru 41 bedzie przesuniety w kierunku górnego, do*- datniego konca, bedzie to mialo taki efekt, ze ostre wierzcholki fali, przedstawionej na fig. 3a, zostana sciete i utworzona bedzie fa¬ la o ksztalcie jak na fig. 3b, a przy dalszym przesunieciu slizgacza jak na fig. 3c.Z wyjatkiem bardzo krótkich okresów, przeplyw pradu orzez lampe trójelektrodo¬ wa 36 jest zahamowany i jezeli uwazac li¬ nie a-a na fig. 3a, 3b i 3c jako odpowiadajaca potencjalowi, przy którym przez lampe trój¬ elektrodowa 36 nie przeplywa prad, ta ostatnia bedzie przewodzila prad tylko pod¬ czas okresów czasu, przedstawionych przez szczyty fal prostowniczych, które wystaja powyzej tej linii a-a. Na tej podstawie z ksztaltu fali, uwidocznionego na fig. 3a, mozna ustalic przewodnictwa poprzez trio- de w okresie czasu., który wyraza sie sto¬ sunkiem 2k. Wartosc k jest wspólczynni¬ kiem, oznaczajacym ostrosc szczytu fali w stopniach na pól cyklu, a f jest czestotliwo¬ scia zródla 43 w megacyklach. Kazde roz¬ suniecie albo rozszerzenie szczytu fali ozna¬ cza wzrost k lub przedluzenie trwania im¬ pulsu, jak to przedstawiono np. na fig. 3b i 3c, podczas gdy z drugiej strony czestotli^ wosc f okresla czas pomiedzy nastepujacymi po sobie impulsami. Ponizej podana tabela przedstawia wartosci -y- w sekundach jako funkcje czestotliwosci mierzonej w cyr¬ klach, podczas gdy k równa sie 1,8 stopni na pól cyklu lub liczbowo 0,01. f 2k f 0,1 x 106 0,2 x 10-«. 1,0 x 106 0,02 x 10-6 10 x 10B 0,002 x 10:6 Regulacja przeplywu pradu przez lampe trójelektrodowa 36 ma dwa pozadane efek¬ ty. Po pierwsze, zródlo mocy 35 wymaga — 8 -tylko ograniczonej mocy, gdyz jego' energia jest dostarczana na bardzo krótki okres (ulamek sekundy), odpowiadajacy wartosci fc. Po drugie czas trwania kazdego impulsu jest tak krótki, ze fala ledwie zaczyna byc wysylana w przestrzen i oscyloskop 46 nie pokazuje jednej lub wiecej pojedynczych linij, przedstawiajacych efekt prawie na¬ tychmiastowego nadawania lub odbioru, ale rozklada otrzymane sygnaly na obraz lub serie kolejnych impulsów, przykrywajacych z rózna amplituda i z róznymi przerwami, jak to jest uwidocznione na fig. 4. Te kolejno otrzymywane sygnaly, oznaczone liniami na fig. 4, przedstawiaja czesci impulsów nada¬ wania fali poczatkowej, które zostaly opóz¬ nione w bezposrednim odbiorze albo przez osrodki ziemi o róznym przewodnictwie i stalej dielektrycznej, albo tez zostaly nie¬ prawidlowo odbite, zalamane lub odksztal¬ cone przez te osrodki.Wynalazek wykorzystuje te efekty wy¬ twarzajac szereg obrazów impulsów i po¬ równujac je i tlumaczac róznice pomiedzy nimi, co do ich znaczenia geofizycznego.Jezeli przyjac, ze rezonator 38 jest umiesz¬ czony tak, iz wysyla promienie w prze¬ strzen, to otrzymany obraz bedzie zawieral tylko linie 49 na fig. 4a, gdyz nie zachodzi ani odbicie, ani zalamanie, ani odksztalce¬ nie. Linie na rysunku przedstawiaja tylko kolejne impulsy lub rozladowania, pokazy¬ wane swietlnie przez oscyloskop 46, zgodnie z czestoscia wysylanych impulsów, na co równiez reaguje oscyloskop, dzieki dziala¬ niu laczacego urzadzenia 45. Jezeli wiec po¬ za tym przyjac, ze ustawienie rezonatora 38 zmieni sie tak, ze promienie, wysylane z niego, beda szly do ziemi i napotkaja ru¬ de metalowa, male ulamki poczatkowych Impulsów ultra wielkiej czestotliwosci beda z powrotem, odbite do odbiofmika 47 i wy¬ wolaja male linie, umieszczone w pewnych punktach pomiedzy kazdymi dwiema wiek¬ szymi liniami, jak to jest wskazane na fig. 4b, gdzie linie krótkie sa oznaczone liczba 50. W tym przypadku odleglosc pomiedzy dlugimi liniami 49 i krótkimi liniami 50 jest miara czasu, którego potrzebuje nada¬ ny impuls na dojscie do rudy metalowej i odbicie sie z powrotem do odbiornika, pod¬ czas gdy dlugosc linij-50 bedzie miara in¬ tensywnosci odbicia, a wiec wielkosci rudy metalowej. Amplituda lub natezenie krót¬ kich linij 50 nie moze byc w oznaczony spo¬ sób zmieniana przez regulowanie rezonato¬ ra 38, ale odleglosc miedzy tymi krótkimi liniami, przynajmniej w teorii, moze sie zmieniac w znacznym stopniu przez regulo¬ wanie zródla czestotliwosci 43.Jezeli przyjac, ze ruda metalowa znajduje sie w osrodku Oygorszej przewodnosci, tego rodzaju na przyklad, jak woda, mozna sie wówczas spodziewac, ze wiekszosc energii promienia, wchodzacego do wody, zostanie bezposrednio wchlonieta lub odbita, i ze tylko jej drobne ulamki docieraja do rudy metalowej, a jeszcze mniejsze ulamki sa od¬ bite. Jednak kiedy to odbicie zachodzi, obraz opisany przez oscyloskop 46 przybierze ksztalt taki, jaki jest uwidoczniony na fig. 4c, gdzie dlugie linie 49 znowu odpowiadaja nadawaniu, srednie linie 51 przedstawiaja odbicie od wody, a krótkie linie 50 przed¬ stawiaja odbicie od rudy metalowej, zwlasz¬ cza jezeli osrodek wody jest znacznej gle¬ bokosci. Wobec poprzedniego objasnienia mozna powiedziec, ze jezeli wyzej opisane urzadzenie (nadajnik - odbiornik) bedzie przenoszone nad woda, np. za pomoca samo¬ lotu, a promien fali bardzo wielkiej czesto¬ tliwosci bedzie skierowany do ziemi piono¬ wo oscyloskop 46 bedzie normalnie pokazy¬ wal tylko obraz o dwóch liniach, jak przed¬ stawiono na fig. 4b, podczas gdy nagle zja¬ wienie sie trzeciej linii, jak na fig. 4c, be¬ dzie dowodzilo istnienia jakiegos przedmio¬ tu o przewodnosci, rózniacej sie od prze¬ wodnosci wody, co ma znaczenie dla prac geofizycznych.Jezeli zas przyrzad jest przenoszony po¬ nad obszarem powierzchni ziemi, dosc je¬ dnolitej z geologicznego punktu widzenia, pojawi sie obraz typu, uwidocznionego na — 9 —fig. 4, i bedzie trwal, az charakter warstwy pod powierzchnia ziemi zmieni sie w takim stopniu, ze spowoduje zmiane tego obszaru.Obszar .wskazany przez te zmiane obrazu mozna naznaczyc, a potem badac za poimoca kazdej odpowiedniej, znanej metody bada¬ nia geofizycznego, przeprowadzanej na po¬ wierzchni ziemi, w celu dojscia do ostatecz¬ nego wniosku, co do scislego znaczenia za¬ obserwowanej zmiany obrazu.Jak to zostalo wyjasnione wyzej, wyna¬ lazek pozwala na szybkie i dokladne bada¬ nie geofizyczne z powietrza lub wody, przy czym operator moze oznaczyc nie tylko miejsce, Jecz równiez przyblizona dlugosc, szerokosc, grubosc, zarys i glebokosc pod powierzchnia ziemi szukanego podkladu. W przypadku badan typu magnetycznego ope¬ rator moze biadac jednoczesnie trzy pro¬ stopadle do siebie skladowe pola magne¬ tycznego i przeprowadzac pomiary magne¬ tyczne o czulosci jednej gammy, a nawet mniej. Chociaz metoda i przyrzad wedlug wynalazku sa przystosowane do uzycia pod czas przenoszenia w jakikolwiek odpowie¬ dni sposób nad obszarem badanym, oczywi¬ stym jest, jak to juz zaznaczono, ze szcze¬ gólnie skuteczne badanie moze byc przepro¬ wadzane z helikopterów, glównie na skutek tego, ze posiadaja one moznosc lotu pozio¬ mego i pionowego z wielkimi - zmianami szybkosci.Pod wyrazeniem statek powietrzny nale¬ zy rozumiec wszelkie srodki lokomocji w powietrzu. Podobne okreslenie statek wo¬ dny obejmuje wszelkie srodki lokomocji na wodzie lub pod woda. PL