كاشف الشذوذ المغناطيسي
02.jpg/1280px-Lockheed_P-3C_(JMSDF)02.jpg)
كاشف الشذوذ المغناطيسي ( MAD ) هو أداة تستخدم للكشف عن الاختلافات الدقيقة في المجال المغناطيسي للأرض . [1] يشير المصطلح عادةً إلى أجهزة قياس المغناطيسية التي تستخدمها القوات العسكرية للكشف عن الغواصات (كتلة من المواد المغناطيسية الحديدية تخلق اضطرابًا يمكن اكتشافه في المجال المغناطيسي ). تُعد معدات MAD العسكرية من نسل أدوات المسح الجيومغناطيسي أو المسح المغناطيسي الجوي المستخدمة للبحث عن المعادن من خلال الكشف عن اضطرابها في المجال الأرضي الطبيعي.
تاريخ
لقد أجرى العلماء عمليات الاستكشاف الجيولوجي عن طريق قياس ودراسة التغيرات في المجال المغناطيسي للأرض منذ عام 1843. وكانت الاستخدامات الأولى لأجهزة قياس المغناطيسية لتحديد مواقع رواسب الخام. وكان كتاب ثالين "فحص رواسب خام الحديد عن طريق القياسات المغناطيسية"، الذي نُشر عام 1879، أول أطروحة علمية تصف هذا الاستخدام العملي. [2]
استخدمت أجهزة الكشف عن الشذوذ المغناطيسي المستخدمة للكشف عن الغواصات خلال الحرب العالمية الثانية مقياس المغناطيسية Fluxgate ، وهي تقنية غير مكلفة وسهلة الاستخدام طورها فيكتور فاكوير من شركة Gulf Oil في ثلاثينيات القرن العشرين للعثور على رواسب الخام. [3] [4] تم استخدام معدات الكشف عن الشذوذ المغناطيسي من قبل القوات المضادة للغواصات اليابانية والأمريكية، إما عن طريق سحبها بواسطة السفن أو تثبيتها في الطائرات للكشف عن غواصات العدو المغمورة بالمياه الضحلة. أطلق اليابانيون على التكنولوجيا اسم jikitanchiki (磁気探知機، "جهاز الكشف المغناطيسي"). بعد الحرب، واصلت البحرية الأمريكية تطوير معدات الكشف عن الشذوذ المغناطيسي كتطور موازٍ لتقنيات الكشف عن السونار .
تم استخدام بيانات الأقمار الصناعية والسطح القريب والمحيطية من أجهزة الكشف لإنشاء خريطة الشذوذ المغناطيسي الرقمية العالمية التي نشرتها لجنة الخريطة الجيولوجية للعالم (CGMW) في يوليو 2007.
عملية
عادةً ما تكون الشذوذ المغناطيسي من الغواصة صغيرًا جدًا. يقدر أحد المصادر أنه حوالي 0.2 n T فقط على مسافة 600 متر. [5] يقدر مصدر آخر أن غواصة بطول 100 متر وعرض 10 أمتار ستنتج تدفقًا مغناطيسيًا يبلغ 13.33 nT على مسافة 500 متر و1.65 nT على بعد 1 كم و0.01 nT على بعد 5 كم. [6] لتقليل التداخل من المعدات الكهربائية أو المعدن في جسم الطائرة، يتم وضع مستشعر MAD في نهاية ذراع الرافعة أو على جهاز ديناميكي هوائي مسحوب. [7] ومع ذلك، يجب أن تكون الغواصة قريبة جدًا من موضع الطائرة وقريبة من سطح البحر للكشف عن الشذوذ، لأن المجالات المغناطيسية تتناقص مع مكعب عكسي للمسافة ، يعطي أحد المصادر نطاق ميل للكشف يبلغ 500 متر. [7] حجم الغواصة وتركيبة هيكلها واتجاهها، وكذلك عمق المياه وتعقيد المجال المغناطيسي الطبيعي، تحدد مدى الكشف. عادة ما يتم تثبيت أجهزة الكشف المغناطيسي المباشر على الطائرات . [7] على سبيل المثال، أظهرت إحدى الدراسات أن مدى الكشف الأفقي من 450 إلى 800 متر، عندما كانت الطائرة على ارتفاع 200 متر فوق الغواصة، انخفض إلى أقل من 150 مترًا عندما كانت الطائرة على ارتفاع 400 متر فوق الغواصة. [8]
إذا كان قاع البحر يحتوي على سفن غارقة، فقد تعمل الغواصات بالقرب منها لتضليل أجهزة الكشف عن الشذوذ المغناطيسي. [9]
تتمتع تقنية الكشف عن الغواصات متعددة الأهداف بمزايا معينة مقارنة بأساليب الكشف الأخرى. فهي طريقة كشف سلبية. وعلى عكس السونار، فهي لا تتأثر بالظروف الجوية؛ بل إن تقنية الكشف عن الغواصات متعددة الأهداف فوق حالة البحر 5 قد تكون الطريقة الوحيدة الموثوقة لاكتشاف الغواصات. [8]
استخدامات أخرى
بالنسبة لتطبيقات المسح المغناطيسي الجوي ، يمكن تركيب المستشعر المغناطيسي على طائرة (عادةً على مسبار طويل أمام الطائرة أو خلفها لتقليل التأثيرات المغناطيسية للطائرة نفسها) أو في جهاز مقطور. يتم إنتاج مخطط يمكن للجيولوجيين والجيوفيزيائيين دراسته لتحديد توزيع وتركيز المعادن المغناطيسية المرتبطة بالجيولوجيا والرواسب المعدنية .
انظر أيضا
- نظام كشف الغواصات
- جهاز Autolycus ، كاشف دخان العادم
مراجع
- ^ Wragg, David W. (1973). A Dictionary of Aviation (الطبعة الأولى). Osprey. ص 183. ISBN 9780850451634.
- ^ ملاحظة موجزة: المسح الجيوفيزيائي باستخدام الأساليب المغناطيسية، 16 يناير 2004، جامعة كالجاري
- ^ دنمور، سبنسر، Lost Subs، Chartwell Books، Edison NJ، 2007، ص.120 ISBN 978-0-7858-2226-4
- ^ "فيكتور فاكوير الأب، 1907-2009: كان الجيوفيزيائي خبيرًا في المغناطيسية"، لوس أنجلوس تايمز : B24، 24 يناير 2009.
- ^ ليو ، شوتشانغ. هو، جيافي؛ لي، بيسن؛ وان، تشنغبياو؛ تشن تشو. عموم، منغتشون. تشانغ، تشي؛ ليو، تشونغيان؛ وانغ، سيوي. تشن، ديشيانغ. هو، جينجتاو؛ بان ، شيويه (2019). “اكتشاف الشذوذ المغناطيسي بناءً على الشبكة العصبية المتصلة بالكامل”. الوصول إلى IEEE . 7 . IEEE : 182198. بيب كود :2019IEEEA...7r2198L. دوى : 10.1109/ACCESS.2019.2943544 . S2CID 204082945.
- ^ Yuqin Chen؛ Jiansheng Yuan (2015). طرق الكشف التفاضلي للغواصات استنادًا إلى الشذوذ المغناطيسي وتكنولوجيا ترتيب المجسات. وقائع ورشة العمل الدولية الثانية لعام 2015 حول هندسة المواد وعلوم الكمبيوتر . ص. 446. doi : 10.2991/iwmecs-15.2015.88 .
- ^ abc "أساسيات أنظمة الأسلحة البحرية - الفصل 9 أنظمة الكشف والتتبع تحت الماء".
- ^ ab Chengjing Li; et al. (2015). "نطاق الكشف لأجهزة قياس المغناطيسية المحمولة جوًا في الكشف عن الشذوذ المغناطيسي". مجلة مراجعة علوم الهندسة والتكنولوجيا . 8 (4): 105-110. doi : 10.25103/JESTR.084.17 . S2CID 117237628.
- ^ بيتر هوارث. القوة البحرية الصاعدة للصين . ص 93-94.
