隧道支护架对核磁共振探测影响研究

【摘要】核磁共振探测技术（MagneticResonanceSounding，以下简称MRS）是目前唯一的能够直接探测地下水的地球物理技术手段。该方法利用水中氢核的核磁共振性质，人工向铺设在地面的线圈通以拉莫尔频率的电流脉冲，激发场使地下水中氢核产生宏观磁矩，宏观磁矩在激发场中产生氢核所特有的拉莫尔频率旋进运动，停止激发后接收线圈在地面拾取感应电磁信号，即可探测得到线圈前方是否有水。现有的MRS地下水探测技术探测层状地下水已有很多成功案例，采用边长150米的单匝矩形线圈可以探测地下150米深度处的核磁信号，已经由打井验证。随着现代MRS测水技术应用不断拓宽，对仪器的要求不断提高，探测环境也变得更加艰难。核磁共振超前探测线圈在隧道中探测时受到支护架的严重影响，使激发电流减小，影响激发场的建立和信号的接收，以至于探测结果不精确。结合变压器模型，利用基尔霍夫电流定律，建立核磁共振发射线圈的等效电阻增量、电感减量与隧道支护架等效电阻、电感的关系公式。计算支护架与发射线圈的互感系数。根据电阻增量、电感减量以及支护架与发射线圈的互感系数，可以得到支护架的等效电阻以及电感。通过实验论证，实测结果与计算结果相比较吻合较好，本研究力求对核磁共振信号反演提供依据，使探测结果更加精准。
【作者】赵治辉；
【导师】王应吉；孙淑琴；
【作者基本信息】吉林大学，电力电子与电力传动，2014，硕士
【关键词】核磁共振；超前探测；支护架；增量；减量；

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