• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Naturen
    Ser in i jorden med ljud

    Kredit:Delfts tekniska universitet

    Redan som ett litet barn var Staring fascinerad av jorden och vad som pågick inuti den. "Jag samlade på alla typer av stenar och ville veta om saker som jordbävningar och vulkaner. Och när jag upptäckte att det fanns sätt att faktiskt titta in i jorden så blev jag såld."

    Staring använder hammaren och metallplattan för att göra en digital bild av underytan. Men bilden som visas på skärmen är inte alltid sann.

    Använda ljud för att producera en bild

    "För att producera en digital bild skickar du en ljudsignal till underytan, vilket vi gör med en metallplatta och en hammare. Vi hoppas att signalen stöter på ett lager på väg in och sedan studsar rakt tillbaka. Under tiden, en geofon som registrerar signalens framsteg bestämmer hur lång tid det tar för den att dyka upp igen. Detta kommer att ge Staring djupet på lagret.

    "Men det är inte så enkelt som det. Jorden har många lager och signalen kan studsa fram och tillbaka mellan valfritt antal av dem innan den återvänder till ytan." Alla dessa lager är uppbyggda av olika typer av jord och berg. Om signalen plötsligt träffar en annan typ av material kan det vara så att en del av signalen reflekteras flera gånger innan den återuppstår.

    Bild perfekt?

    "Vi kan se om en signal har studsat rakt tillbaka eftersom flera reflektioner kommer att orsaka en tidsfördröjning, " Staring förklarar.

    Problemet med denna metod är att den antar att signalen endast reflekteras en gång av varje lager. Om det återspeglas oftare, signalen kommer att ta längre tid att återuppstå vilket, enligt metoden, placerar effektivt ursprunget till reflektionen djupare ner. Detta resulterar i en felaktig bild. "Vi vet inte vad den verkliga situationen är och, mer viktigt, vi vet inte vad den felaktiga bilden döljer."

    • Kredit:Delfts tekniska universitet

    • Kredit:Delfts tekniska universitet

    Marchenko-metoden

    Marchenko-metoden, som Staring för närvarande forskar om, skulle kunna ändra detta. "Det är en metod som bygger på premissen att själva signalen ger dig all data du behöver. Genom att använda en massa matematiska beräkningar och fysiska data från ljudvågorna kan du förutsäga vilken del av signalen som studsade tillbaka direkt och vilken del studsade av olika lager innan den återuppstod." Denna information gör det möjligt för Staring att korrigera den ursprungliga bilden.

    "Före och efter"-bilderna är slående olika. "Med Marchenko-metoden avslöjas plötsligt allt som ligger gömt. Mycket ofta förändras tolkningen av vad som händer i ett visst område helt." Och den kunskapen kan spara mycket pengar och undvika onödiga risker när det finns underjordiska byggarbeten som ska utföras.

    "Jag kommer snart att vara involverad i byggandet av ett antal nya solgårdar. Krafterna som genereras där är enorma och man måste vara säker på att inga sättningar kommer att inträffa. Mitt jobb är att ge en tillförlitlig bild av undergrunden så att turbinerna kommer att placeras på säkra platser och kan övervakas i efterhand."


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com