Gravity gradiometry
ஈர்ப்புச் சாய்வு அளவீடு என்பது புவியின் ஈர்ப்பு விசையில் உள்ள மாறுபாடுகளை (முரண்பாடுகளை) ஈர்ப்பு விசை முடுக்கத்தின் இடஞ்சார்ந்த சாய்வின் அளவீடுகள் மூலம் ஆய்வு செய்வதாகும். ஈர்ப்பு சாய்வு டென்சர் என்பது 3x3 டென்சர் ஆகும், இது முடுக்கம் திசையன் () இன் மூன்று கூறுகளில் ஒவ்வொன்றின் பகுதியளவு வழித்தோன்றல்களைக் குறிக்கிறது, மொத்தம் 9 அளவிடத்தக்க அளவுகள்ஃ இது சதுர பரஸ்பர நேரத்தின் பரிமாணத்தைக் கொண்டுள்ளது, s-2 (அல்லது mm-1s-2) அலகுகளில். கிராவிட்டி கிரேடியோமெட்ரி என்பது எண்ணெய் மற்றும் கனிம ஆய்வாளர்களால் மேற்பரப்பின் அடர்த்தியை அளவிட பயன்படுத்தப்படுகிறது, அடிப்படை பாறை பண்புகள் காரணமாக ஈர்ப்பு முடுக்கத்தின் மாற்ற விகிதத்தை திறம்பட அளவிடுவதன் மூலம். இந்தத் தகவல்களிலிருந்து மேற்பரப்பு முரண்பாடுகளைப் பற்றிய ஒரு படத்தை உருவாக்க முடியும், பின்னர் அவை எண்ணெய், எரிவாயு மற்றும் கனிம வைப்புகளை இன்னும் துல்லியமாக குறிவைக்கப் பயன்படுத்தப்படலாம். நீரில் மூழ்கிய பொருட்களைக் கண்டுபிடிக்கும்போது அல்லது நீரின் ஆழத்தை (பாத்திமெட்ரி) தீர்மானிக்கும் போது, நீர் நெடுவரிசை அடர்த்தியைப் படமாக்கவும் இது பயன்படுத்தப்படுகிறது. இயற்பியல் விஞ்ஞானிகள் பூமியின் சரியான அளவு மற்றும் வடிவத்தை தீர்மானிக்க ஈர்ப்பு அளவீடுகளைப் பயன்படுத்துகிறார்கள், மேலும் அவை மந்தமான வழிசெலுத்தல் அமைப்புகளுக்கு பயன்படுத்தப்படும் ஈர்ப்பு இழப்பீடுகளுக்கு பங்களிக்கின்றன. ஈர்ப்பு சாய்வு அளவீடுகள் என்பது பூமியின் ஈர்ப்பு விசை, அதன் மையப்பகுதி விசை, சூரியன், சந்திரன் மற்றும் கிரகங்கள் காரணமாக ஏற்படும் அலை முடுக்கம் மற்றும் பிற பயன்பாட்டு சக்திகளின் பிரதிபலிப்பாகும். ஈர்ப்பு கிரேடியோமீட்டர்கள் ஈர்ப்பு திசையனின் இடஞ்சார்ந்த வழித்தோன்றல்களை அளவிடுகின்றன. மிகவும் அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படும் மற்றும் உள்ளுணர்வு கூறு செங்குத்து ஈர்ப்பு சாய்வு, Gzz ஆகும், இது உயரம் (z) உடன் செங்குத்து ஈர்ப்பு (gz) மாற்றத்தின் விகிதத்தைக் குறிக்கிறது. ஒரு சிறிய செங்குத்து தூரத்தால் பிரிக்கப்பட்ட இரண்டு புள்ளிகளில் ஈர்ப்பு மதிப்பை வேறுபடுத்துவதன் மூலமும், இந்த தூரத்தால் வகுப்பதன் மூலமும் இதைக் கண்டறியலாம். இரண்டு ஈர்ப்பு அளவீடுகளும் முடுக்கமானிகளால் வழங்கப்படுகின்றன, அவை பொருந்துகின்றன மற்றும் உயர் மட்ட துல்லியத்துடன் சீரமைக்கப்படுகின்றன. அலகுகள் ஈர்ப்பு சாய்வின் அலகு இயோட்வோஸ் (சுருக்கமாக E) ஆகும், இது 10−9s−2 (அல்லது 10−4 mGal/m) க்கு சமம். 2 மீட்டர் தூரத்தில் நடந்து செல்லும் ஒரு நபர் சுமார் ஒரு ஈ. மலைகள் பல நூறு இயோட்வோக்களின் சமிக்ஞைகளை வழங்க முடியும். ஈர்ப்பு சாய்வு டென்சர் முழு டென்சர் கிரேடியோமீட்டர்கள் மூன்று செங்குத்தான திசைகளிலும் ஈர்ப்பு திசையனின் மாற்ற விகிதத்தை அளவிடுகின்றன, இது ஈர்ப்பு சாய்வு டென்சருக்கு வழிவகுக்கிறது (படம் 1). ஈர்ப்பு விசையுடன் ஒப்பீடு ஈர்ப்பு விசையின் வழித்தோன்றல்கள் என்பதால், ஈர்ப்பு சாய்வு சமிக்ஞைகளின் நிறமாலை சக்தி அதிக அதிர்வெண்களுக்கு தள்ளப்படுகிறது. இது பொதுவாக ஈர்ப்பு சாய்வு ஒழுங்கின்மையை ஈர்ப்பு ஒழுங்கின்மையை விட மூலத்திற்கு மிகவும் உள்ளூர்மயமாக்குகிறது. அட்டவணை (கீழே) மற்றும் வரைபடம் (படம் 2) ஒரு புள்ளி மூலத்திலிருந்து gz மற்றும் Gzz பதில்களை ஒப்பிடுகின்றன. மாறாக, ஈர்ப்பு அளவீடுகள் குறைந்த அதிர்வெண்ணில் அதிக சமிக்ஞை சக்தியைக் கொண்டுள்ளன, எனவே அவை பிராந்திய சமிக்ஞைகள் மற்றும் ஆழமான ஆதாரங்களுக்கு அதிக உணர்திறன் கொண்டவை. டைனமிக் சர்வே சூழல்கள் (வான்வழி மற்றும் கடல்) வழித்தோன்றல் அளவீடு சமிக்ஞையில் உள்ள ஒட்டுமொத்த ஆற்றலை தியாகம் செய்கிறது, ஆனால் இயக்க இடையூறு காரணமாக ஏற்படும் சத்தத்தை கணிசமாகக் குறைக்கிறது. ஒரு நகரும் மேடையில், இரண்டு முடுக்கமானிகளால் அளவிடப்படும் முடுக்கம் இடையூறு ஒரே மாதிரியாக இருக்கும், இதனால் வித்தியாசத்தை உருவாக்கும் போது, அது ஈர்ப்பு சாய்வு அளவீட்டில் ரத்து செய்யப்படுகிறது. இது வான்வழி மற்றும் கடல் ஆய்வுகளில் கிரேடியோமீட்டர்களைப் பயன்படுத்துவதற்கான முக்கிய காரணமாகும், அங்கு முடுக்கம் நிலைகள் ஆர்வத்தின் சமிக்ஞைகளை விட அதிக அளவிலான வரிசைகளாக உள்ளன. சமிக்ஞை-சத்தம் விகிதம் அதிக அதிர்வெண்ணில் (0.01 ஹெர்ட்ஸுக்கு மேல்) மிகவும் பயனளிக்கிறது, அங்கு வான்வழி முடுக்கம் சத்தம் மிகப்பெரியது. பயன்பாடுகள் ஈர்ப்பு கிரேடியோமெட்ரி முக்கியமாக ஹைட்ரோகார்பன் மற்றும் கனிம ஆய்வுக்கு உதவ மேற்பரப்பு புவியியலைப் படம்பிடிக்கப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி 25 லட்சம் கிலோமீட்டருக்கும் அதிகமான வழித்தடங்கள் இப்போது கணக்கெடுக்கப்பட்டுள்ளன. உப்பு டயப்பர்கள், பிளவு அமைப்புகள், ரீஃப் கட்டமைப்புகள், கிம்பர்லைட் குழாய்கள் போன்ற புவியியல் அம்சங்களுடன் தொடர்புடைய ஈர்ப்பு முரண்பாடுகளை ஆய்வுகள் எடுத்துக்காட்டுகின்றன. சுரங்கப்பாதை மற்றும் பதுங்கு குழியைக் கண்டறிதல் மற்றும் கடல் சுழற்சி பற்றிய அறிவை மேம்படுத்துவதை நோக்கமாகக் கொண்ட சமீபத்திய GOCE பணி ஆகியவை பிற பயன்பாடுகளில் அடங்கும். ஈர்ப்பு கிரேடியோமீட்டர்கள் லாக்ஹீட் மார்ட்டின் ஈர்ப்பு கிரேடியோமீட்டர்கள் 1970 களில், அமெரிக்கத் துறையில் ஒரு நிர்வாகியாக. டிரிடென்ட் 2 அமைப்பை ஆதரிப்பதற்காக ஈர்ப்பு கிரேடியோமீட்டரின் வளர்ச்சியை ஜான் பிரெட் தொடங்கினார். பெல் ஏரோஸ்பேஸ் (பின்னர் லாக்ஹீட் மார்ட்டினால் கையகப்படுத்தப்பட்டது) உருவாக்கிய முழு டென்சர் கிரேடியன்ட் (எஃப்டிஜி) அமைப்பிற்கான வணிக பயன்பாடுகளைப் பெற ஒரு குழு நியமிக்கப்பட்டது, மேலும் இரகசிய வழிசெலுத்தலுக்கு உதவ வடிவமைக்கப்பட்ட அமெரிக்க கடற்படை ட்ரைடென்ட் நீர்மூழ்கிக் கப்பல்களில் பயன்படுத்தப்பட்டது. பனிப்போர் முடிவுக்கு வந்தபோது, அமெரிக்க கடற்படை வகைப்படுத்தப்பட்ட தொழில்நுட்பத்தை வெளியிட்டது மற்றும் தொழில்நுட்பத்தின் முழு வணிகமயமாக்கலுக்கான கதவைத் திறந்தது. 1990 ஆம் ஆண்டில் வெளியான தி ஹன்ட் ஃபார் ரெட் அக்டோபர் என்ற திரைப்படத்தில் ஈர்ப்பு கிரேடியோமீட்டர் இருப்பது பிரபலமாக அம்பலப்படுத்தப்பட்டது. இரண்டு வகையான லாக்ஹீட் மார்ட்டின் ஈர்ப்பு கிரேடியோமீட்டர்கள் தற்போது செயல்பாட்டில் உள்ளனஃ 3டி முழு டென்சர் கிராவிட்டி கிரேடியோமீட்டர் (எஃப்டிஜி; ஒரு நிலையான விங் விமானம் அல்லது ஒரு கப்பலில் பயன்படுத்தப்படுகிறது) மற்றும் ஃபால்கான் கிரேடியோமீட்டர் (8 ஆக்ஸிலரோமீட்டர்கள் கொண்ட ஒரு பகுதி டென்சர் அமைப்பு மற்றும் ஒரு நிலையான விங் விமானம் அல்லது ஹெலிகாப்டரில் பயன்படுத்தப்படுகிறது). 3டி எஃப்டிஜி அமைப்பு மூன்று ஈர்ப்பு கிரேடியோமெட்ரி கருவிகளைக் (ஜிஜிஐ) கொண்டுள்ளது, ஒவ்வொன்றும் சுழல் திசையில் அளவீட்டு திசையுடன் ஒரு சுழல் வட்டில் ஏற்பாடு செய்யப்பட்ட இரண்டு எதிர் ஜோடி முடுக்கமானிகளைக் கொண்டுள்ளது. பிற ஈர்ப்பு கிரேடியோமீட்டர்கள் நிலைமின்னியல் ஈர்ப்பு கிரேடியோமீட்டர் இது ஐரோப்பிய விண்வெளி முகமையின் GOCE பணியில் பயன்படுத்தப்படும் ஈர்ப்பு கிரேடியோமீட்டர் ஆகும். இது மூன்று ஜோடி நிலைமின்னியல் சர்வோ-கட்டுப்படுத்தப்பட்ட முடுக்கமானிகளை அடிப்படையாகக் கொண்ட மூன்று அச்சு மூலைவிட்ட கிரேடியோமீட்டர் ஆகும். ஐரோப்பிய விண்வெளி ஏஜென்சிக்காக முதலில் உருவாக்கப்பட்ட தொழில்நுட்பத்தின் பரிணாமம், ஆர்கேக்ஸ் (இப்போது செயலிழந்த ஒரு நிறுவனம்) உருவாக்கிய எக்ஸ்ப்ளோரேஷன் கிராவிட்டி கிரேடியோமீட்டர் (ஈஜிஜி), அதன் செயல்திறனை வழங்க சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டியின் இரண்டு முக்கிய கொள்கைகளைப் பயன்படுத்துகிறதுஃ மைஸ்னர் விளைவு, இது ஈஜிஜி ஆதார வெகுஜனங்களின் லெவிடேஷன் மற்றும் ஃப்ளக்ஸ் அளவீட்டை வழங்குகிறது, இது ஈஜிஜிக்கு அதன் உள்ளார்ந்த ஸ்திரத்தன்மையை வழங்குகிறது. ஈஜிஜி குறிப்பாக உயர் மாறும் கணக்கெடுப்பு சூழல்களுக்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. ரிப்பன் சென்சார் கிரேடியோமீட்டர் கிராவிடெக் ஈர்ப்பு கிரேடியோமீட்டர் சென்சார் ஈர்ப்பு சாய்வு சக்திகளுக்கு பதிலளிக்கும் ஒற்றை உணர்திறன் உறுப்பைக் (ஒரு ரிப்பன்) கொண்டுள்ளது. இது ஆழ்துளை பயன்பாடுகளுக்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. யு. டபிள்யூ. ஏ ஈர்ப்பு கிரேடியோமீட்டர் மேற்கு ஆஸ்திரேலியா பல்கலைக்கழகம் (வி. கே-1) ஈர்ப்பு கிரேடியோமீட்டர் என்பது ஒரு சூப்பர் கண்டக்டிங் கருவியாகும், இது மைக்ரோ-ஃப்ளெக்சர் ஆதரவு சமநிலை கற்றைகளின் ஜோடிகளின் அடிப்படையில் ஒரு ஆர்த்தோகனல் குவாட்ருபோல் ரெஸ்பாண்டர் (ஓ. க்யூ. ஆர்) வடிவமைப்பைப் பயன்படுத்துகிறது. கெடெக்ஸ் ஈர்ப்பு கிரேடியோமீட்டர் (ஏ. கே. ஏ உயர் வரையறை வான்வழி ஈர்ப்பு கிரேடியோமீட்டர், எச். டி-ஏ. ஜி. ஜி) என்பது மேரிலாந்து பல்கலைக்கழகத்தில் உருவாக்கப்பட்ட தொழில்நுட்பத்தை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒரு சூப்பர் கண்டக்டிங் ஓ. க்யூ. ஆர்-வகை ஈர்ப்பு கிரேடியோமீட்டர் ஆகும். ஐகோர்ஸ் ஈர்ப்பு கிரேடியோமீட்டர் ஐகோர்ஸ் ஈர்ப்பு கிரேடியோமீட்டர் என்பது ஜெர்மனியில் உள்ள ஐமார் வழிசெலுத்தலில் உருவாக்கப்பட்ட தொழில்நுட்பத்தை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒரு ஸ்ட்ராப்டவுன் வான்வழி ஈர்ப்பு கிரேடியோமீட்டர் ஆகும். குவாண்டம் தொழில்நுட்ப ஈர்ப்பு கிரேடியோமீட்டர்கள் குவாண்டம் தொழில்நுட்ப ஈர்ப்பு கிரேடியோமீட்டர்கள் அணு இன்டர்ஃபெரோமெட்ரியை அடிப்படையாகக் கொண்டவை தற்போது உலகெங்கிலும் உள்ள பல பல்கலைக்கழகங்களால் உருவாக்கப்பட்டு வருகின்றன, மேலும் அவை நடைமுறை பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படத் தொடங்கியுள்ளன. மேலும் காண்க குறிப்புகள் வெளிப்புற இணைப்புகள் ஈர்ப்பு கிரேடியோமீட்டர் அமைப்புகளின் வளர்ச்சி மற்றும் வரிசைப்படுத்தலில் முன்னேற்றங்கள் மற்றும் சவால்கள் GOCE பணி பேலோட் புவி இயற்பியல் கணக்கெடுப்பு புவியியல் புவியியல் நுட்பங்கள் ஈர்ப்பு அளவீடு