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英国《自然》杂志近日公开的一篇工程学论文

2018-01-15 12:48

英国《自然》杂志近日公开的一篇工程学论文,描述了一个便携式、低成本的重力仪,可测量地下隧道或地底石油等局部微小引力扰动。这个硅基设备敏感度还足以测量地球的潮汐,可应用于地球科学、工程、石油和天然气勘探和环境监测上。

研究团队通过测量发现,微机电系统重力仪的重力敏感度大约是智能手机加速计的一万倍,足以测量地球的潮汐——即由太阳和月亮引力引发的地壳形变。

重力仪全称为重力加速度仪,用于测量本地重力加速度中的微小变化。在科学应用上,可以对地壳形变进行观测,例如在火山学中,重力仪能够在火山喷发前衡量火山的岩浆堆积程度;它还可以在工业和商业上得以应用,例如民用工程和油气储藏的勘察行业。虽然现有的一些技术已经有足够高的敏感度可以用在这些领域,但是几乎均受限于超过10万美元的高价以及仪器自身超过8千克的重量。

研究人员认为,除现有应用以外,这种微型重力仪还可以用在无人机上进行重力勘探调查,以应对低空飞行中降低安全风险的需要。

此次,英国格拉斯哥大学贾尔斯·哈蒙德和他的研究团队,开发出一种小型化的重力仪,由面积15平方毫米、重量25克的硅片组成。他们的技术是基于制造智能手机中加速计的微机电系统制造工艺,从而可以大批量低价生产。