基于时变点电荷载流微元的瞬变电磁场理论研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    41174090
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    90.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    D0408.油气地球物理学
  • 结题年份:
    2015
  • 批准年份:
    2011
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

经典瞬变电磁理论将磁性源和电性源看做偶极子,利用恒定电流场的磁偶极子或电偶极子公式,通过比拟得到谐变场的频域表达式;对于大定源回线和长接地导线源,以偶极子为基本微元,做回线面积分或沿回线、长直导线做线积分,再经频域到时域的变换得到解析公式。这种基于偶极子的理论公式在瞬变电磁法的发展上起到了重要作用,但还不能完全反映场的特性,不能适应精确勘探的需要。本课题以时变点电荷为基本微元,不再经过Fourier或Laplace变换,直接在时间域中推导层状介质表面上大回线源和长接地导线源的瞬变电磁场解析式,研究时变点电荷载流微元的处理、时域辅助函数的选取、含特殊函数积分算法,分析瞬变场在典型地层和不同场区情况下的响应特征等。研究成果将突破长期沿用的偶极子理论,用真正的微元代替偶极子微元,减小非偶极子和时域频域转换误差,以便更好地反映全场区的电磁特性,为瞬变电磁法的进一步发展和实际勘探提供理论基础。

结项摘要

虽然瞬变电磁近年来得到快速发展,但瞬变电磁法探测精度依然没有得到较大的改善,对地下横向异常的分辨能力较差,探测深度依然有限,没有形成独特的瞬变电磁理论方法体系,困扰这一方法发展理论上的核心问题主要是精确解问题。经典电磁理论利用偶极子微元和频时变换进行瞬变电磁场的求解。对于宏观电磁场来说,基于偶极子得到的场方程是精确的。但是,分子水平上的偶极子,与同样属于宏观电磁场的偶极子源和回线源有本质上的区别。同时,频时变换的方法往往只对有限的接收点有效,目前,还没有一种方法可以实现在大量接收点进行精确的频时变换。另外,以往经由频域到时域的转换,可能会掩盖时域场最本质的属性—因果律。因此,频域场的理论和方法对于瞬态场的研究并不总是有效的,寻找有效的直接时域方法成为必然趋势。. 针对前面分析的基于偶极子微元的瞬变电磁场解析问题,首先分析偶极子近似引起的相对误差,并进一步提出基于时变点电荷载流微元的瞬变电磁研究思路。从真正的基本微元出发,以时变点电荷代替以往的偶极子近似,并且不再经过傅立叶或拉普拉斯变换,直接求解时域瞬变场,提高了瞬变场的计算精度,为进一步提升瞬变电磁的勘探精度打下坚实的理论基础。. 在国家自然科学基金面上项目支持下,中国科学院地质与地球物理研究所和江苏大学等单位,系统地开展了基于点电荷载流微元的瞬变电磁直接时域求解的研究,在典型地区进行对比实验,并进一步验证结果的可靠性。获得授权发明专利1项,专著1部,发表文章28篇。取得如下几个方面的研究成果:.1)对传统的偶极子源响应进行总结,指出存在的问题;.2)分析经典频时变换的求解方式及存在的问题;.3)提出点电荷载流微元直接时域求解方式;.4)给出基于点电荷的大尺度源的响应求解方式;.5)基于直接时域点电荷载流微元响应,给出视电阻率的反演方法,并将该方法用于野外实践中,取得理想的探测效果。

项目成果

期刊论文数量(39)
专著数量(1)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Correlation analysis and imaging technique of TEM data
TEM数据的相关分析与成像技术
  • DOI:
    10.1071/eg11034
  • 发表时间:
    2012-09
  • 期刊:
    Exploration Geophysics
  • 影响因子:
    0.9
  • 作者:
    Guo, Wen-Bo;Xue, Guo-Qiang;Li, Xiu;Liu, Yin-Ai
  • 通讯作者:
    Liu, Yin-Ai
Analysis of the near-source error in TEM due to the dipole hypothesis
偶极子假设引起的 TEM 近源误差分析
  • DOI:
    10.1016/j.jappgeo.2015.02.026
  • 发表时间:
    2015-05
  • 期刊:
    Journal of Applied Geophysics
  • 影响因子:
    2
  • 作者:
    Xue Guoqiang;L. J. Gelius;Wang Heyuan;Yan Shu
  • 通讯作者:
    Yan Shu
电性源瞬变电磁B场全程视电阻率计算
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    地球物理学进展
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    崔江伟;薛国强;陈卫营;邓居智
  • 通讯作者:
    邓居智
大回线源瞬变电磁接收装置的改进
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    物探与化探
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    周楠楠;薛国强;苏艳萍
  • 通讯作者:
    苏艳萍
电性源瞬变电磁响应计算中的误差研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    物探化探计算技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    周楠楠;薛国强;孔祥儒
  • 通讯作者:
    孔祥儒

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其他文献

SOTEM多分量激电响应特性分析
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    地球物理学进展
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈稳;薛国强;陈卫营;周楠楠;卢云飞
  • 通讯作者:
    卢云飞
电性源地-井瞬变电磁法全分量响应特性与探测能力分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    地球物理学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈卫营;韩思旭;薛国强
  • 通讯作者:
    薛国强
煤矿采空区地球物理探测应用综述
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    地球物理学进展
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    薛国强;潘冬明;于景邨
  • 通讯作者:
    于景邨
瞬变电磁法在煤炭领域的研究与应用新进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    地球物理学进展
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    薛国强;于景邨
  • 通讯作者:
    于景邨
SOTEM数据一维OCCAM反演及其应用于三维模型的效果
  • DOI:
    10.6038/cjg20170930
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    地球物理学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈卫营;李海;薛国强;陈康;钟华森
  • 通讯作者:
    钟华森

其他文献

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薛国强的其他基金

电性源瞬变电磁短偏移距精细探测理论与方法研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
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  • 项目类别:
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SOTEM法深部探测关键问题
  • 批准号:
    41474095
  • 批准年份:
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  • 资助金额:
    104.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

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AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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