Georadar Flashcards
Was ist das Grundprinzip des Georadars (GPR)?
Basierend auf der Ausbreitung und Reflexion elektromagnetischer Wellen
Reflexion und Streuung elektromagnetischer Wellen tritt beim Kontakt
Welche physikalische Eigenschaft steuert die GPR-Antwort?
Permittivität: ist die Fähigkeit von Materialien, die Verschiebung von gebundenen Ladungen zu ermöglichen
Bzw. Auch Wassergehalt kann Einfluss habe
Was ist der Unterschied zwischen GPR-Messungen mit common mid-point und
constant offset? Was ist das Ziel jeder Konfiguration?
common mid-point:
Erhöhung des Abstands zwischen Tx und Rx, um die EM-Welle zu zwingen, in tiefere Schichten einzudringen; Direkte Beobachtungen vertikaler Änderungen der
Untergrundeigenschaften an einem bestimmten Punkt (dielektrische Konstante); Quantitative Abschätzung der Geschwindigkeit der EM-Welle (aufgezeichnete Laufzeit, für eine bekannte Entfernung)
constant offset:
Kontinuierliches Bild des Untergrunds indem Tx-Rx-Antennen entlang eines Profils gezogen werden; Abstand zwischen Tx und Rx ist konstant – oder Einsatz von eingebauten Rx-Tx- Antennen
Was ist die dielektrische Konstante (Dielektrizitätskonstante)?
Verhältnis zw. elektr. Permittivität des Mediums (𝜀) und Permittivität vom Vakuum (𝜀0)
Was ist die elektrische Permittivität?
Permittivität: ist die Fähigkeit von Materialien, die Verschiebung von gebundenen Ladungen zu ermöglichen
Was ist die dielektrische Konstante von Luft, Wasser und Eis?
Luft: 1
Wasser: 80
Eis: 3-4
Warum ist GPR eine häufig verwendete Methode bei Kryosphärenuntersuchungen?
Aufgrund des hohen spezifischen elektrischen Widerstands von Eis können GPR-Explorationen Tiefen von einigen Dutzend Metern erreichen
Deutlich niedrige Dielektrizitätskonstante
Was steuert die Geschwindigkeit elektromagnetischer Wellen in Medien?
Die Dielektrizitätskonstante 𝜀r
Erklären sie das Reflexions- und Brechungsgesetz
An der Kontaktstelle zwischen Materialien mit unterschiedlicher elektrischer
Permittivität (𝜀) wird eine einfallende Welle teilweise reflektiert und übertragen
Welche Größe wird bei GPR-Messungen gemessen und welche physikalische
Eigenschaft ist von Interesse?
Messgröße: Laufzeit
Interessante Eigenschaften: Tiefe und Dielektrizitätskonstante
Welche Bedeutung hat die Laufzeit bei GPR-Messungen?
Empfängerantenne registriert zwei Pulse: der erste Impuls ist jene Welle die durch die Luft reist, und der zweite Impuls ist jener, der mit einer Geschwindigkeit durch das Material reist, die durch die Permittivität (ε) des Mediums bestimmt wird
Um unterschiedliche Materialien zu unterscheiden
Was zeigt eine Hyperbel in einem Radargramm an?
Unterirdische Formen die das Signal reflektieren.
Welcher Frequenzbereich wird üblicherweise bei GPRMessungen verwendet?
10 MHz bis 2000 MHz
Da in diesem Bereich die Ausbreitungsgeschwindigkeit der elektromagn. Welle nur abh. von der elektr. Permittivität ist
Was steuert die Dämpfung von GPR-Signalen?
Der Anstieg der elektrischen Leitfähigkeit von Gestein vergrößert die Dämpfung
Dielektrischer Verlust aufgrund Dissipation von Energie verursacht die Dämpfung
Warum werden GPR-Messungen üblicherweise im MHz-Bereich durchgeführt?
Da in diesem Bereich die Ausbreitungsgeschwindigkeit der elektromagn. Welle nur abh. von der elektr. Permittivität ist
