17. Эффект преобразования ненаправленного акустического излучения в остронаправленное

По сути, этот эффект является еще одним свойством слоя-резонатора. Заключается он в следующем. При точечном ударе по поверхности слоя-резонатора, спустя некоторое время этот слой излучает своей поверхностью в нормальном направлении короткий импульс высокой направленности.

Обнаружен он был следующим образом. Примерно в 73-74 годах мы (лаборатория кафедры радиоэлектроники ЛГИ) разрабатывали геофизический метод для определения мощности торфяного слоя на болотах. В качестве инструмента испытывалось нечто похожее на сейсморазведку. Наносился удар по поверхности торфяного слоя, а в непосредственной близости от точки удара находился сейсмоприемник на основе пьезокерамики. В какой-то момент исследований случайно было обнаружено, что примерно через секунду после удара возникает импульс весьма большой амплитуды.

Это было невероятно. Через секунду, то есть, примерно с глубины 2-3км был получен эхо-сигнал. Учитывая, что точечный удар может вызвать только ненаправленное поле, это противоречило всему. Однако эффект этот был устойчивым. На различных объектах (болотах России и Эстонии) почти при всех измерениях приходил короткий импульс. Время его прихода было от 0,2 до1,5 секунд.

К году примерно 80-му пришло понимание физики этого эффекта. Она заключается в следующем.

В случае достаточно протяженного слоя-резонатора, при точечном ударном его возбуждении возникающее собственное поле резонатора распространяется в пределах этого слоя концентрическими кругами. По мере увеличения диаметра этих кругов направленность слоя-резонатора как излучателя собственного поля в направлении, перпендикулярном плоскостям, возрастает, и это полностью соответствует физике формирования направленности антенн. На какой-то момент времени направленность такого вот излучателя достигает колоссального значения, и этот высоконаправленный импульс уходит вертикально вглубь земной толщи. И если там, на большой глубине, имеется достаточно протяженная отражающая поверхность (геологического происхождения), то мы получим эхо-сигнал в виде очень короткого сигнала.

К моменту написания статьи, указанной в литературе, уже существовала лабораторная работа, с помощью которой студенты знакомились с этим эффектом. Однако в дальнейшем мой интерес к этому эффекту угас, и я даже не упоминал его в своих более поздних публикациях.

Вновь интерес к эффекту преобразования ненаправленного излучения в остронаправленный короткий луч возник несколько лет назад, и вот почему.

В Кемеровской области, на территории угольного месторождения «Заречное» вот уже который год наблюдается интересный эффект. В результате осуществляемых там взрывов возникают отклики в виде как бы землетрясений на расстоянии около километра от зоны взрывов. Эти отклики разрушают жилища шахтеров. Я так понимаю, что там имеет место разбираемый здесь эффект. По-видимому, находящая на глубине отражающая поверхность не горизонтальна, и поэтому отклики на взрывы приходятся не в зоне взрывов, а не некотором расстоянии.

Кроме того, совершенно аналогичная история происходит сейчас на Криворожском месторождении железной руды, и мы должны были поехать туда для того, чтобы разобраться с этим явлением и выработать рекомендации для его нейтрализации. Но, к сожалению, Путинско-Украинский конфликт сделал эту работу невозможной.

Литература

Гликман А.Г., Казакова В.Л., Масленникова В.В. Формирование остронаправленного акустического излучения в горных массивах // Физические процессы горного производства: Сб. научн. трудов/ Ленинградский горный институт. Л., 1982, №10.

При использовании материалов сайта ссылка на www.newgeophys.spb.ru обязательна	Публикации о нас