1 Rola absolutnych pomiarów grawimetrycznychPOLITECHNIKA WARSZAWSKA Wydział Geodezji i Kartografii Rola absolutnych pomiarów grawimetrycznych

2 Pomiary grawimetrycznePomiary absolutnej wartości przyspieszenia siły ciężkości – g lub różnicy przyspieszenia siły ciężkości - g Pomiary absolutne – g grawimetry wahadłowe (do lat siedemdziesiątych) grawimetry balistyczne Pomiary różnicowe (względne) – g grawimetry statyczne

3 Metoda balistyczna Równanie drogi w polu siły ciężkościPomiar czasu i drogi (t, x) w czasie swobodnego spadku ciała w próżni

4 Historia konstrukcji FG5Dr James Faller – prace nad konstrukcją interferometru (NIST od roku 1962) Joint Institute Laboratory Astrophysics g (1985) przy współpracy DMA, NOAA, CGS, FGI AXIS (1986 – 1992) Micro-g Solutions Inc. (od 1998 roku)

5 Schemat konstrukcji FG5Próżniowa komora spadku Dropping Chamber Interferometr Sprężyna kompensująca Superspring Laser

6 Podstawy działania Swobodny spadek masy próbnej (pryzmatu).Naczynie próżniowe Masa próbna Interferometr Fotodetektor Stacjonarne zwierciadło zwrotne Swobodny spadek masy próbnej (pryzmatu). Pomiar przebytej drogi w ustalonych interwałach czasu.

7 Wyznaczenie wartości gPrążek interferencyjny = 1/2 xi Dla każdego xi , pomierzony czas ti, Aproksymacja następującej funkcji dla par xi , ti : xi , ti , i = 1, …,700 γ - pionowy gradient siły ciężkości (~3 µGal/cm), c - prędkość światła x0 - pozycja początkowa v0 – prędkość początkowa g – pomierzona wartość przyspieszenia (odniesiona do pewnej wysokości)

8 Podstawowe dane techniczneDokładność: 2 μGal (obserwowana zgodność pomiędzy instrumentami) Precyzja: około 1 μGal przy 30 spadkach Zakres stosowania: cały świat Zakres temperatury pracy: 15°C to 30°C Mobilność – waga „zaledwie” 350 kg

9 Komora spadku Elektronika Interferometr Sprężyna kompensująca

10 Poprawki do wartości g pływowa (grawitacyjny wpływ Słońca i Księżyca) – rząd max. 150 mGal uwzględniająca grawitacyjny wpływ pływowo przemieszczanych mas wody – rząd około 1 mGal uwzględniająca zmianę osi obrotu Ziemi – ruch bieguna – rząd około 4 mGal uwzględniająca zmiany ciśnienia atmosferycznego (gęstość mas atmosferycznych) – rząd około 10 mGal redukcja wartości przyspieszenia do znaku pomiarowego – rzeczywisty gradient przyspieszenia siły ciężkości – rząd 3mGal na 1 cm

11 Podstawowa osnowa grawimetryczna krajuSchemat punktów absolutnych