Металлоискатели: рассказываем, как отыскиваются исторические артефакты

Вооружившись металлоискателями, искатели приключений ежедневно обнаруживают исторические артефакты. Например, Боб Подхраски, главный операционный директор, старший вице-президент и директор по инженерным вопросам компании Garrett, производящей металлоискатели, поделился интригующим опытом. Он использовал металлоискатель, чтобы исследовать место битвы у монумента Сан-Хасинто — места, где Техас обрел независимость.

Фото: www.neozone. org/societe/que-dit-la-loi-si-vous-decouvrez-un-tresor/

По словам Подхраски, было определенное место, где солдаты сдались в плен и вывернули свои карманы. Группа личных артефактов была сложена в ряд, что позволило предположить, что именно это место было местом сдачи в плен.

Как именно работают металлоискатели?

Начнем с того, что металлы взаимодействуют с магнитным полем. Камал Сарабанди, профессор инженерии из Мичиганского университета, объяснил, что при наличии изменяющегося во времени магнитного поля в металле возникают вихревые токи. Эти токи циркулируют вокруг магнитного поля, и металлоискатель обнаруживает магнитное поле, создаваемое этими индуцированными электрическими токами.

Каждый металлодетектор состоит из передатчика, который подает напряжение на поисковую катушку. Приемная катушка определяет металлические предметы, в которых возникают вихревые токи под воздействием поля поисковой катушки.

Подхраски пояснил, что приемные петли стратегически расположены таким образом, чтобы нивелировать первичное передающее поле. В результате, когда поисковая катушка металлоискателя проходит над металлическим объектом, она нарушает магнитное поле, что приводит к изменению энергии в приемной катушке.

Передатчик представляет собой простую схему, которая обычно генерирует синусоидальные колебания, объяснил Подхраски. Сигнал приемника проходит через предусилитель, который отфильтровывает нежелательные частоты, а затем преобразуется в постоянный ток и оцифровывается. Схема производит слышимый звук. Многие современные металлоискатели оснащены ЖК-дисплеями, на которых отображаются настройки.

По словам Подхраски, металлоискатели могут различать различные типы металла на основе искажений и потерь энергии магнитного поля, а также степени этих искажений.

Кроме того, Подхраски изобрел технологию под названием "выемка", которая позволяет пользователям использовать микропроцессор для выбора конкретных типов объектов, которые металлоискатель должен обнаружить. Система Garrett, например, имеет ряд квадратов на экране. Эти квадраты представляют собой диапазон от низких до высоких проводников. Если объект попадает в определенный диапазон, детектор молчит, а пиксели включаются или выключаются.

Катушки металлоискателей выпускаются различных размеров. Маленькие катушки более чувствительны к мелким объектам вблизи поверхности, в то время как большие катушки могут обнаруживать металл на большей глубине. Копланарные концентрические катушки эффективны в районах с низким содержанием минералов, в то время как катушки DD лучше работают в богатых минералами средах.

На протяжении многих лет металлоискатели постоянно совершенствовались по мере развития электроники. Подхраски отметил, что в прошлом металлоискатели использовали вакуумные лампы и были ограничены в плане дискриминации и чувствительности. Однако с развитием транзисторов, микропроцессоров, цифровой обработки сигналов и маломощных технологий металлоискатели теперь оснащаются ЖК-дисплеями и становятся более сложными, обладая расширенными возможностями.

Разные цели

Металлоискатели служат для различных целей. Люди любят исследовать открытые места, такие как парки, школы и пляжи, в поисках интересных или ценных предметов. Они также используются при разминировании бывших мест боев и служат в качестве систем безопасности для обнаружения оружия. Кроме того, металлодетекторы используются в пищевой промышленности для предотвращения попадания металлических фрагментов в переработанные продукты питания.

В области медицины есть примечательный исторический случай использования металлоискателя, связанный с поиском Александром Грэхемом Беллом пули, ранившей президента США Джеймса Гарфилда. К сожалению, попытка оказалась безуспешной, поскольку Гарфилд лежал на кровати с металлическими пружинами.

Любознательные исследователи обнаружили кольца, ювелирные изделия и множество других предметов, имеющих потенциальную финансовую ценность или историческое значение. Однако важно отметить, что некоторые страны ввели законодательные ограничения для предотвращения несанкционированных раскопок.

По мере развития технологий люди пытаются обойти систему обнаружения металлов. Сарабанди объяснил, что в настоящее время при производстве оружия используется меньше металла, в результате чего на рынке появляются пластиковые или керамические пистолеты. Военные также перешли на пластиковые мины вместо металлических, что затрудняет их обнаружение.