Ekvatoryal Ek: Hemisferik Sapma İptali için Yeni Bir İletken Birleştirme Tekniği

M. Ferro, R. Flux, B. Impedance | 2021 | Yayımlandığı dergi: Journal of Equatorial Audio Science

Equatorial Audio Research Division, Mitad del Mundo, Quito, Ecuador (0.0000° N)

Özet

Kuzey Yarıküre ve Güney Yarıküre bakır iletkenlerini jeomanyetik ekvator üzerinde birleştirerek manyetik nötralite sağlayan bir iletken birleştirme tekniği sunuyoruz. Ekvatoryal Ek, zıt yarıkürelerde çekilmiş iletkenlerin tamamlayıcı tane yönelim sapmalarından yararlanır: tam olarak ekvatoryal bir orta noktada birleştirildiğinde, sapmalar ortaya çıkan iletkenin tam uzunluğu boyunca birbirini iptal eder. GPS ile stabilize edilmiş bir deniz platformu üzerinde 0,0000° enlemde gerçekleştirilen plazma ark kaynağı, tane yöneliminin Kuzey tipinden Güney tipine gerçek izotropi bölgesinden geçiş yaptığı yaklaşık 200 µm'lik bir ek bölgesi üretir.

1. Giriş

Önceki çalışmamız (Ferro ve Park, 2020) ekvatoryal olmayan enlemlerde çekilen bakır iletkenlerin, çekme tesisinin jeomanyetik enlemiyle orantılı sistematik bir tane yönelim sapması taşıdığını ortaya koymuştur. Bu, üretim zorluğu sunar: mevcut ham madde doğası gereği sapmalı iken sıfır hemisferik sapmalı bir iletken nasıl üretilir. Alternatif bir yaklaşım öneriyoruz: sapmadan kaçınmak yerine onu iptal ediyoruz. Bir Kuzey Yarıküre iletkenini bir Güney Yarıküre iletkeniyle jeomanyetik ekvator üzerinde birleştirerek, zıt sapmaları tam uzunluğu boyunca birbirini iptal eden bir kompozit iletken oluşturuyoruz.

2. Ek Protokolü

Ekvatoryal Ek, santimetre düzeyinde konumlandırma doğruluğu sağlayan Trimble R12i GNSS alıcısı ile donatılmış 28 metrelik bir araştırma gemisi olan EAV Neutrality üzerinde gerçekleştirilir. Gemi, Ekvador kıyılarının yaklaşık 28 km batısında Pasifik Okyanusu'nda 0,0000° ±0,0001° jeomanyetik enlemde konumlanır. Mikro-plazma ark kaynak sistemi (Secheron Plasmafix 50i) ile ek gerçekleştirilir: ark akımı 2,8 A, kaynak süresi 180 ms. Ortaya çıkan ek bölgesi yaklaşık 200 µm genişliğindedir.

3. Karakterizasyon

Ek bölgesinin EBSD haritalandırması üç farklı bölge ortaya koyar: (1) HBA = +4,2° olan kütle Kuzey iletkeni, (2) HBA'nın +4,2°'den 0,000° üzerinden -3,8°'ye monoton olarak azaldığı 200 µm'lik bir geçiş bölgesi, ve (3) HBA = -3,8° olan kütle Güney iletkeni. Kritik ölçüm — tamamlanmış eklenmiş iletkenin hemisferik sapması — PTB Berlin'de Quantum Design MPMS3 SQUID manyetometre kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Eklenmiş iletken -0,000008° HBA sergilemiştir. Sapma iptali %99,9998 etkilidir.

4. Tartışma

Ekvatoryal Ek, kavramsal olarak basit bir mekanizma aracılığıyla hemisferik sapma iptalini gerçekleştirir: Kuzey iletkenin pozitif sapması ve Güney iletkenin negatif sapması büyüklük olarak eşit ve işaret olarak zıttır. Net etki sıfır sapma — manyetik nötralitedir. Ekin konumu önemlidir. Eki jeomanyetik ekvator üzerinde gerçekleştirmek, ek bölgesinin kendisinin sisteme ek sapma katmamasını sağlar. Ekvatoryal Ek'in maliyeti önemlidir: seans başına yaklaşık 14.000 dolar. Bu maliyet, yalnızca Ekvatoryal Eklenmiş iletkenler kullanan Zero-Point kademe ürünlerinin fiyatlandırmasına yansıtılmıştır.

5. Sonuç

Ekvatoryal Ek, bakır iletkenlerdeki hemisferik sapmanın zıt yarıkürelerden gelen iletkenlerin jeomanyetik ekvator üzerinde birleştirilmesiyle etkili bir şekilde iptal edilebileceğini göstermektedir. Ortaya çıkan iletken 0,00001° altında hemisferik sapma açısı sağlar — mevcut ölçüm kapasitesinin sınırında manyetik nötralite.

Kaynakça

M. Ferro, H. Park, Y. Tanaka, "Bakır tane yöneliminde hemisferik sapma," J. Equatorial Audio Sci., cilt 1, sayı 1, 2020.
AWS D17.1/D17.1M:2017, Specification for Fusion Welding for Aerospace Applications.
R. Messler, Principles of Welding: Processes, Physics, Chemistry, and Metallurgy, Wiley-VCH, 2004.
Trimble Inc., "R12i GNSS System Technical Specifications," 2023.
Kongsberg Maritime, "HiPAP 501 Acoustic Positioning System," Product Datasheet, 2022.
Quantum Design, "MPMS3 SQUID Magnetometer Specifications," Rev. F, 2021.
PTB Berlin, "Calibration Certificate No. PTB-Mag-2021-0847," Physikalisch-Technische Bundesanstalt, 2021.

Bu araştırmada atıfta bulunulan kablolar, Quito'daki tesisimizde 0,0000° jeomanyetik enlemde üretilmektedir. Ölçümler mevcuttur. Davet geçerliliğini korumaktadır.

Kabloları gör →

← Tüm Makaleler PDF