基于时变点电荷载流微元的瞬变电磁场理论研究

项目名称： 基于时变点电荷载流微元的瞬变电磁场理论研究

项目编号： No.41174090

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 地球物理学和空间物理学

项目作者： 薛国强

作者单位： 中国科学院地质与地球物理研究所

项目金额： 90万元

中文摘要： 经典瞬变电磁理论将磁性源和电性源看做偶极子，利用恒定电流场的磁偶极子或电偶极子公式，通过比拟得到谐变场的频域表达式；对于大定源回线和长接地导线源，以偶极子为基本微元，做回线面积分或沿回线、长直导线做线积分，再经频域到时域的变换得到解析公式。这种基于偶极子的理论公式在瞬变电磁法的发展上起到了重要作用，但还不能完全反映场的特性，不能适应精确勘探的需要。本课题以时变点电荷为基本微元，不再经过Fourier或Laplace变换，直接在时间域中推导层状介质表面上大回线源和长接地导线源的瞬变电磁场解析式，研究时变点电荷载流微元的处理、时域辅助函数的选取、含特殊函数积分算法，分析瞬变场在典型地层和不同场区情况下的响应特征等。研究成果将突破长期沿用的偶极子理论，用真正的微元代替偶极子微元，减小非偶极子和时域频域转换误差，以便更好地反映全场区的电磁特性，为瞬变电磁法的进一步发展和实际勘探提供理论基础。

中文关键词： 偶极子；点电荷；直接时域解；频时变换；格林函数

英文摘要：

英文关键词： dipole；point charge；direct time-domain solution；frequency-to-time transformation；Green function