4  Inversion am Beispiel Tiefensondierung

4.1 Horizontale Stromdichte

\(j_x=\sigma\pdv{u}{x}=-\frac{I}{2\pi}\pdv{x} (\frac{1}{r_A}-\frac{1}{r_B})\)

in der Mitte (\(r_A=r_B\), AB=\(L\)): \[j_x=\frac{I}{2\pi} \frac{L}{(z^2+L^2/4)^{3/2}}\]

Code anzeigen
zL = np.arange(0, 3, .01)
jx = 1/(zL**2+0.25)**1.5/2/np.pi
sumjx = np.cumsum(jx)
plt.plot(zL, jx/jx[0], label="jx")
plt.plot(zL, sumjx/sumjx[-1], label="sum")
plt.legend()
plt.xlabel("z/L")
plt.ylabel(r"$j_x$/$\Sigma j_x$ (normalized)")
plt.grid()

4.2 Horizontale Stromdichte integriert

\[\frac{I_x}{I}(z)=\frac{L}{2\pi}\int\limits_{-\infty}^{\infty} \frac{dy}{(y^2+z^2+L^2/4)^{3/2}}\]

\[\frac{I_x}{I}(z)=\frac{2}{\pi}\arctan\frac{2z}{L} \] - Hälfte des Gesamtstroms fließt zwischen Oberfläche und L/2

Code anzeigen
plt.plot(zL, np.arctan(2*zL)*2/np.pi)
plt.xlabel("z/L")
plt.grid()

4.3 1D-Sensitivitäten

  • logarithmisch äquidistante L (AB)
  • Sondierungsparameter AB/2
  • Maximum bei AB/2/2
  • 90%-Summe bei AB/2*3

4.4 Notebook mit Sondierung

4.5 Zielfunktion schlechter Leiter

  • 3-Schicht-Fall
  • Mächtigkeiten 20m
  • spez. Widerstände 100/10/100 \(\Omega\)m

4.6 Zielfunktion guter Leiter

  • 3-Schicht-Fall
  • Mächtigkeiten 20m
  • spez. Widerstände 100/1000/100 \(\Omega\)m