Eerdradar

Eerdradar (ok Boddenradar oder Georadar) is en Methood in de Eerdphysik. Dorbi warrt mit Radarbülgen de böversten Schichten in de Eer ünnersocht. Dat hannelt sik dorbi üm en Ultrabreedband-Verfohren, dat korte elektromagnetische Impulsen afstrahlt. De Bülgen gaht in de Eer rin und warrt dor reflekteert, broken oder streit un warrt vun’t Instrument denn wedder opnahmen. De Utbreden vun de Bülgen is jüst so as bi de elastischen Bülgen in de Seismik. An de Steed vun de elastischen Egenschoppen staht hier aver de elektromagnetischen in’n Vördergrund. Optekent warrt mit dat Radar de Looptiet, de Amplitude un de Phaas vun de reflekteerten Bülg.

För’t Afstrahlen un Opnehmen vun de korten Impuelsen warrt breedbannige Antennen bruukt, vör allen de Vivaldi-Antenn, de för ultrakorte Impulse sünners goot egent is. Arbeit warrt mit Frequenzen in’t Rebeet vun 1 bit 1000 MHz. Mit Eerdradar kann man nipp un nau de flachen Schichten ünnersöken, aver deep kummt man dormit nich in de Eer. Allgemeen geelt: je höger de Frequenz, ümso beter kann man Strukturen in de Eer oplösen. Man gliektietig stiggt dorbi dat Dämpen vun’t Signal un man kummt nich mehr so deep rin.

Radargramm

Radargramm mit en Profil över Kiesschüten ut de Würmiestiet

Dat Resultat vun en Radarmeten warrt in en Radargramm dorstellt, as op dat Bild to sehn is. De Afstand twüschen de düstergrönen Sennantenn to de Empfangsantenn blifft gliek. Jeed Meten maakt en piele Reeg in dat Bild. Dör’t Schuven vun dat Meetinstrument över dat Profil kriggt man so en twee-dimensional Bild vun de Reflexionen in’n Ünnergrund.

De eersten Signalen duukt na ruchweg 5 ns op. Se hebbt den direkten Weg över de Luft nahmen un wiest, dat de Antennen en Afstand vun 2  harrn. To’n Ümwanneln vun de Looptiet vun dat Signal in en Deep (Tiet-Deepen-Ümwanneln) warrt de Utbreedsnelligkeit vun dat elektromagneetsche Signal bruukt in dat Medium dör dat dat dörlopen deit. De Snelligkeit hangt vun de elektromagneetschen Egenschoppen vun dat Material af. För de Ümwanneln sünd also wietere geologische Informatschonen nödig, de een to’n Bispeel ut Bohren kriegen deit.

Anwennen

SHARAD Radargramm; Deepenprofil an de intekenten Spor langs

Mit dat Boddenradar kann man de flachen Strukturen vun’n Ünnergrund utforschen ahn dor groot in buddeln to möten. De Indringdeep is bi Ingenieurs-Redschoppen also blots en poor Meter. Sünners goot arbeit dat Eerdradar bi de Söök na dat Grundwater, as de Waterhorizont för de Radarbülgen en dullen Reflekter dorstellt. Man, dat is ok en Grund, worüm man nich so ganz deep kummt mit disse Technik. Anwennt warrt disse Technik bi geologische un geotechnische Fragen, to’n Bispeel bi de Söök na Sand un Kies, för Bogrundünnersöken t. B. in’n Barg- un Tunnelbo oder in de Archäologie bi’t Ünnersöken vun Fundsteden. Bi’t Militär kann dat Eerdradar to’n Söken vun Landminen insett warrn.

De Ruumsond Mars Express hett en Radareenheit (MARSIS) an Boord un ünnersöcht dormit den Bodden vun’n Mars in en Deep bit to fief Kilometers. De Antennenastand to’n Bodden is grötter as 300 km un bedriggt gröttstenfalls 800 km. Mit dat Radar kann de Sond ok Strukturen vun de Ionosphäär ünnersöken.

Jüst so en Boddenradar hett de US-amerikaansche Sond Mars Reconnaissance Orbiter mit de Beteken SHARAD (Shallow Radar). Dat Radar hett en högere Meetfrequenz as MARSIS un kann dorüm höger oplösen, man op Kosten vun de Indringdeep. Dat Profil op dat Bild is langs de Spor in de ünneren Bildhälft opnahmen worrn. De Farven wiest de Hööch an: gröön sünd Sietlannen, root sünd hoge Rebeden. De Deep vun’t Profil warrt afschätzt över de wohrschienliche Utbreedsnelligkeit vun de Radarbülgen in’n Steen.

Bohrlockradar

En sünnere Anwennen vun’t Eerdradar is dat Bohrlockradar, dat egens för Bohrlöcker entwickelt is. In de Eerdphysik warrt Testbohren maakt, üm de Egenschoppen vun’t Material to ünnersöken. In dissen Tosamenhang künnt Radarsystemen för Bohrlöcker de Ümgegend vun de Bohren un jemehr Egenschoppen utforschen ahn in den Ünnergrund wieter intogriepen. Dorbi warrt vör allen omnidirekschonale Empfangsantennen insett, de den Afstand to en Reflekter meten doot, aver nich den Winkel, vun wo dat Signal kummt. Mit Richtsensitive Antennen kann man dorgegen den Afstand un de Richt vun dat reflekteerte Echo meten.

Literatur

• Jürg Leckebusch: Die Anwendung des Bodenradars (GPR) in der archäologischen Prospektion – 3D-Visualisierung und Interpretation. Leidorf, Rahden 2001, ISBN 3-89646-403-5
• D.J. Daniels: Ground-penetrating radar. Inst. of Electrical Engineers, London 2004, ISBN 0-86341-360-9
• C. S. Bristow: Ground penetrating radar in sediments. Geological Society, London 2003 ISBN 1-86239-131-9
• Harry M. Jol: Ground Penetrating Radar – Theory and Applications. Elsevier, Amsterdam 2009, ISBN 978-0-444-53348-7
• Günter Schlögel: Modellierung und Lokalisierung kleinräumiger Einlagerungen (Kriegsrelikte) im Untergrund mit Georadar. Dipl.-Arb., Montanuniv. Leoben 2007, [1] (pdf, 3,5 MB, afropen an’n 9. März 2009)
• Olaf Borchert: Receiver Design for a Directional Borehole Radar System Dissertatschoon, Bergische Universität Wupperdaal, 2008, [2] (pdf, 8,2 MB, afropen an’n 12. Oktober 2009)