Μαγνητόμετρο ατμών καισίου

Το μαγνητόμετρο ατμών καισίου (cesium vapor magnetometer) αποτελεί μια από τις πλέον σύγχρονες και ευαίσθητες τεχνολογίες γεωφυσικής για αρχαιολογικές εφαρμογές. Χρησιμοποιείται για τη μέτρηση των μικρών μεταβολών στο μαγνητικό πεδίο της Γης, που προκαλούνται από θαμμένες αρχαιολογικές κατασκευές, όπως τοιχοποιίες, φούρνοι, τάφοι και μεταλλικά αντικείμεναClark, 1996, σ. 134.. Η υψηλή ακρίβεια και ευαισθησία του το καθιστούν ιδανικό για αναλυτικές μελέτες μικρών ή λεπτομερών αρχαιολογικών χώρων, όπου η ανίχνευση λεπτών μαγνητικών διαφορών είναι κρίσιμηGaffney & Gater, 2003, σ. 67..

Αρχή λειτουργίας
Η λειτουργία του μαγνητομέτρου ατμών καισίου βασίζεται στην οπτική ανίχνευση των ατομικών επιπέδων ενέργειας του καισίου (optical pumping). Σε ένα κύτταρο γεμάτο με ατμούς καισίου, οι ακτίνες λέιζερ προκαλούν τη διέγερση των ατόμων. Η παρουσία εξωτερικού μαγνητικού πεδίου επηρεάζει τη συχνότητα προϋπάρχουσας μαγνητικής δόνησης (Larmor precession) των ατόμων. Αυτή η δόνηση ανιχνεύεται και μετατρέπεται σε μετρήσιμη ένδειξη της μαγνητικής έντασηςConyers, 2013, σ. 51.. Η μέθοδος προσφέρει πολύ υψηλή ευαισθησία και ακρίβεια, μεγαλύτερη από εκείνη των μαγνητομέτρων πρωτονίου και μαγνητικής ροής.

Χρήση στην αρχαιολογία
Τα μαγνητόμετρα ατμών καισίου χρησιμοποιούνται κυρίως για λεπτομερείς αρχαιολογικές έρευνες και χαρτογραφήσεις υψηλής ανάλυσης. Η δυνατότητα ανίχνευσης μικρών μαγνητικών διαφορών επιτρέπει την αναγνώριση υπολειμμάτων ανθρώπινης δραστηριότητας, όπως μικρές τοιχοποιίες ή καύσεις, που δεν εντοπίζονται εύκολα με άλλα μαγνητόμετραKvamme, 2003, σ. 93.. Συχνά χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό με GPR ή ηλεκτρική αντίσταση για πολυδιάστατους χάρτες θαμμένων δομώνBeaumont, 2002, σ. 44.

Η χρήση μαγνητομέτρων καισίου είναι ιδιαίτερα χρήσιμη σε περιοχές με ήπιες φυσικές ανωμαλίες του εδάφους, όπου η λεπτομέρεια των μετρήσεων είναι κρίσιμη για την ακριβή ερμηνεία των δεδομένων. Επιπλέον, η δυνατότητα συνεχούς καταγραφής υψηλής συχνότητας καθιστά το όργανο κατάλληλο για γρήγορη κάλυψη μεγάλων περιοχών με πολύ υψηλή ανάλυση.

Πλεονεκτήματα και περιορισμοί
Τα κύρια πλεονεκτήματα των συγκεκριμένων μαγνητομέτρων περιλαμβάνουν την υψηλή ακρίβεια, την ευαισθησία σε πολύ μικρές ανωμαλίες, και την ικανότητα γρήγορης συλλογής μεγάλου όγκου δεδομένων. Ωστόσο, το όργανο είναι ακριβό, απαιτεί ειδική συντήρηση και εκπαίδευση χειριστή, ενώ η χρήση του σε δυσμενείς περιβαλλοντικές συνθήκες (π.χ. έντονος θόρυβος ή μεταλλικά αντικείμενα κοντά στο πεδίο) μπορεί να μειώσει την απόδοσή τουConyers, 2013, σ. 55. Όπως όλα τα μαγνητόμετρα, δεν παρέχει άμεση χρονολόγηση των ευρημάτων και συνιστάται ο συνδυασμός με άλλες αρχαιολογικές μεθόδους.

Παραπομπές

Βιβλιογραφία
Beaumont, J. (2002). Archaeological prospection: Methods and applications. Tempus Publishing. ISBN 9780752425385
Clark, A. (1996). Seeing beneath the soil: Prospecting methods in archaeology (2nd ed.). Routledge. ISBN 9780415093574
Conyers, L. B. (2013). Ground-penetrating radar for archaeology (3rd ed.). AltaMira Press. ISBN 9780759126847
Gaffney, C., & Gater, J. (2003). Revealing the buried past: Geophysics for archaeologists (2nd ed.). Tempus Publishing. ISBN 9780752425835
Kvamme, K. L. (2003). Geophysical surveys as landscape archaeology. In M. S. B. Shackley (Ed.), The Cambridge companion to archaeology (pp. 85–100). Cambridge University Press. ISBN 9780521793954

Κατηγορία:Αρχαιολογικές μέθοδοι
Κατηγορία:Μαγνητόμετρα
Κατηγορία:Όργανα μέτρησης