ГРАВИТАЦИОННЫЙ ГРАДИЕНТОМЕТР

1. Устройство для измерения квазистатических гравитационных градиентов, включающее
напряженную гибкую ленту, удерживаемую за оба конца;
средства регистрации, предназначенные для обнаружения поперечного смещения ленты от невозмущенного положения под влиянием гравитационного поля, действующего на указанную ленту, и для генерации сигнала, отражающего такое смещение; и
средства вывода, связанные с указанными средствами регистрации и, в качестве ответа на указанный сигнал смещения, генерирующие выходной сигнал, являющийся функцией тензора гравитационного градиента гравитационного поля,
причем лента характеризуется неоднородным распределением жесткости и/или массы по своей длине, таким, что в ходе функционирования усилен отклик смещения ленты на гравитационный градиент гравитационного поля и/или подавлен отклик смещения ленты на абсолютное гравитационное ускорение гравитационного поля.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что распределение жесткости и/или массы ленты произведено так, что лента сравнительно менее деформируема в своих симметричных модах и сравнительно не менее деформируема в своих антисимметричных модах в сравнении с эквивалентной лентой, имеющей однородное распределение жесткости и/или массы по своей длине.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что распределение жесткости и/или массы ленты произведено так, что лента сравнительно менее деформируема в моде 'С' и моде 'W' и сравнительно не менее деформируема в моде 'S' в сравнении с эквивалентной лентой, имеющей однородное распределение жесткости и/или массы по своей длине.
4. Устройство по п.2 или 3, отличающееся тем, что жесткость ленты на участке вокруг средней точки между продольными концами ленты сравнительно увеличена в сравнении с другими участками ленты.
5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что сравнительное увеличение жесткости ленты вокруг ее средней точки обеспечено сравнительно утолщенным участком ленты вокруг ее средней точки.
6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что распределение жесткости и/или массы ленты произведено так, что лента сравнительно более деформируема в своих антисимметричных модах в сравнении с эквивалентной лентой, имеющей однородное распределение жесткости и/или массы по своей длине.
7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что распределение жесткости и/или массы ленты произведено так, что лента сравнительно более деформируема в моде 'S' в сравнении с эквивалентной лентой, имеющей однородное распределение жесткости и/или массы по своей длине.
8. Устройство по п.6 или 7, отличающееся тем, что жесткость ленты сравнительно снижена вокруг точек L/4 и 3L/4 по длине ленты в сравнении с другими участками ленты.
9. Устройство по п.6 или 7, отличающееся тем, что жесткость ленты вокруг средней точки между продольными концами ленты больше, чем вокруг точек L/4 и 3L/4 по длине ленты.
10. Устройство по п.6 или 7, отличающееся тем, что масса на единицу длины ленты увеличена вокруг точек L/4 и 3L/4 по длине ленты.
11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что жесткость ленты сравнительно снижена вблизи мест наложения граничных условий на концах ленты.
12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что жесткость ленты снижена посредством создания снабженных прорезями участков ленты вблизи мест наложения граничных условий на концах ленты.
13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на обоих концах ленты предусмотрены средства зажима для удержания ленты под напряжением, причем средства зажима выполнены так, что лента может легко отклоняться у средств зажима, и так, что лента не может переместиться вбок из средства зажима.
14. Устройство по п.1, отличающееся тем, что толщина плоскости ленты меняется по длине ленты, чтобы обеспечить неоднородное распределение жесткости и/или массы.
15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что переменное распределение толщины плоскости ленты обеспечивается участком ленты, на котором для уменьшения толщины плоскости с ленты удален материал посредством механической обработки или посредством химического травления, и/или обеспечивается участком ленты, на котором для увеличения толщины плоскости к ленте добавлен материал посредством осаждения из паровой фазы.
16. Устройство по п.1, отличающееся тем, что свойства материала ленты меняются по длине ленты, чтобы обеспечить неоднородное распределение жесткости и/или массы.
17. Устройство по п.16, отличающееся тем, что переменное распределение свойств материала ленты обеспечено отожженным участком ленты и/или закаленным участком ленты.
18. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поперечное сечение ленты меняется по длине ленты, чтобы обеспечить неоднородное распределение жесткости и/или массы.
19. Устройство по п.18, отличающееся тем, что переменное поперечное сечение ленты обеспечено участком ленты, на котором части поперечного сечения удалены для сравнительного снижения жесткости этого участка ленты.
20. Устройство по п.18 или 19, отличающееся тем, что переменное поперечное сечение ленты обеспечено участком ленты, имеющим поперечное сечение, включающее структуру, которая выходит из плоскости ленты, для сравнительного увеличения жесткости этого участка ленты.
21. Устройство по п.20, отличающееся тем, что поперечное сечение ленты на участке ленты вокруг ее средней точки выполнено в виде балки двутаврового сечения.
22. Устройство по п.1, отличающееся тем, что распределение жесткости и/или массы ленты выбрано посредством оптимизации модели ленты, построенной методом конечных элементов.
23. Устройство по п.1, отличающееся тем, что распределение толщины ленты, распределение свойств материала ленты и/или распределение поперечного сечения ленты выбрано посредством оптимизации модели ленты, построенной методом конечных элементов.
24. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно включает средства предотвращения смещения, предназначенные для предотвращения поперечного смещения ленты от ее положения покоя у средней точки между концами ленты.
25. Способ измерения квазистатических гравитационных градиентов, включающий следующие шаги:
удерживают напряженную гибкую ленту за оба конца;
обеспечивают средства регистрации для обнаружения поперечного смещения ленты от невозмущенного положения под влиянием гравитационного поля, действующего на указанную ленту, и для генерации сигнала, отражающего такое смещение; и
в качестве ответа на указанный сигнал смещения генерируют выходной сигнал, являющийся функцией тензора гравитационного градиента гравитационного поля,
причем лента характеризуется неоднородным распределением жесткости и/или массы по своей длине, так что в ходе функционирования усилен отклик смещения ленты на гравитационный градиент гравитационного поля и/или подавлен отклик смещения ленты на абсолютное гравитационное ускорение гравитационного поля.