ГРАВИТАЦИОННЫЙ ГРАДИОМЕТР С ТОРСИОННЫМИ СТЕРЖНЯМИ ИЗГИБА

1. Квадрупольный ответчик для гравитационного градиометра типа OQR включает в себя:
(a)корпус;
(b) квадрупольный груз, установленный внутри корпуса, упомянутый квадрупольный груз имеет пару сторон и центр массы между этими сторонами, и
(c) как минимум два торсионных пружинных изгиба, упомянутые торсионные пружинные изгибы представляют собой стержни, соединяющие упомянутые стороны упомянутого квадрупольного груза с корпусом, упомянутые торсионные пружинные изгибы совместно обеспечивают ось вращения, которая проходит через центр массы квадрупольного груза и через оба торсионных пружинных изгиба.
2. Квадрупольный ответчик по п.1, в котором упомянутые стержни соединены с упомянутым квадрупольным грузом и с упомянутым корпусом посредством диффузной сварки.
3. Квадрупольный ответчик по п.1, в котором упомянутые торсионные пружинные изгибы являются гибкими к ротационному движению упомянутого квадрупольного груза по упомянутой оси вращения, но являются существенно более жесткими к движению упомянутого квадрупольного груза во всех других ротационных и поступательных направлениях.
4. Квадрупольный ответчик по п.1, в котором торсионный пружинный изгиб на одной стороне упомянутого квадрупольного груза является идентичным торсионному пружинному изгибу на другой стороне упомянутого квадрупольного груза.
5. Квадрупольный ответчик по п.1, в котором торсионный пружинный изгиб на одной стороне упомянутого квадрупольного груза имеет по крайней мере одно отличие в форме или размерах от торсионного пружинного изгиба на другой стороне упомянутого квадрупольного груза.
6. Квадрупольный ответчик по п.1, в котором каждый торсионный пружинный изгиб имеет квадратное поперечное сечение.
7. Квадрупольный ответчик по п.1, в котором каждый торсионный пружинный изгиб имеет круглое поперечное сечение.
8. Квадрупольный ответчик по п.1, в котором каждый торсионный пружинный изгиб имеет поперечное сечение в форме правильного восьмиугольника.
9. Квадрупольный ответчик по п.5, в котором как минимум одно отличие в форме или размерах таково, что дает анизоупругий ответ упомянутому ответчику.
10. Квадрупольный ответчик по п.1, в котором упомянутые торсионные пружинные изгибы обеспечивают совместную торсионную жесткость по упомянутой оси, что дает нужную резонансную частоту для ротационного движения квадрупольного груза по упомянутой оси относительно корпуса.
11. Квадрупольный ответчик по п.1, в котором корпус включает в себя боковые стороны, а стержни расположены ортогонально к боковым сторонам.
12. Квадрупольный ответчик по п.1, в котором упомянутые стержни устанавливаются в первую и вторую боковые пластины соответственно, и упомянутые первая и вторая боковые пластины закрепляются на корпусе.
13. Квадрупольный ответчик по п.1, в котором упомянутый корпус и упомянутый квадрупольный груз изготавливаются из ниобия, а упомянутые стержни изготавливаются как минимум из одного сплава титана и ниобия.
14. Квадрупольный ответчик по п.1, в котором упомянутые стержни соединяют каждую сторону упомянутого квадрупольного груза с корпусом без механических соединений.
15. Квадрупольный ответчик по п.1, в котором корпус заключает в себе емкость, в которой размещен квадрупольный груз, а емкость имеет ту же форму, что и квадрупольный груз.
16. Квадрупольный ответчик по п.15, в котором емкость включает в себя свободное пространство (зазор) между квадрупольным грузом и корпусом.
17. Квадрупольный ответчик по п.16, в котором стержни настроены таким образом, чтобы позволить квадрупольному грузу вращаться по упомянутой оси в пределах зазора.
18. Квадрупольный ответчик по п.17, далее включающий в себя как минимум один датчик, установленный в корпусе, настроенный, чтобы регистрировать изменение расстояния между квадрупольным грузом и корпусом.
19. Квадрупольный ответчик по п.18, в котором как минимум один датчик установлен в гнездо, примыкающее к зазору.
20. Квадрупольный ответчик по п.1, в котором упомянутые торсионные пружинные изгибы обеспечивают первую резонансную частоту для вращения упомянутого квадрупольного груза по упомянутой оси и дополнительные резонансные частоты для движения упомянутого квадрупольного груза в других ротационных и поступательных режимах, упомянутая первая резонансная частота ниже, чем упомянутые дополнительные резонансные частоты.
21. Квадрупольный ответчик по п.1, в котором стержни формируются штангой, а торсионные пружинные изгибы заключаются в участках удаленного материала штанги.
22. Квадрупольный ответчик по п.21, в котором штанга проходит через квадрупольный груз, и включает в себя первый и второй выступы на концах и снаружи торсионных пружинных изгибов, в котором первый и второй выступы закреплены на корпусе.
23. Способ регистрации сигнала гравитационного градиента, имеющий низкий уровень отношения сигнал/шум, включающий в себя:
(a) выбор гравитационного градиометра OQR, имеющего пару квадрупольных грузов, имеющих оси вращения, являющиеся коллинеарными и проходящие через центр массы каждого из квадрупольных грузов, упомянутые оси являются общей осью, и
(b) обеспечение для каждого квадрупольного груза как минимум пары торсионных пружинных изгибов, по одному на каждой стороне каждого квадрупольного груза, упомянутые торсионные пружинные изгибы являются коллинеарными и соединяют каждую сторону упомянутого квадрупольного груза с упомянутым корпусом.
24. Способ по п.23, далее включающий в себя выбор параметров упомянутых торсионных пружинных изгибов таким образом, чтобы упомянутые торсионные пружинные изгибы обеспечивали совместную торсионную жесткость по упомянутой общей оси, что дает нужную резонансную частоту для ротационного движения пары квадрупольных грузов по упомянутой общей оси относительно корпуса.
25. Способ по п.24, в котором параметры упомянутых торсионных пружинных изгибов выбираются таким образом, чтобы обеспечить первую резонансную частоту для вращения упомянутых квадрупольных грузов по упомянутым осям и дополнительные резонансные частоты для движения упомянутого квадрупольного груза в других ротационных и поступательных режимах, упомянутая первая резонансная частота ниже, чем упомянутые дополнительные резонансные частоты.
26. Способ по п.23, в котором торсионные пружинные изгибы обеспечиваются стержнями, которые фиксировано закреплены на упомянутом квадрупольном грузе и упомянутом корпусе путем диффузной сварки.
27. Способ по п.23, в котором упомянутые торсионные пружинные изгибы обеспечиваются стержнями, соединяющими каждую сторону каждого квадрупольного груза с корпусом.
28. Способ по п.23, в котором шаг (b) включает в себя закрепление упомянутых стержней на упомянутом квадрупольном грузе и упомянутом корпусе путем диффузной сварки.