विद्युत प्रतिरोधकता टोमोग्राफी

विद्युत प्रतिरोधकता टोमोग्राफी (ईआरटी) या विद्युत प्रतिरोधकता इमेजिंग (ईआरआई) भूवैज्ञानिक तकनीक है जो विद्युत प्रतिरोधकता मापन की जाने वाली मापों द्वारा सतह पर या एक या एक से अधिक बोरहोलों में से इलेक्ट्रोडों के द्वारा भूतल की उप-सतहो की इमेजिंग के लिए उपयोग होती है। यदि इलेक्ट्रोड बोरहोलों में प्रलंबित होते हैं, अतः गहरे खंडों की जांच की जा सकती है। यह चिकित्सा इमेजिंग तकनीक विद्युत प्रतिरोधकता टोमोग्राफी (ईआईटी) से निकट संबंधित है, और गणितात्मक रूप से यह व्युत्क्रम समस्या है। हालांकि, चिकित्सा ईआईटी के विपरीत, ईआरटी मूल रूप से एक प्रत्यक्ष धारा विधि है। संबंधित भूवैज्ञानिक विधि, प्रेरित ध्रुवीकरण (या वर्णक्रमीय प्रेरित ध्रुवीकरण) ट्रांजिएंट प्रतिक्रिया को मापती है और उपतल की आपात प्रतिष्ठिता गुणों का निर्धारण करने का उद्देश्य रखती है।

विद्युत प्रतिरोधकता मापन का उपयोग भूमिगत जलस्रोत की गहराई के  अभिनिर्धारण और मात्रात्मक माप के लिए, क्ले की अनुसन्धान के लिए, और भूमिगत जलस्रोत की प्रवाहशीलता का मापन करने के लिए किया जा सकता है।

इतिहास
विद्युत प्रवेदन की तकनीक डिजिटल कंप्यूटर से पहले के विद्युत पूर्वेक्षण (प्रोस्पेक्टिंग) की तकनीकों से विकसित हुई है, जहां छवियों की बजाय परतों या विसंगतियों की खोज की जाती थी। 1930 के दशक में गणितीय समस्या पर पहले से विद्यमान परतगत माध्यम का आदान-प्रदान किया गया (उदाहरण के लिए लैंगर, स्लिच्टर)। एंड्री निकोलाइविच तिखोनोव, जिन्हें व्युत्क्रम समस्याओं के समायोजन पर उनके काम के लिए सबसे अधिक पहचाना जाता है, ने भी इस समस्या पर काम किया। उन्होंने एक सरल 2 परतगत माध्यम की स्थिति में ईआरटी समस्या को हल करने के लिए विस्तार से व्याखित किया है। 1940 के दशक के दौरान, उन्होंने भूभौतिकों के साथ मिलकर कार्य किया और कंप्यूटर की सहायता के बिना तांबे (कॉपर) की बड़ी खानों की खोज की। इसके परिणामस्वरूप, उन्हें सोवियत संघ का एक राज्य पुरस्कार प्राप्त हुआ।

जब पर्याप्त मात्रा में कंप्यूटर उपलब्ध होने लगे, तब ईआरटी की व्युत्क्रम समस्या को संख्यात्मक रूप से हल किया जा सकता था। बर्मिंघम विश्वविद्यालय में लोक और बार्कर के काम इसमें पहले से ही ऐसे हलो में सम्मिलित थे और उनका दृष्टिकोण अभी भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। विद्युत प्रतिरोधकता टोमोग्राफी (ईआरटी) के क्षेत्र में विकास के साथ, 1D से 2D और आजकल 3D तक, ईआरटी ने कई क्षेत्रों की अन्वेषणा की है। ईआरटी के अनुप्रयोगों में अवगुण जांच, भूजल तालिका जांच, मृदा आर्द्रता सामग्री का निर्धारण और अन्य कई स्थितियाँ सम्मिलित हैं। औद्योगिक प्रक्रिया इमेजिंग में, ईआरटी का उपयोग चिकित्सा ईआईटी के समान रूप से किया जा सकता है, जिससे मिश्रण संग्राहकों और पाइपों में चालकता के वितरण की इमेजिंग की जा सकती है। इस संदर्भ में इसे सामान्य रूप से विद्युत प्रतिरोध टोमोग्राफी कहा जाता है, जिसमें इमेजिंग की बजाय मापे गए मात्रा पर जोर दिया जाता है।

संचालन प्रक्रिया
मृदा प्रतिरोधकता, जो ओहम-सेंटीमीटर (Ω⋅cm) में मापी जाती है, आद्र सामग्री और तापमान परिवर्तन के साथ परिवर्तित होती है। सामान्यतः मृदा आद्रता में वृद्धि से मृदा प्रतिरोधकता में कमी होती है। रेत में छिद्र तरल माध्यम केवल विद्युतीय मार्ग प्रदान करता है, जबकि छिद्र तरल और सतह आवेशित कण दोनों ही मृदा में विद्युत पथ प्रदान करते हैं। आद्र सूक्ष्मकणी अनुभूत सूक्ष्मां की इसकी स्थिति सीएप आदि मूल सूक्ष्म सूक्ष्मताओं की समानता से बहुत कम है। मृदा की शुष्क और संतृप्त स्थिति में प्रतिरोधकता के बीच अंतर कई कोटि का हो सकता है।

उपसतह प्रतिरोधकता का मापन करने की विधि में चार इलेक्ट्रोड को एक सीधी रेखा में बराबर अंतराल पर भूमि में रखा जाता है, बाहरी दो इलेक्ट्रोड पर मापी गई एसी (AC) विद्युतीय धारा प्रवाहित की जाती है, और आंतरिक दो इलेक्ट्रोड के बीच एसी (AC) वोल्टेज का मापन किया जाता है। मापी गई प्रतिरोधकता को मापी गई वोल्टेज से मापी गई विद्युतीय धारा से विभाजित करके मापी गई प्रतिरोधकता की गणना की जाती है। इस प्रतिरोधकता को फिर ग्राफिक गुणांक द्वारा इलेक्ट्रोड के प्रत्येक अंतराल को सम्मिलित करके व्यापक प्रतिरोधकता निर्धारित की जाती है।

सामान्यतः ज्यामिति गुणांकों के अनुसार, अधिकतर अल्पकोणीय गहराई (<10 m) के अध्ययन के लिए 0.75, 1.5, 3.0, 6.0 और 12.0 m के बीच इलेक्ट्रोड अंतराल प्रयोग किए जाते हैं। गहरे अध्ययन के लिए अधिक इलेक्ट्रोड अंतराल जैसे 1.5, 3.0, 6.0, 15.0, 30.0, 100.0 और 150.0 m के बीच प्रयोग किए जाते हैं। अध्ययन की गहराई सामान्यतः अधिकतम इलेक्ट्रोड अंतराल से कम होती है। जब इलेक्ट्रोड भूमि में चालित (ड्राइव) किए जाते हैं, अतः इलेक्ट्रोड छिद्र में पानी डाला जाता है ताकि विद्युतीय संपर्क में संशोधन हो सके।



यह भी देखें

 * विद्युत धारिता टोमोग्राफी
 * विद्युत प्रतिबाधा टोमोग्राफी
 * मैग्नेटोटेल्यूरिक्स
 * सिस्मो-इलेक्ट्रोमैग्नेटिक्स
 * टेल्यूरिक धारा
 * लंबवत विद्युत ध्वनि
 * भूभौतिकीय इमेजिंग

संदर्भ

 * A.P. Calderón, On an inverse boundary value problem, in Seminar on Numerical Analysis and its Applications to Continuum Physics, Rio de Janeiro. 1980. Scanned copy of paper
 * A.P. Calderón, On an inverse boundary value problem, in Seminar on Numerical Analysis and its Applications to Continuum Physics, Rio de Janeiro. 1980. Scanned copy of paper
 * A.P. Calderón, On an inverse boundary value problem, in Seminar on Numerical Analysis and its Applications to Continuum Physics, Rio de Janeiro. 1980. Scanned copy of paper
 * A.P. Calderón, On an inverse boundary value problem, in Seminar on Numerical Analysis and its Applications to Continuum Physics, Rio de Janeiro. 1980. Scanned copy of paper
 * A.P. Calderón, On an inverse boundary value problem, in Seminar on Numerical Analysis and its Applications to Continuum Physics, Rio de Janeiro. 1980. Scanned copy of paper