Метод электромагнитного индукционного частотного зондирования, реализованный в аппаратуре сканера "NEMFIS", предназначен для исследования пространственного распределения удельного сопротивления от объектов, расположенных на глубине до 10м. поиск захоронений различных объектов - металлов, пластмасс, пустот, керамических изделий и др. с выделением контуров распространений удельной электропроводности. Таким образом использование глубинного сканера "NEMFIS" позволяет решать следующие задачи:

Поисковый комплекс "NEMFIS" использует следующий принцип действия: измеряемый сигнал имеет синусоидальную форму и представляется двумя компонентами как комплекное число. Выделение сигнала производится с помощью метода синхронного детектирования. Этот метод дает возможность проводить фазовую селекцию, и является оптимальным для достижения наивысшей чувствительности в измерении двух компонент сигнала - мнимой, которая синфазна с максимумом тока в генераторной петле, и реальной, которая опережает мнимую на 90 градусов.

Излучение электромагнитного поля производится магнитным диполем. Синусоидальная форма тока в генераторной петле формируется в резонансном последовательном LC колебательном контуре. Фаза тока в контуре управляется микроконтроллером через цепь накачки. Измерение тока выполняется таким же фазовым детектором, которым выполняется преобразование сигнала с приемных катушек. Измеряемые компоненты синусоидального сигнала с индукционного датчика тока записываются в память прибора в виде семиразрядного десятичного числа. Впоследствии данные программно обрабатываются для построения карт и разрезов в зависимости от выбранного режима сканирования (линия, площадка, GPS привязка).

Многоцелевой глубинный сканер "NEMFIS" разработан в лаборатории электромагнитных полей Института геофизики Сибирского Отделения Российской Академии Наук (СО РАН). Предназначен для оперативных иследований грунтов на глубинах до 10м для решения задач археологии и кладоискательства, строительства, коммунального хозяйства, почвоведения, экологии и др.

Аппаратура "NEMFIS" реализует метод электромагнитного индукционного частотного зондирования и представляет собой трехкатушечный зонд. Генераторная петля излучает электромагнитное поле на 14 частотах в диапазоне 2,5-222 кГц. Моменты приемных катушек подобраны так, что в воздухе достигается компенсация первичного поля и, таким образом при измерении регистрируется разностная ЭДС, индуцированная вихревыми токами, текущими в среде.

 Поисковый комплекс состоит из зонда, заключенного в прочный стеклопластиковый корпус, переносного компьютера со специальным программным обеспечением ISystem. Общая длина зонда в рабочем состоянии 2,75 м, в транспортном положении 1,4 м. Масса 8 кг. Зонд перемещается на вытянутой руке либо в специальной пластиковой тележке, таким образом благодаря своим габаритам - сканер может быть использован практически везде, где невозможно перемещение с габаритными датчиками глубинных металлоискателей и георадаров. Управление прибором осуществляется с помощью клавиатуры и жидкокристаллического монитора. Внутренняя память сканера рассчитана на хранение данных, измеренных на 4000 пикетах (10 часов непрерывной работы). Работа с данными включает их передачу из памяти прибора в компьютер, обработку и визуализацию в виде карт и/или разрезов, таким образом для оператора представляется возможность получить двухмерное, квазитрехмерное и трехмерное распространение подземных неоднородностях электропроводности. Глубинный сканер "NEMFIS" работает без гальванического контакта со средой и устойчив к воздействию электромагнитных помех. Среднее время одного измерения составляет до 2 с (при работе на одной-двух частотах - измерение в реальном времени).

Проблема поиска и идентификации археологических объектов, особенно не выраженных в рельефе дневной поверхности, стоит достаточно остро. Как показывает инвентаризация археологических памятников, большое колличество объектов полностью или частично подвергаются разрушению из-за распашки мощной техникой и другой хозяйственной деятельности человека. Как правило, в таких условиях границы поселенческих комплексов можно установить лишь весьма условно по шлейфу подъемного материала из разрушенного слоя, распаханные курганы и грунтовые могильникипрактически недоступны для визуальной фиксации. Кроме того, поиск археологических объектов там, где культурный слой перекрыт мощными аллювиальными, эоловыми и другими отложениями, всегда затруднен.

Описанные трудности в ряде случаев можно преодолеть с помощью метода электромагнитного индукционного частотного зондирования, который реализован в сканере "NEMFIS". Этот метод при соответствующей реализации и обработке полевого материала, позволяет судить о распределении удельной электропроводности. Для археологических памятников характерен контраст электропроводности различных фракций грунта, остатков человеческой деятельности, изменений верхнего слоя почвы из-за техногенного вмешательства и т.п. Поэтому, применение глубинного 3D сканера "NEMFIS" для решения задач археологии крайне эффективно.

Сравнение с наиболее популярными западными приборами показало, что метод электромагнитного сканирования с "NEMFIS" на порядок быстрее, чем метод сопротивлений (электроразведка), гораздо информативнее чем электромагнитное картирование на одной частоте и несравненно более помехоустойчив чем существующие многочастотные электромагнитные приборы. Разрез, построенный по данным "NEMFIS", гораздо проще интерпретируется, чем данные георадара.

Сводная таблица основных характеристик оборудования для бесконтактного исследования поверхностного слоя земли (глубинный металлоискатель, магнитометр, детектор аномалий, георадар, измеритель сопротивления грунта)