Juhász Magdolna (szerk.): A Kaposvári Rippl-Rónai Múzeum Közleményei 4. (Kaposvár, 2016)
Györgyövics Katalin–Katona Orsolya: Mennyiben pontosíthatja a georadaros vizsgálat a homokterületek geomorfológiai kutatásának eredményeit?
6 GYÖRGYÖVICS KATALIN és KATONA ORSOLYA lép fel (2. ábra) (Jól, 2009; Casa et al. 2000). Amikor az EM hullám két eltérő elektromágneses tulajdonsággal rendelkező közeg határára ér, akkor egy része visszaverődik, másik része a közegek határán megtörik és belép az új közegbe. A visszaverődés, azaz reflexió sík felület esetén irányított, egyenlőtlen felületen pedig szórt. A reflektált jel nagysága függ a két közeg elektromos permittivitásától és mágneses permeabilitásától. A felszínre visszaérkező módosult hullám információt hordoz az őt ért hatásokról, melyet a vevőegység regisztrál és digitális formában rögzítésre kerül. A georadar tipikusan néhány MHz - néhány GHz frekvencia tartományban sugározza ki az EM impulzusokat, ennek megfelelően a behatolási mélység valamint a felbontás minősége a használt EM hullám frekvenciájától függ. Nagyobb frekvencia mellett kisebb behatolási mélységet, de nagyobb felbontást, míg kisebb frekvencia mellett nagyobb behatolási mélységet, de kisebb felbontást kapunk. A szelvények helyzetének meghatározása során fontos volt figyelembe venni a korábbi mintavételi pontok helyét és a felszín borítottságát. Mivel a zárt, sűrű vegetációval borított területek pontatlanná teszik a mérést, ezért távolság-alapú méréseket végeztünk, melyek nyomvonala GPS-el rögzítve volt. Az optimális behatolási mélység és felbontás érdekében a mérésekhez 200 MHz-es antennát használtunk, mely behatolási mélysége a vizsgált közegben 5-6 m volt az adott körülmények között, a felbontása pedig 0,1-0,3 m. A felvett szelvények kiértékelése RADAN-GSSI programba történt. Az adat feldolgozás során először is a Surface normalization funkció használatával, korrigáltuk a visszaérkezett jelet, vagyis levágásra került a direkt hullám. A következő lépésben a helyre- állításra került a regisztrált hullám jel erőssége (gain normalization), vagyis a később - a mélyebben fekvő közegből érkező jeleket erősítettük fel, hiszen azok csillapodása nagyobb. Az így kapott még nyers adatok esetében eltávolításra kerültek a háttérzajok (Remove Global Background funkcióval), ez a legtöbb csatornán regisztrált koherens jelek - szűrésével történt. A következő lépésben alkalmaztuk a FIR (Finite impulse response) sávfiltert - mely a használt antenna frekvenciájának megfelelő jeleket hagy meg (a névleges frekvencia 3-5-ét és 1/3-1/5-ét vagyis a sávfilteren áteresztett frekvenciatartomány 50-600 MHz), s az így kapott szelvények megfelelőek voltak a kvalitatív elemzésre. Lézer szemcse-összetétel vizsgálat A szemcseösszetételt meghatározó lézeres módszer igen elterjedt az utolsó évtizedben, gyorsasága, pontossága, valamint a mérés megismételhetősége miatt (Kun et al. 2013). A módszer alapja, hogy a mintát tartalmazó, vizsgált közegen lézersugarat bocsátunk át, melynek szóródása jellegzetes diffrakciós gyűrűket alkot az érzékelőn. E gyűrűk elhelyezkedése, mérete és egymástól való távolsága alapján meghatározható a szemcseméret-eloszlás. A mérés során a két leginkább használt elmélet alkalmazható, ezek a Mié és Fraunhofer. A Fraunhofer elmélet a Mié elmélet egyik változata, de alkalmazásához nem szükségesek a minta optikai paraméterei. Segítségével megmérhető minden részecske, mely mérete kisebb, mint a lézerfény hullámhossza. (Loizeau et al., 1994). Hiányossága, hogy a meghatározásra kerülő szemcseméret pontatlanságot mutat ha az átmérője kisebb mint a használt fény hullámhosszának tízszerese (d<10l) (Loizeau et al. 1994, Xu and Di Guida 2003) Ezért az agyagfrakció meghatározása ezzel a módszerrel problémás lehet (Di Stefano et al 2010, Kun et al 2013). Ugyanúgy ez az elmélet pontatlan nagyobb mennyiségű szerves, illetve karbonát tartalom mellett, mivel ezek abszorbálják a lézer fényt (Ferro and Mirabile 2009). A mintaterületről származó minták esetében a fent kifejtetteknek megfelelően a Fraunhofer elméletet használtuk a mérések során. A szemcseösszetételi vizsgálatra szánt mintákat először 90°C-on kiszárítottuk, majd enyhén porítottuk. A méréseket Particle Sizer Analysette 22 MicroTec plus típusú, Fritsch gyártmányú műszerrel végeztük. A műszer mérési tartománya 0,08-2000pm, amely jól fedi a vizsgált üledékek szem- cseméret-eloszlását. A mérés során a mintákat ultrahanggal homogenizáltuk (f=36 kHz, P=60 W) 3 percig. A mérés két lineárisan polarizált He-Ne lézerrel történt; zöld (A=532 nm, P-7 mW) és infravörös (A=940 nm, P=9 mw). A szemcseeloszlás 108 csatornára lebontva lett meghatározva (Fritsch 2009).
