天空冷背景下受力岩石微波辐射特征实验研究

分析了环境因素对微波辐射观测的影响机理.以此为基础,在天空冷背景条件下,利用岩石试验机、微波辐射计、声发射、温度测试仪等,开展了岩石弹性变形阶段循环加载微波辐射变化特征的室外观测实验.结果表明,在天空冷背景下能可靠获取岩石受力变形过程中的微波辐射能量变化信息.花岗岩弹性变形阶段的微波辐射亮温变化与应力间呈同步性很强的正相关关系,相关系数达0.94;岩石表面的温度变化与应力间亦呈正相关,但其变化滞后于应力变化,且单位应力的微波亮温升幅远大于表面温度升幅.实验证实了利用微波辐射观测手段可有效探测岩石受力引起的岩石内部应力状态的变化.

干、湿沙层对岩石受力微波辐射影响的实验对比

在天空冷背景下,通过实验模拟卫星对地观测,研究盖层对岩石受力过程中微波辐射的影响规律及影响机理.实验以花岗岩及覆被干、湿沙层为例,采用卧式压力机和C波段微波辐射计对岩石受力过程中松散盖层对辐射变化的影响规律进行观测.实验结果表明:花岗岩弹性变形阶段的微波辐射变化与载荷具有很好的同步性,相关系数达0.94,微波亮温变化量为0.015 K/MPa.当岩石观测面铺设2.5 cm厚的干沙层或湿(含水)沙层时,其对受力岩石微波辐射影响存在差异:1)干沙层对岩石受力过程中的微波辐射变化量无显著影响;2)含水沙层显著削弱了微波辐射计所接收到的岩石中由力引起的微波辐射变化信号.