河北
几十年来，工程师们一直通过从地表向下发送信号来搜寻地下隧道——这种方法可能会漏掉地底下藏着的东西。把这种方法反过来用，美国能源部（DOE）橡树岭国家实验室（ORNL）的研究人员搞出了一种办法，用地下发出的声波信号，把藏在地底下的结构给找出来。
这项研究的详细内容都写在DOE的技术报告《通过垂直声学剖面推进隧道探测》里。
他们在实验室园区里做了个实地测试，这个办法是从钻孔里往上发声音，靠这个来探测隧道。这种方向性的转变解决了隧道探测中的一个盲点，说不定能帮我们发现那些藏在地底下的东西，它们会破坏地面稳定，或者在马路、铁路和建筑底下弄出空洞，给交通和重要设施带来危险。
“我们猜想，要是把信号从隧道下方发出去，而不是从上方，就能抓住那些原本会跑掉的散射信号，让探测更准，”该研究的首席研究员、橡树岭国家实验室的迈克·卡斯表示。
这法子弄出了一种特别的次谐波信号，就是声波绕着隧道拐弯时发出的低频动静。地面上的传感器一收到这信号，就知道底下有隧道了。
地表信号不够用
隧道一旦修好了，想从地面上找它可不容易。为了找这些地底下的东西，研究人员试过地震勘测、探地雷达和电阻率法这些招儿，但这些招儿有时候不顶用，特别是碰上黏土多的土或者地底下情况复杂的时候。
从上方发射的信号，高频信号能探测到小空洞，但在地下衰减很快，而低频信号传播更远，但往往遗漏更精细的细节。
从地下发射信号
ORNL的研究团队调整了一种常用于油气勘探的方法，称为垂直地震剖面法，该方法将传感器放置在钻孔内，记录地表产生的波动。团队反过来布置，将声源放在目标隧道下方，并测量地面上的振动。
为了在真实条件下测试这种方法，安装了一条40英尺长的钢制隧道，位于地表以下约10英尺处。团队通过垂直钻孔，将声源放置在地下30英尺深的位置。
在地面上，研究人员放了一排地震检波器，也就是那种很灵敏的振动传感器，用来记下隧道装好前后声音在地里怎么传的，这样就能直接比一比。
“测试的时候，地震检波器测到一个很明显的次谐波信号，”橡树岭国家实验室的高级研究员查尔斯·芬尼说。
“后来再测发现，这个信号只有隧道在，而且声音是从它底下传出来的时候才会一直出现。”
探索不同类型的土壤
研究结果展示了一种新的探测机制，可能让识别地下人造结构的能力更强。除了确认隧道是否存在，该技术还可能提供关于隧道深度的线索，因为只有当声源放在隧道下方时，才会出现次谐波信号。
研究团队打算进一步试试这个方法，通过测试不同类型的土壤、改进信号分析技术，并看看时间和信号强度能不能帮他们拍出更详细的图像。
除了卡斯，橡树岭国家实验室（ORNL）的研究团队里还有查尔斯·芬尼（Charles Finney）、奥马尔·马西洛（Omar Marcillo）、莫妮卡·马塞拉（Monica Maceira）和德里克·斯普利特（Derek Splitter）。
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