타원판에 의한 자력 및 자력 변화율 텐서 반응식 (Expressions of Magnetic Field and Magnetic Gradient Tensor due to an Elliptical Disk)

서지정보

· 발행기관 : 한국지구물리.물리탐사학회
· 수록지 정보 : 지구물리와 물리탐사 / 27권 / 2호 / 108 ~ 118페이지
· 저자명 : 임형래

초록

이 논문에서는 타원판의 자력과 자력 변화율 텐서 반응식을 유도하였다. 화성암 관입이나 킴벌라이트 구조 등은 축 대칭성을 가지면서 단면이 타원인경우가 많다. 타원 단면의 넓이가 변하는 타원 기둥은 타원판의 조합으로 모사할 수 있다. 타원판의 자력 반응은 이전 논문(Rim, 2024)에서 유도한 중력변화율 텐서에 자화 방향에 대한 정보를 포함시킨 포아송 관계식을 이용하여 유도하였다. 타원판의 자력 변화율 텐서는 벡터 자력을 미분하여 유도하는데 타원판의 인력 퍼텐셜을 각 축방향으로 3회 미분한 총 10개의 삼중 미분 함수를 구하는 것과 동일하다. 미분의 순서는 바꾸는 것이 가능하므로 결과적으로 자력 변화율 텐서는 타원판의 인력 퍼텐셜을 3회 미분한 후, 복소 평면에서 타원판의 경계를 폐곡선으로 하는 경로를 따라 선적분으로 변환하여유도된다. 이 논문에서 복소 평면에서 선적분으로 유도한 자력 및 자력 변화율 텐서 반응식은 립쉬츠-한켈 적분으로 유도한 원판의 자력 및 자력 변화율텐서 반응식과 완벽하게 일치함을 보였다.

영어초록

In this study, expressions for the magnetic field and magnetic gradient tensor due to an elliptical disk were derived. Igneous intrusions and kimberlite structures often have elliptical cylinders with axial symmetry and elliptical cross sections. An elliptical cylinder with varying cross-sectional areas was approximated using stacks of elliptical disks. The magnetic fields of elliptical disks were derived using the Poisson relation, which includes the direction of magnetization in the gravity gradient tensor, as described in a previous study (Rim, 2024). The magnetic gradient tensor due to an elliptical disk is derived by differentiating the magnetic fields, which is equivalent to obtaining ten triple-derivative functions acquired by differentiating the gravitational potential of the elliptical disk three times in each axis direction. Because it is possible to exchange the order of differentiation, the magnetic gradient tensor is derived by differentiating the gravitational potential of the elliptical disk three times, which is then converted into a complex line integral along the closed boundary curve of the elliptical disk in the complex plane. The expressions for the magnetic field and magnetic gradient tensor derived from a complex line integral in complex plane are perfectly consistent with those of the circular disk derived from the Lipschitz-Hankel integral.

참고자료

· 없음