我国地球物理仪器的发展

第22卷　第4期

地　球　物　理　学　进　展

Vol.22　No.42007年8月(页码:1332～1337)

PRO GRESS IN GEOP H YSICS

Aug.　2007

我国地球物理仪器的发展

陆其鹄,　彭克中,　易碧金

(中国地球物理学会地球物理技术委员会,北京100080)

摘　要　本文回顾了我国地球物理仪器的发展历程,指出了大量进口对我国地球物理仪器发展的影响,强调了我国地球物理仪器工作者所进行的不懈努力,提出了我国地球物理仪器今后发展的四点意见:(1)反复宣传地球物理仪器、观测、实验的重要性;(2)逐步形成对地球物理仪器评价标准的共识;(3)关注发展高新领域;(4)营造国内仪器快速发展的环境.

关键词　地球物理,技术,仪器,发展

中图分类号　P631 文献标识码　A 文章编号　100422903(2007)0421332206

The development of geophysical instrumentation in China

L U Qi 2hu ,　PEN G Ke 2zhong ,　YI Bi 2jin

(T he Geop hysical Technology Committee ,Chinese Geop hysical S ociet yB ei j ing 100080,China )

Abstract In this paper ,the development progress of geophysical instrumentation in China is reviewed ,the substan 2tive importation is affecting the progress of geophysical instrumentation in China ,and the unremitting effort of Chi 2nese geophysicists /engineers is accentuated.And the advices on aftertime development of Chinese geophysical in 2strumentation are suggested.

K eyw ords geophysics ,technology ,instrumentation ,development

收稿日期　2007203210;　修回日期　2007206222.

作者简介　陆其鹄,男,1937年生,江苏阜宁人,研究员,中国地球物理学会地球物理技术委员会主任,1956年起从事地球物理工作,专长振

动仪器理论与技术.(E 2mail :luwan99@ )

0　引　言

地球物理仪器是地学仪器的主要部分,是认识自然的重要手段,我国地球物理界的先辈们经常说:“地球物理学是一门观测科学”,“地球物理学是以观测和实验为基础的科学”.顾功叙,秦馨菱等老一代地球物理学家生前再三呼吁开展并曾亲自指导或主持一些地球物理仪器研究工作.当代地球物理学家刘光鼎院士指出:“仪器问题不解决,就无法实现地

学现代化.”[1]

滕吉文院士也专门撰文作了关于中国

地球物理仪器和实验设备研究的导向及实现产业化的评述[2];赵文津院士也在多次会议上阐述发展我国地球物理仪器的重要性.在世界进入信息时代的今天,仪器仪表在社会与经济发展中的作用体现得越来越明显,美国、日本、欧洲共同体一些发达国家都把仪器仪表列为国家支持的关键技术.我国多位两院院士先后两次向国家提出建仪,国家现在也下

决心大力发展我国的仪器仪表工业.无庸置疑,我国

地学仪器的发展即将会迎来一个新的春天.

1　我国地球物理仪器发展历程的回顾

我国地球物理仪器的自主研发曾有过辉煌的历史,许多人为此做出过不可磨灭的贡献,本文只能举些例子,以回忆已经过去但又值得骄傲的年代.上世纪50年代中央提出“向科学进军”,后来由于国际关系的变化,前苏联撤走了援华专家,中央又提出“自力更生,奋发图强”的口号,我国地球物理仪器的历史翻开了从仿制到自行研制的一页.1959年建立了北京地质仪器厂[3].1959年组建了长春地质学院地质仪器系,长春地院早在上世纪50～60年代就先后研制出了我国第一台航空核子旋进式磁力仪和第一台航空光泵磁力仪,后转到北京地质仪器厂生产,其中的光泵技术后来经过中国航空物探与遥感中心进一步发展,已经达到了国际领先水平.上世

4期陆其鹄,等:我国地球物理仪器的发展

纪70年代长春地院研制出M-1型航空电磁系统, 1981～1983年间改进为M22型,在此基础上还研制了航空综合测站.1970年开始了超导地球物理仪器的研制工作,1987年进行了高温超导磁力仪的研究,目前国内高温超导技术已经用于地面瞬变电磁探测系统.上世纪80年代研制了GEM系列大地电磁测深仪、智能综合工程探测仪等,90年代又研制成功海底大地电磁测深仪、高密度电阻率仪、电磁驱动可控震源系统等[4].

1958年原地质部物探仪器修造所仿制了悬丝式磁力仪.1960年在北京地质仪器厂生产,到1991年该厂共生产了十一种型号的光学机械式磁力仪一万一千余台,灵敏度从10～20n T/格逐步提高到1～2n T/格,满足了近30年我国大规模地面磁测的需要;随着技术的发展,1991年后逐步代之以各种电子式磁力仪.1983年CZM22型质子磁力仪问世,我国物探界正式开始使用电子磁力仪,在地震预报研究方面也得到大面积推广使用,后改进为CZM2 2A型,迄今已生产了共600余台[3].

上世纪70年代中期北京地质仪器厂建成了重力仪车间,设有专门设计的石英系统加工和调试室,高低温实验室、加工车间、具备了大批量生产的条件,与此同时灵敏度为10μGal的ZSM23型重力仪研制成功,并投入生产,连同此后的ZSM24型大测程重力仪和ZSM25型恒温重力仪到80年代后期共生产了千余台,虽说这些仪器只具有中等精度水平,但也基本上满足了我国野外重力测量和部队的需要,我国两次登上珠峰的重力测量都是使用国产重力仪完成的.进口的电子重力仪虽然灵敏度高,但是体积、重量和耗电都是登山队无法承受的[5].

中国计量科学院自行研制的NM2II型绝对重力仪1983年在巴黎参加了国际上的比对,该仪器不同于国外的设计思路,进行测量不需要经过较长的仪器稳定时间,所以我国的绝对重力仪第一个报出了数据,而数据的准确度也排在前列[6].

中国科学院地球物理研究所从上世纪50年代开始就自行研制了各种用于天然地震观测的地震仪;50～60年代有51型、513型机械式中周期地震仪,581型电子管放大地震仪,65型拾震器,63型、67型晶体管放大烟纸记录仪;1975年预报海城地震也就是用的这类仪器.65型拾震器还在工程振动测量领域得到广泛应用,总生产量万余台.

中国科学院工程力学研究所自1956年起,即自行陆续研制、发展了包括土动力三轴仪、工程强震仪、工程物探仪、工程振动测量仪等系列仪器[7～8].

上世纪80年代以后中国地震局系统研制了多种数字化地震及强地震动观测仪器系列,并形成了包括拾震、传感、数据采集、信号传输,数据记录,波形显示及分析处理的整套地震观测系统.

石油部物探局系统也开发了多种用于地震勘探的多道地震仪,也有不少单位做了工程物探方面的仪器.

国内的这些仪器,如果很好地扶植、提高其工艺水平和稳定性,应该是能够在很大程度上满足国内市场的需求的.

2　大量进口带来的影响

改革开放以后,国民经济恢复发展,许多工程上马,地球物理仪器的需求量急剧增长.由于文化大革命,国内的科研、生产工作遭到严重破坏,一些科研工作者想做点工作,动不动就会被扣上“以生产压革命”的帽子,挨批、挨斗,令地球物理仪器的研制、生产处于缓慢、停滞甚至倒退的境地,一时难以适应当时的需求.另一方面,由于开放,看到了一些国外仪器设备,也确有优于国内仪器之处,于是形成了“造”仪器不如“买”仪器的潮流.其实当时中央领导同志对技术引进问题是有明确的指示精神的,陈云同志就指出,技术引进要多买“鸡”少买“蛋”,即多引进技术,少购买产品.有些部委也曾一度采取了一些措施,国内有的尽量控制不要买国外的,但一股潮流涌来甚难抵挡.自主研制地球物理仪器的力量被明显削弱,我国的北京地质仪器厂、上海地质仪器厂和重庆地质仪器厂不得不转产,专业技术人员和技术工人纷纷被转行或流失,北京地质仪器厂的重力仪车间产量曾居世界第三位,是在亚洲乃至第三世界仅有的一个石英弹簧重力仪生产基地,也被迫撤销,当时该厂坚持保留下了一个重力组,到2005年仅有2名技术工人留守阵地,年产量仅10台左右,曾有伊朗客户要求订货,厂方却无法供货.

由于“造”不如“买”导致我国原长春地质学院仪器系也不得不转变专业方向,去培养电子测量仪器与测控仪器领域的人才;地球物理仪器的人才培养也受到了冲击,如中国航空物探与遥感中心的光泵磁力仪生产,弄得几乎后继无人[9].

另一方面,诚如有人说,中国对地球物理仪器的需求救活了国外一些濒临倒闭的公司,例如加拿大的凤凰地球物理仪器公司等,上世纪末国外仪器的代理商在国内发展迅速.

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