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Abstract

Das Magnetfeld der Erde ist zeitlich nicht konstant. Magnetfeldvariationen entstehen durch elektrische Ströme in der Ionosphäre und Magnetosphäre, aber auch Blitzentladungen von Gewittern verursachen im Hohlleiter, der durch Erde und Ionosphäre gebildet wird, magnetische Wechselfelder. Diese Wechselfelder induzieren in einem elektrisch leitenden Medium wie der Erde elektrische Ströme. Auf diesem Induktionsvorgang, der durch die Maxwellgleichungen beschrieben wird, beruht die Methode der elektromagnetischen Tiefensondierung (Magnetotellurik). In der Geophysik werden eine Vielzahl verschiedener Sensoren verwendet, um zeitlich variable magnetische Felder zu messen. Bauartbedingt eignen sich Induktionsspulen besonders zur Aufnahme von magnetischen Signalen mit einem Frequenzgehalt von wenigen mHz bis hin zu einigen kHz. Das Problem bei der Messung dieser Signale besteht darin, dass die Signalamplituden generell sehr klein sind, zusätzlich aber auch eine große Variabilität zwischen kleinsten und größten Amplituden auftritt (dynamic range). Moderne Induktionsspulen sind daher optimierte Sensoren, die aus einer Vielzahl genau aufeinander abgestimmter Komponenten bestehen. Bei der täglichen Arbeit im Gelände sind Induktionsspulen extremen mechanischen Belastungen ausgesetzt, die zu äußerlich nicht erkennbaren Veränderungen von Systemparametern oder sogar zu Schäden führen können. Sensoren stehen immer am Anfang eines jeden Meßsystems, und fehlerhafte Sensoren führen unweigerlich zu später nicht korrigierbaren, falschen Messwerten. Die regelmäßige Kalibrierung und Funktionsüberprüfung der Induktionspulen des Geophysikalischen Gerätepools Potsdam (GIPP) ist daher unerlässlich, um den hohen Standard der Magnetotellurikmessungen auch in Zukunft gewährleisten zu können.