История металлодетекторов с перспективы золотоискательства

27.02.2017 10:27

Перевод статьи из журнала "Fisher Research Lab". Добрый вечер! Меня зовут Дэйв Джонсон, я главный инженер-конструктор самого крупного производителя металлодетекторов в мире. Наш офис находится здесь, в Эль Пасо.

Помимо множества частных торговых марок, мы производим приборы таких брендов, как Fisher Research Lab, Bounty Hunter и Teknetics. Я проектирую металлодетекторы для различных компаний уже 27 лет. Можно сказать, я связан чуть ли не с каждым вторым детектором, который побывал у вас в руках.

Сегодня в моей презентации речь пойдёт об истории металлодетекторов, особенно – приборов для поиска золота. Я пришёл не с целью рекламы, но было бы невежливо прийти на презентацию о металлодетекторах и не захватить с собой печатные материалы и Gold Bug 2 для демонстрации заодно. Если кого-то заинтересует, буду рад пообщаться с вами после встречи.

Самым первым электромагнитным устройством для поиска золота была магнитная стрелка – что-то вроде компаса, повёрнутого набок. Его использовали почти 500 лет. Конечно же, золота он не обнаруживал, но зато определял скопления минералов железа, которые связывали с золотом. Современные электронные магнитометры заменили магнитную стрелку при составлении геологических карт, но основной используемый принцип тот же.

Самые первые электромагнитные металлодетекторы появились в конце XIX века. После покушения на Джеймса Гарфилда хирурги никак не могли обнаружить пулю в теле президента. Тогда Александр Грейам Белл, основоположник телефонии, создал электромагнитный хирургический зонд, чтобы помочь врачам. Позже президент Гарфилд скончался, а пулю так и не обнаружили – ходят слухи, что причиной тому стал металлический каркас кровати, помешавший работе зонда. Думаю, этот зонд работал по принципу индукционного баланса – простой по своей конструкции тип датчика, который используется во многих современных приборах из-за хорошей чувствительности.

Первым же «металлодетектором», способным различать металлы, стал настольный прибор, запатентованный в конце XIX века как устройство для выявления фальшивых монет. По принципу работы это был VLF-прибор с индукционным балансом, в котором мотор-генератор использовался в качестве синхронного детектора с чувствительностью к изменению фазы. Это, по сути, тот же основной принцип, что используется во всех современных приборах с дискриминацией. Поразительно, что такой прибор удалось создать ещё до изобретения электровакуумных ламп. Конструкторы того времени компенсировали отсутствие готовых технологий находчивостью и вниманием к деталям.

В начале ХХ века для обнаружения больших скоплений металла иногда использовались индукционные приборы, использующие частоты слухового диапазона, не требующие радиодеталей в своей конструкции. С изобретением вакуумных ламп появилась возможность увеличивать чувствительность к трубам и кабелю за счёт повышения рабочей частоты приборов за пределы звукового диапазона и возвращению сигнала обратно в слышимые частоты с помощью обычного АМ – радио. В 1931 году была основана компания Fisher Research Lab, которая производила такие локаторы кабеля и трубопровода. Насколько мне известно, в то время ручных металлодетекторов для обнаружения монет и кладов ещё не существовало.

С приходом Второй Мировой Войны возникла потребность в ручных миноискателях. Они представляли собой индукционные приборы звуковых частот, усиленные электровакуумными лампами. Синхронное детектирование в таких приборах не использовалось. После Второй Мировой конструкция металлодетекторов дорабатывалась, но всё равно была практически непригодна к использованию в гражданских целях. Более подходящие для невоенных целей приборы начали производить только в пятидесятых и шестидесятых. Сначала это были детекторы с принципом работы BFO, однако затем популярность обрели индукционные приборы высоких частот типа «передача-приём» (TR), в которых передающая и принимающая катушки были объединены в одну поисковую головку.

В конце шестидесятых и начале семидесятых годов в технологии металлодетекторного поиска началась революция, которая продолжается до сих пор. Благодаря транзисторам и микросхемам технологии XIX века обрели эффективность; были разработаны детекторы VLF, совмещающие в себе методы индукционного баланса и синхронного детектирования. В отличие от остальных технологий, метод VLF позволяет нейтрализовать сигналы минералов железа в почве, которые обычно во много раз сильнее сигналов металлических предметов.

Самые первые VLF-детекторы не имели функцию дискриминации, однако золотоискателям этого и не требовалось – для них намного важнее была возможность «просвечивать» минерализованный грунт. Прежние BFO- и TR-приборы не обнаруживали ни маленьких самородков на поверхности, ни даже самородков большего размера, если те залегали на какой-либо глубине, поэтому использовали их только в ответвлениях жильных рудников. Новые же приборы VLF обнаруживали и малые самородки на поверхности, и крупные в земле. Детекторы сделали возможным поиск самородков на непригодных ранее для разработки склонах холмов.

В период с 1970-го по 1990 годы происходили резкие скачки в развитии технологии VLF, поскольку конструкторы стали опытнее и начали создавать более стабильную и устойчивую к помехам электронику, а также использовать полосовые фильтры и электронные дифференциаторы для усиления сигналов от металлических целей, одновременно с этим устраняя помехи, вызванные грунтом. В начале восьмидесятых в детекторах появились функция двойной дискриминации и шкала идентификации целей. Разработанные в начале-середине восьмидесятых детекторы являются прообразом многих производимых сегодня моделей.

Поскольку развитие технологии привлекло внимание искателей кладов и монет, эти направления разработок продукта стали приоритетными. Сначала появилось несколько моделей для поиска золота, которые, по сути, являлись адаптациями детекторов, изначально рассчитанных на поиск монет. Лучшей из них, пожалуй, был Garrett A2B.

В 1986 компания Fisher представила Gold Bug. Он стал первым детектором, разработанным с нуля как совершенно новая платформа с единственной целью – поиск золотых самородков. Gold Bug моментально признали стандартом отрасли для детекторов, ориентированных на поиск золота. Благодаря надёжности в эксплуатации, Gold Bug оставался на рынке в течение 16 лет.

В конце восьмидесятых - начале девяностых White’s представили линейку Goldmaster, модели которой находили маленькие самородки лучше, чем GoldBug, а компания Minelab представила линейку золотоискательских детекторов с функцией электронного отслеживания отстройки от грунта, благодаря которой пропала необходимость в ручной отстройке. В 1995 году Fisher представили Gold Bug 2, который отличался от оригинального более высокой частотой работы и находил даже совсем небольшие самородки. В 97-ом Tesoro выпустили Lobo Supertraq, который также обладал функцией электронной настройки на грунт. Затем в 2000 году компания Whites представила GMT, который помимо стандартной производительности приборов линейки GMT мог похвастаться многими новыми функциями, в том числе - компьютеризированной отстройкой от грунта. Благодаря этим и другим производителям, девяностые стали десятилетием стремительных инноваций.

Говоря о девяностых, нельзя не упомянуть линейку Minelab SD, включая недавно представленный GP. Линейка детекторов SD появилась примерно в 1997 году и своим появлением не была обязана ни одному из серийных детекторов, существовавших до неё. Даже те VLF-детекторы, что производили сами Minelab, сильно отличались от SD, приборы которой основывались на принципе импульсной индукции. У метода импульсной индукции есть свои большие плюсы и минусы. В Minelab верили, что, несмотря на все минусы этого метода, металлодетектор с таким принципом работы сможет находить самородки большого размера на большей глубине, чем любой VLF-детектор в условиях сильно минерализованного латеритного грунта, типичного для золотых приисков Австралии. Благодаря SD появилась современная золотая лихорадка в Австралии, кроме того, SD получили популярность и в США.

В девяностых также впервые появились металлодетекторы с мультичастотностью. Эта технология хорошо зарекомендовала себя для пляжного поиска на берегу моря и для поиска монет и кладов, когда требуется идентификация цели и дискриминация. Однако, технология нескольких частот по своей природе не особо чувствительна к небольшим металлическим предметам, поэтому большого влияния на золотоискательство она не оказала.

С начала XXI века в технологии золотоискательских детекторов основательных перемен почти не происходило, все перемены касались лишь улучшения уже имеющихся разработок. Tesoro Lobo Supertraq и White’s MXT образовали собой новую нишу на рынке – детекторы общего назначения, основанные на приборах для поиска золота, и, надо сказать, и с тем, и с другим они вполне справляются. В 2008 году White’s представили детектор TDI, работающий по методу импульсной индукции, конструкция которого была основана на ранее представленных разработках Эрика Фостера. Здесь, в Эль Пасо, 2006 году мы представили Teknetics T2 - разработанный с нуля детектор, подходящий как для золота, так и для многих других задач. Он вскоре получил репутацию великолепного прибора для поиска кладов в США и Европе, однако, несколько лет назад стал популярен и в Африке для поиска на золотых приисках, настолько популярен, что в Китае появились «производители», подделывающие этот прибор. Затем мы представили Fisher F75, который является адаптацией платформы Т2 и обладает схожим функциональным спектром как прибор для золотоискательства. В 2009 мы представили «новый» Fisher Gold Bug как детектор для золота, подходящий и для общих целей. Этот детектор и связанный с ним Teknetics G2 сейчас набирают популярность как золотоискательские детекторы. В течение последних нескольких лет мы также представляли такие детекторы, как Fisher F5 и Teknetics Omega, предназначенные скорее для общих целей, но вполне подходящие для любительского поиска золота.

Fisher Gold Bug 2 оказался настолько удачным проектом, что продаётся до сих пор. Многие предпочитают именно его за возможность ручной отстройки от грунта, особую чувствительность к самым маленьким самородкам и надёжность в работе.

Что ж, вы, возможно, задаётесь вопросом: «Планируем ли мы представить новый прибор для золотоискательства в ближайшем будущем?» Я не стану утверждать этого, но и отрицать точно не собираюсь! Fisher Research Labs теперь расположены в Эль Пасо, а одной из наших основных целей стала разработка нового продукта, а наши конструкторские возможности вас удивят.

Дэйв Джонсон

Главный инженер-конструктор Fisher Research Labs и First Texas Products (Teknetics и Bounty Hunter)

Конструктор следующих золотоискательских детекторов:

Teknetics G2