BAB 1. PENDAHULUAN
Pengertian Gelombang Elektromagnetik adalah gelombang yang dapat merambat
walau
tidak
dalam gelombang dengan
ada
medium.
beberapa
panjanggelombang/wavelength,
Energi
karakter
frekuensi,
elektromagnetik merambat
yang
bisa
diukur,
amplitude/amplitude,
yaitu:
kecepatan.
Amplitudo adalah tinggi gelombang, sedangkan panjang gelombang adalah jarak antara dua puncak. Frekuensi adalah jumlah gelombang yang melalui suatu titik dalam satu satuan waktu. Frekuensi tergantung te rgantung dari kecepatan merambatnya gelombang. Karena kecepatan energielektromagnetik adalah konstan (kecepatan cahaya), panjang gelombang dan
frekuensi
berbanding
terbalik.
Semakin
panjang
suatu gelombang, semakin rendah frekuensinya, dan semakin s emakin pendek suatu gelombang semakin tinggi frekuensinya. Energi elektromagnetik dipancarkan, atau dilepaskan, oleh semua masa di alam semesta pada level yang berbeda beda. Semakin tinggi level energi dalam suatu sumber energi, semakin rendah panjang gelombang dari energi yang dihasilkan,
dan
semakin
tinggi
frekuensinya.
Perbedaan
karakteristik
energi gelombang digunakan untuk mengelompokkan energielektromagnetik. Pada eksplorasi geofisika, metode dengan gelombang elektromagnet ini digunakan untuk pencarian bahan – bahan bahan dengan sifat konduktivitas yang tinggi. Metode ini tergolong praktis dan berguna , karena data dapat diperoleh dengan cepat untuk daerah yang luas sekalipun. Survei ini tidak memerlukan elektroda yang ditancapkan ke tanah seperti survei resistivitas. Berbagai aplikasi dalam metode ini antara lain adalah :
Eksplorasi air tanah dan mineral
Kontaminasi limbah pada air tanah
Intrusi air laut
Pemetaaan geologi
Penentuan lokasi benda
–
benda yang terpendam dalam tanah
seperti tangki, pipa, drum ataupun kabel
Arkeologi
Penentuan lokasi bahan tambang
Penentuan lokasi gua
Dalam metode elektromagnetik terdapat dua cara pengambilan data, yaitu:
Pengukuran Aktif Pengukuran aktif adalah dimana dari Instrument atau alat pengukuran
yang digunakan memiliki source(sumber) yang dapat menimbulkan gelombang elektromagnetik yang mana gelombang EM tersebut akan memancar kedaerah titik pengukuran hingga memperoleh data pengukuran yang akan diterima oleh Receiver dari alat ini. Contoh pengukuran Aktif dari Metode Elektromagnetik ini sendiri adalah : Pengukuran Menggunakan Instrument CMD(Conductivity Measurement Direct) , CSAMT (Control Source Audio MagnetoTelurik) dan GPR.
Pengukuran Pasif Berbeda
dengan
pengukuran
Aktif,Pengukuran
Pasif
ini
dalam
pengambilan datanya menggunakan atau memanfaatkan dari adanya Gelombang elektromagnetik yang telah berada dititik pengukuran dengan memanfaatkan Source yang berada dari Luar Instrument tersebut. Contoh dalam pengukuran pasif ini adalah Pengukuran menggunakan VLF (Very Low Frequency). Pada kesempatan kali ini yang dibahas secara lanjut adalah metode elektromagnet dengan cara pengambilan pasif yaitu dengan AMT (Audio Magnetotelluric).
BAB 2. PEMBAHASAN
2.1. Penjelasan AMT (Audio Magnetotelluric) Pada metode AMT (Audio Magnetotelluric) dengan metode MT (Magnetotelluric) adalah hampir sama. Pengertian keduanya adalah metode pasif yang mengukur arus listrik alami dalam bumi, yang dihasilkan oleh induksi magnetik dari arus listrik di ionosfer. Metode ini dapat digunakan untuk menentukan sifat listrik bahan pada kedalaman yang relatif besar (termasuk mantel) di dalam bumi. Dengan teknik ini, variasi waktu pada potensi listrik diukur pada stasiun pangkalan dan stasiun survei. Perbedaan pada sinyal tercatat digunakan untuk memperkirakan distribusi resistivitas listrik bawah permukaan. Perbedaan keduanya adalah pada cakupan frekuensi yang ditangkap, dimana semakin kecil frekuensi yang dihasilkan, berarti s emakin dalam penyelidikan yang diperoleh. Metode MT memperoleh data dari frekuensi sekitar 400 Hz sampai 0.0000129 Hz (perioda sekitar 21.5 jam) sedangkan metode AMT memperoleh data dari frekuensi 10 kHz sampai 0.1 Hz, dimana sumbernya berasal dari alam (arus telurik yang terjadi di sekitar ionosfer bumi). Untuk memperbaiki kualitas data dari gangguan elektromagnet lokal (power line, aktivitas industri, aktivitas manusia, jalan, pohon-pohon besar yang dapat menghasilkan gangguan microvibrations dari akar-akarnya, dll) dapat dilakukan dengan cara mengkorelasikan data dari satu alat yang disimpan statis di suatu tempat yang jauh dari gangguan elektromagnetik lokal dengan alat lainnya yang berpindah-pindah (local, remote, far remote station) dan dilakukan dalam rentang waktu yang sama yang disinkronisasikan terhadap waktu UTC. Medan magnet dalam rentang frekuensi 1 Hz sampai sekitar 20 kHz adalah bagian dari audio magnetotelurik ( AMT ) jangkauan. Ini adalah sejajar dengan permukaan bumi dan bergerak menuju pusat bumi . Pita frekuensi yang besar ini memungkinkan untuk berbagai kedalaman penetrasi dari beberapa meter hingga beberapa kilometer di bawah permukaan bumi . Karena sifat dari sumber magnetotelurik , gelombang umumnya berfluktuasi tinggi amplitudo . Waktu perekaman panjang diperlukan untuk memastikan pembacaan dapat digunakan karena fluktuasi dan kekuatan sinyal rendah . Umumnya , sinyal lemah antara 1
sampai 5 kHz , yang merupakan rentang yang sangat penting dalam mendeteksi 100m atas geologi . Metode magnetotellurik juga digunakan di lingkungan laut untuk eksplorasi hidrokarbon dan studi litosfer . Karena efek perisai dari air laut elektrik konduktif , batas atas dapat digunakan dari spektrum adalah sekitar 1 Hz.2D dan 3D magnetotelurik Survei dua dimensi terdiri dari profil longitudinal MT sounding atas area of interest , menyediakan dua dimensi " irisan " dari bawah permukaan resistivitas. Survei tiga dimensi terdiri dari pola grid longgar MT sounding atas area of interest ,menyediakan model tiga dimensi yang lebih canggih dari bawah permukaan resistivitas.
varian
Audio
-
magnetotelurik
(
AMT
)
AMT adalah teknik magnetotelurik - frekuensi yang lebih tinggi untuk penyelidikan dangkal . Sementara AMT memiliki kedalaman penetrasi kurang dari MT , pengukuran AMT sering mengambil hanya sekitar satu jam untuk melakukan (tapi pengukuran AMT mendalam selama periode kekuatan sinyal yang rendah bisa memakan waktu hingga 24 jam ) dan menggunakan sensor magnetik yang lebih kecil dan lebih ringan . Transient AMT merupakan varian AMT yang mencatat hanya sementara selama periode sinyal alami lebih intens ( impuls transient ) , meningkatkan signal-to -noise -ratio dengan mengorbankan polarisasi linear yang kuat. Controlled sumber elektromagnetik Penggunaan metode magnetotelurik ini secara umum adalah untuk penelitian panas bumi, minyak dan gas bumi, geohidrologi, geologi regional, dan penelitian-penelitian dalam lainnya. Peralatan magnetotelurik yang dimiliki Pusat Survei Geologi adalah : MTU-5A Phoenix.
2.2. Spesifikasi Alat AMT ( Audio Magnetotelluric).
Gambar 1. alat yang digunakan pada saat pengukuran menggunakan AMT
Kita akan membahas satu persatu alat-alat diatas adalah sebagai berikut :
A. MTU GPS
Gambar 2. MTU GPS
Lightweight, portable, rugged No cable links required GPS synchronized
10 000Hz to 0.00002Hz 24-bit digital resolution Wide dynamic range Operable from — 20°C to +50°C Available with 2, 3, or 5 channels per instrument (electric , magnetic, or both) Unlimited number of channels per system
B. MTU-A
Magnetotellurics and Audio-frequency Magnetotellurics
Gambar 3. MTU-A
Ringkasan Spesifikasi
Model & saluran E menunjukkan saluran listrik , H menunjukkan saluran magnetik ,A menunjukkan kemampuan AMT MTU - 2E , MTU - 2EA , MTU – 3H, MTU-5 ( 2E + 3H saluran) , MTU - 5A.
Rentang frekuensi MTU : 1kHz ke 0.00002Hz ( 50 000s ) MTU -A : 10kHz ke 0.00002Hz ( 50 000s )
Dynamic range: 130dB ; pengaturan gain variabel oleh faktor-faktor dari
Input impedance : 1MΩ
Penyaringan Powerline filter takik : 40dB ditambah dipilih low pass , high pass , band pass
Penyimpanan data : Industrial kelas removable flash memory , 256MB atau 512MB ( upgradeable )
File Setup : Program pada flash memori atau USB , paralel , atau koneksi serial ke PC Windows
ADC : Satu channel per , 24 bit . Sampel / detik : MTU : 2400 atau 3072 MTU -A : 24 000
Timing akurasi : yang lebih baik dari ± 500 nanodetik , osilator kristal oven dikontrol disinkronisasi ke GPS
Kontrol : Indikator Daya saklar , LED terang menunjukkan status instrumen via berkedip urutan
Berat : 4 kg
Dimensi: 230mm x 225mm x 110mm tertutup lingkungan kasus aluminium diecast
Konektor Multi- pin: konektor gaya militer untuk input sensor , GPS , dan baterai Heavy - duty posting untuk masukan medan listrik dan tanah mengikat.
Input
daya:
12V
DC
dari
setiap
baterai
yang
cocok
Konsumsi daya Approx. 9W
Operasi lingkungan : -20 ° C hingga +50 ° C , operasi pasif tidak menyebabkan kerusakan lingkungan.
C. Sensor Magnetik
Gambar 4. AMTC-30
AMTC-30 sensor magnetik kumparan magnetik yang digunakan untuk akuisisi data AMT. Beratnya sekitar 3 kg dan hanya berukuran 82,5 cm, AMTC30 sensor yang kompak dan portabel sambil memberikan data magnetik berkualitas tinggi pada frekuensi antara 10.000 Hz dan 1 Hz
D. airloop.
Gambar 5. Airloop Model airloop AL-100 dirancang khusus untuk medan magnet pengukuran MT vertikal berbatu dan tanah yang keras, di mana sulit untuk menggali lubang untuk kumparan vertikal.
E. Elektroda.
Gambar 6. PE4 non-polarizing electrodes
F. Loop
Gambar 7. Loop.
2.3. Prinsip Kerja Alat. Pada dasarnya metode AMT (Audio Magnetotelluric) yang digunakan untuk mengetahui resistivitas 2D bawah permukaan ini menggunakan sebuah dipole listrik yang ditanamkan secara langsung kedalam bumi atau loop horizontal sebagai sumber energi. Medan listrik dan medan magnet yang tegak lurus kemudian diukur untuk mendapat nilai resistivitas batuan. Sedangkan untuk memperoleh nilai resistivitas batuan didapat dengan membandingkan besar medan listrik horizontal dan medan magnet yang tegak lurus. Sedut beda fase antara medan listrik dan medan magnet ini menunjukan nilai impedansi bumi.
Gambar 8. Gambar pengambilan data dilapangan menggunakan metode AMT.
BAB 3. PENUTUP
Pada dasarnya metode MT dan AMT adalah sama hanya terdapat perbedaan saja dalam menggunakan frekuensi yang digunakan, perbedaan tersebut menyebakan perbedaan data yang dihasilkan.
