چه کسی ردیاب های فلزی را اختراع کرد؟

ساخت اولین ردیاب فلزی برای پیدا کردن گلوله تیراندازی شده به رئیس جمهور ایالات متحده در سال ۱۸۸۱ برمی گردد. این گلوله پس از اصابت در بدن قرار گرفته و پیدا نمی شد، الکساندر گراهام بل، پیشگام تلفن بر اساس اختراع قبلی هاینریش ویلهلم یک فلزیاب الکترومغناطیسی درست کرد. اگرچه این گلوله پیدا نشد و رئیس جمهور درگذشت اما دستگاه بل درست کار کرد و به عنوان اولین فلزیاب مغناطیسی شناخته شد.

بعد از آن، گرهارد فیشر آشکارساز فلزی قابل حمل ( در ادامه اساس کار آن توضیح داده می شود) را اختراع کرد و نام آن را metalloscope گذاشت، وسیله ای برای نشان دادن وجود فلرات مدفون مانند سنگ معدن، لوله ها و … .

امروزه در صنعت نیز از فلزیاب ها استفاده می شود، با این تفاوت که کاربردشان تغییر کرده و برای تشخیص فلزات خاص و یا زباله های فلزی مورد استفاده قرار می گیرند. همچنین شکل ظاهری آن ها متناسب با کاربرد صنعتیشان متفاوت شده است.

برقی که ما هرروزه از آن استفاده می کنیم توسط ژنراتور ساخته می شود که فقط یک طبل بزرگ مسی است و با میدان مغناطیسی، برق تولید می کند. در مقابل، تمام وسایل برقی دارای موتورهای الکتریکی هستند که دقیقا برعکس ژنراتورها کار می کنند، با ورود جریان برق میدان مغناطیسی در حال تغییری در سیم پیچ تولید کرده و باعث چرخش موتور می شوند. در واقع برق و مغناطیس باهم رابطه مستقیمی دارند به طوری که می توان از برق برای ایجاد آهن ربایی و مغناطیس برای ساختن برق استفاده کرد.

یک فیزیکدان اسکاتلندی به نام جیمز کلرک ماکسول همه ی این قوانین را در چهار رابطه ساده خلاصه کرده که یکی از آن ها می گوید: زمانی که یک میدان الکتریکی در حال تغییر است یک میدان مغناطیسی درحال تغییر نیز دریافت می کنید و بلعکس. با دانستن این قوانین می توانیم اساس کار فلزیاب ها را دریابیم، در اینجا علم یکی از انواع ساده تر آن که عموما برای پیدا کردن اشیا گران بها فلزی در زیر خاک تولید شده است را مورد بررسی قرار می دهیم.

این ردیاب شامل یک سیم پیچ در اطراف سر مدور در انتهای دسته است که به سیم پیچ فرستنده معروف است. هنگامی که برق از طریق این سیم پیچ جریان پیدا می کند یک میدان مغناطیسی در اطراف آن ایجاد می شود، همانطور که ردیاب را روی زمین می چرخانیم میدان مغناطیسی را نیز به حرکت در می آوریم و اگر ردیاب را بر روی یک شی فلزی جا به جا کنیم میدان مغناطیسی متحرک بر اتم های فلز تأثیر گذاشته و نحوه حرکت الکترون ها را تغییر می دهد، حال یک میدان الکتریکی در فلز القا شده که باعث ایجاد یک میدان مغناطیسی متغیر دیگر در اطراف فلز می شود. به عبارت دیگر مانند یک ژنراتور عمل کرده و برق از طریق سیم پیچ گیرنده ( که در ابتدای دسته قرار دارد) جریان پیدا می کند و بلندگو به صدا در می آید.

این که یک ردیاب فلزی تا چه عمقی کار می کند به عوامل زیادی از جمله اندازه، شکل و نوع جسم فلزی، جهت گیری شی، سن جسم، طبیعت خاک محل جست و جو و … بستگی دارد.