JPH0277675A - エコーグラフを使用する方法及び地下又は海底等の構造及び異常を検出する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ａ、　産業上の利用分野 本発明は、地下及び／又は海底等の探査用音波の発生に
対するエコーグラフを使用す゛る方法、並びに上記探査
川音波束放射のためのそれ自体は既知の機器及び反射音
波受信用の非在来式機器の組合せより成る上記方法実行
用の改良された装置に関する。

ｂ、　従来の技術および発明が解決しようとする課題 物体の内部構造検出のために多数の異なる手法が使用さ
れていることは周知のことで、最も普及している手法の
一つは音波を使用するものである。

この手法はしばしば内臓の医療診断装置の分野、及び地
下探鉱などの地球物理学的応用のために使用されており
後者においては音波が炭化水素探査用に使用されて来て
いる。

上記手法を下層土又は海底等の小さい深度における構造
の検出のために応用することは全く不適当であると考え
られる。実際、下層土の第−層の探査に関する限り二つ
の大きい問題点がある。その第一の問題点は通常採用さ
れている音波源に関するもの、即ち適切な程度の高周波
の音波を地中に伝達することの困難さである。

第二の問題点は、これに対して、地下の小範囲の異常部
から反射されるＰ波検出における普通に知られている受
信機器の不十分さに起因するものである。

慣用音波源に関する限り、後者の問題点は、地面が、高
周波はど強（減衰を生じさせるために音波を選択すると
いう事実によるだけでな（、それら音波源が・高周波音
波の発生について固有の限界を有することにより、非常
に不満足な分解能を有するという特徴がある。事実、こ
の種の機器の音波周波数帯域の遮断限界は一般に１５０
〜２６〇七の範囲と低いが、上記音波源はその限度より
ずっと低い周波数で作動する（Ａｒｉ　Ｂｅｎ−Ｍａｎ
ａｂｅｎ及び５ａｒｖａＹｉｔ　Ｓｉｎｇｈ：　ｒ地震
波及び波源Ｊ　Ｉ　Ｓｐｒｉｎｇｅｒ、　ＮｅｗＷｏｒ
ｋ　１９８１参照）、このような周波数は、小規模な地
下の不均一性検出のために高い分解能が必要となる表層
探査には使用することができない、実際、受信システム
については、ジオホンの使用に基づ（システムは、下層
土の表皮探査のために有用な音波像を得るのに適切でな
いことが証明されて、いるということを考慮すると、上
記の異常の区別をするためには、音波の波長は検出すべ
き不均一性の寸法に対して小さくなければならない、事
実、常に必ず存在して１．ジオホン（ｇｅｏｐｈｏｎｅ
）により増幅される表層波は、下層土の異常部から反射
される縦波（Ｐ波）から成る「有用な」信号をマスクし
てしまう（Ｍ、Ｂ、Ｄｏｂｒｉｎ：　ｒ地球物理的探査
概論Ｊ　Ｉ　ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ、　Ｎｅｗ　Ｗｏ
ｒｋ　１９６０参照）。

Ｃ１課題を解決するための手段 本発明において提供されるエコーグラフ手法は、良好な
指向性特性を有し高周波を有利に使用するエコーグラフ
を用いて適切に調整されたシステムによってのみ、地下
の小規模異常の検出が可能であることを示している。

本発明の目的である装置は、産業界及び上記改良された
広範囲の探査、システムの応用分野において有利に応用
することができる。より具体的には、音波探査に基づく
既知の手法が成功していない、考古学的開発に対して有
用に利用することができる。

更にこのシステムは、水床の位置決め、・下層土中の水
の探査、及び基礎、トンネル、ダム、核融合施設等の基
盤施設工事に予定された区域における土壌の特性及び行
動の研究、に対して有利に応用できる０本発明の目的で
ある方法及び装置は、又、言う迄もなく、装置に備えら
れている電気部品を適切な絶縁手段で保護した上で、海
、湖又は任意の自然に存在する水の広がりに対し有利に
適用することができる。

本発明のエコーグラフ探鉱法は二つの方法のある特定の
組合せに基づいている。第一の方法は音波の伝送に関す
るものであり、第二のものは反射音波の受信に関するも
のである。

本発明の改良された装置は、上記の方法を実行するため
に夫々設計された機器或いは計器の組合せで使用するよ
うになっている。

より詳細には、本発明の目的である装置は、特別な音波
を発生、送信するのに適した機器と、反射音波を受信す
る機器との組合せに基づくものである。ここで、最初に
述べた機器は、本発明出願者等による１９８５年ＰＣ？
特許出願第１Ｔ８５１０００３９号及び米国特許第４．
７３４．８９４号の標題「高分解能地震探査のための電
気音響的パルス源」の目的とされているものであるから
それ自体は既に公知のものである。この第一の機器は本
発明に従って、反射音波受信用の新規の機器と組合せて
使用される。

上記二つの機器は特別な作動状態及び特別な相互配置に
従って、互に他と協同して作動することにより最適の結
果が得られるように設計されている。

最初に知られた上述の方法は、軸Ｘ−Ｘを有する丸形放
物面の表面の一部分の形としての空洞をその内部に持ち
、金属製中空構造の内部にわいて作動する音波または地
震波の発生源を備える機器を用いて行われた。ここに、
上記放物面表面の一部分は上記放物面の頂点を含んでお
り、又上記空洞は、軸Ｘ−Ｘに垂直で、上記放物面の焦
点の下方に位置する平面内にある底面によって限定され
ている。この空洞はその底面において弾性仕切り板によ
り閉じられ、例えばワセリン油のような適切な電気的絶
縁性流体で満たされている。放物面の焦点付近には二つ
の主要電極と、その間に設けられた一つの補助電極があ
り、これら電極は高圧電源によってその電荷が供給され
るコンデンサの一組に接続されている。この既に公知の
第一の機器に−ういてのその他の詳細は以下において述
べられるが、それらは上記のＰＣ？特許の明細書から学
習することができる。

それ自体公知の上記第一機器は、本発明の目的である反
射音波の受信及び検知のための機器に対し特別な幾何学
的相関々係を保って使用されなければならない。

エコーグラフ受信システムを実施するための上記方法及
び機器は、音波送信用の第１機器と実質的に同様な丸形
放物面の形状を有する空洞或いは室をその内部に規定す
る所の、金属製中空体の使用に基づいている。それ故、
上記の室はその底面において弾性仕切り板により閉じら
れて、電気的に絶縁性の流体により満たされている。上
記第２の機器は第１の機器から適当な距離の所に位置し
なければならない、上記第２の機器内部の、放物面焦点
付近に反射音波ピックアップ用の装置が取付けられてい
る。上記装置は反射音波の検出に適した圧電セラミック
検出器から成り、この検出器は、オスシロスコープその
他の測定計器に接続されている電子回路に接続されてい
る。上記圧電セラミック検出器は特別の支持装置によっ
て運ばれて、検出器が放物面空洞の軸に沿って移動でき
、或いは上記受信検出器が反射音波の最善の受信のため
に最適な位置にあるようにするために、上記軸の前後に
移動できるようになっている。

上記方法を適用するための改良された方法及び装置につ
いてのこれら及びその他の特徴及び利点は、本発明の目
的とする所であり、それらは添付の図面を参照する、以
下の説明により更に良く理解できる。

ｆ、実施例 第１図及び第６図を参照して本発明の改良された装置は
、一般に１と印付けされた既に公知の伝送機器と、本発
明の目的であり一般に２と印付けされた受信又は検出機
器との組合せより成り、上記機器は例えば地表４８又は
任意の場所に、検出されるべき下゛層上中の空洞の配置
及び深度により決定される相互距＠Ｄだけ離して取付け
られる。

機器ｌは第１図に図式的にＴで表わした装置により音波
を発生する。この機器は前述したＰＣ？特許の目的では
あるが、本発明の改良された方法、及び前述したように
既知の機器ｌと本発明の目的であり且つ機器１との特別
な相互位置条件下で作動しなければならない機器２との
組合せから成る装置の特徴を、容易に且つよりよ（理解
する助けとするために第２図を参照して以下に詳述する
。

第１図及び第６図において、反射音波の検出装置は図式
的に示され、一般にＲで示しである。

二つの機器１及び２は、例えばアルミニューム合金製の
同様の金属構造から成っている。これら機器の各々は上
方頭部６又は６ａに接続された中空体８で構成され、夫
々は分解可能な方法で本体８に接続されている。この本
体と頭部の組合せで、構造２内に空洞或いは室９を定義
し、その内部表面は回転軸Ｘ−Ｘを有する丸形放物面の
形状をなしている。前述の特許で既に提供されているよ
うに各空洞或いは室９は、各放物面７の軸Ｘ−Ｘ及びＹ
−Ｙに関して対称な形をしている。この放物面７は空洞
を規定するもので、その空洞は各々の軸に垂直な底面に
沿う下部が開放されており、そこは例えばネオブレンの
ような弾性仕切り板５で閉じられている。上記空洞９は
高い電気抵抗・率と低い誘電剛性を有する電気的絶縁性
流体で満たされている。

第１の機器即ち電気音響トランスジューサＴは構造体１
．６の内部に取付けられていて下記の部品から構成され
ている。即ち、それは二つの主要電極１０ａ及び１０ｂ
並びに丸形放物面の形を有し鏡面を形成するように加工
された表面７の軸Ｘ−Ｘ上で前記両電極間に置かれた一
つの補助電極１１よりなり、これら電極１０ａ、　１０
ｂ及び１１は頭部６で保持され、−組のコンデンサを通
して駆動高電圧発電機に接続されている。主電極１０ａ
及び１０ｂ並びに電極１１の中の一つは遠隔操作によっ
て同期電気パルス発生器に接続されている。この集合体
は詳細には示してないが第６図にブロック２６として包
括的に示すに留めである。

電極１０ａ、　１０ｂ及び１１は外側にねじ山付けされ
ていて、頭部６に設けられ逆方向にねじ山付けされた円
筒形収納スリーブ内に挿入される、円筒形支持体１２に
よって支持されており、上記スリーブは軸Ｘ−Ｘと同軸
になっているので、支持体１２を収納スリーブ内に螺入
する量の大小により、電極１０ａ。

１０ｂ及び１１を軸Ｘ−Ｘに平行に、同時に鉛直方向に
変位させることができる。

電極１０ａ、及び１０ｂは、これらの電極を軸Ｘ−Ｘの
前後に本平に移動できるようにする調整手段を介在させ
て、夫々の支持体の下端に取付けられている。これに反
して、電極１１は軸Ｘ−Ｘ上に留まっている。電極１１
によって作られる予備スパークによって開始される主電
極１０ａ及び１０ｂ間の放電は、表面７と仕切り板５に
より定義される空洞９の室を満たしている流体媒体を通
って、電気音響的トランスジューサｌが強制係合されて
いる地表４ａから、土壌、又は海底探鉱の場合には水中
へ向けて送信される音波パルスを発生する。

上述したＰＣＴ特許の中で述べ、られているように、こ
の種の音波源の非常に重要な特徴の一ワは、電気音響的
トランスジューサの電気的パラメニタに作用して、発生
される音波の周波数スペクトルに成る程度影響を与える
ことができるという事実に存する。

もう一つの可能性は、音波源から来る波面を変更するこ
とが可能になり、１つ底面直径と波長の与えられた比に
対し、出射された音波を良好な状態で焦点が結べるよう
にできるとも−１う事実に存する。このようにして、出
射された音波ビームは予期される条件に従って発散又は
集束させることができる。

丸形放物面の内部反射面７の特別な配置の仕方に依存す
る、送信音波源の特異性は、送信表面と同一な、余事物
体２，６ａの内部に配置された放物面７から成っている
受信トランスジューサ２と関連させた時に最適の利用法
が得られる。それ故、機器２（第１図より第６図まで）
においては、機器２が異なる目的のためのものであると
いう事情で、本体２の頭部を例外的に６ａと呼ぶ以外は
、機器ｌと同一の構成要素は同一の参照番号を与えであ
る。この機器２においては、頭部６ａは、表面７により
反射される直接波の検串用に設けられ、仕切り板５と共
に、軸ｘ−Ｘの周りの丸形放物面形状を有する室９を定
義する内部反射表面の焦点から適切な距離の位置に置か
れている管状捧１４で支持される圧電セラミック検出器
１３を支持している（第３図から第６図まで）。

棒１４の下端に取付けられた検出器１３は上記内部室９
を満たし、下方で仕切り板５によって閉じられ全体とし
て送信機器ｌと同一状態になっている、流体中に浸漬さ
れている０頭部６ａの上端には、軸穴６ｂが設けられ、
その中へ軸Ｙ−Ｙと同軸の電気的絶縁性材料製の案内カ
ラー１５が挿入されている。

ここに、上記カラーは軸Ｙ−Ｙと同軸の軸穴１５ａを有
し、その表面は、後に定義する軸Ｙ−Ｙ上の中心点Ｃの
周りに回動させられた時支持棒１４から取り得る最大の
傾斜角と実質的に等しい開口角を有する直角円錐の台の
形状を有している０頭部６ａの上部には、軸Ｙ−Ｙと同
軸な管連結体が取付けられていて、その上部幅狭部１６
ａの内面はねし山付けされていて、外面にねし山付けさ
れた円筒状スリーブ１７を受は入れて必要な深さまで上
記管連結体１６の１６ａ部に螺合させるように設計され
ている。管状スリーブ１７には、捧１４が軸Ｙ−Ｙに対
して取り得る最大傾斜と実質的に等しい開口角を有する
直角円錐台の形をした軸穴１８ａを有する、電気的絶縁
性材料製の円筒形同軸中空体１８が部分的に挿入され固
定されている。スリーブ１８の上部周囲には、二重ピン
接合装置２０．２１を支持するために設けられた金属製
のリング或いはカラー１９がしつかり固定されている。

上記接合装置の下部２０は、それが支持する物体と共に
カラー１９の周りに回動でき、且つ任意の相互選択位置
においてセットねじ２２によって固定できるように寸法
法めした管状部材から成っており、上記ねし手段は又、
管状部材のカラー１９に沿っての軸方向の変位を防止す
る役をも行う、接合部材２０は直径方向で対向する二つ
の突起２０ａを有して上方に延在し、その相対する内面
の一方から他方に向う二つの同軸中空ピン２３が軸ｂ−
ｂの周りに延びており、円形断面を有する成形丸形部材
２１が軸ｂ−ｂに直角に軸ｂ−ｂに取付けられている。

第２の接合要素をなす上記成形部材は同軸ビン２４によ
り捧１４を支持しており、上記要素は連結中心Ｃを有し
ている。

以上の結果により、圧電セラミック検出器１３は、Ｙ−
Ｙ軸に平行に移動させられ、要素１６．１６ａ及び１７
間のねし結合によって、検出器１３を必要な高さにする
ように、内側スリーブ１８、二重ピン接合装置２０及び
２１と共に中空スリーブ１７の周りに管連結体を回動さ
せる。これに対して、二重ピン接合装置２０．２１は、
圧電セラミック検出器１３が放物面７の焦点の周りの所
定半径範囲内の任意方向に角度移動できるようにし、そ
れによって、制御腕２５に加えられる力により、軸ｂ−
ｂにねじ止めされそれと９０”の角をなす成形軸２１を
、所定角度を越えない角度だけｂ−ｂ軸の周りに回動さ
せる。この回転運動番よ摩擦手段の存在下で行われるの
で接合要素２１は、それによって運ばれる円筒状枠１４
と共にその目的位置に留まることができる９次いで軸Ｙ
−Ｙに関する検出器１３の角運動が行われ、先づ係止ね
じ２２を解除し次いで所定の調整範囲内で最適な角度位
置が得られる迄検出器１３を動かすために全集合体を捧
１４と共に回動させる。勿論上記二段の運動は逆の順序
で行っても差支えない。

以上を要約すると、輪Ｙ−Ｙ及びｂ−ｂの位置に対する
上記二つの回転の組合せにより、実質的に球形ドーム状
で中心Ｃを有する理論的表面に沿って、焦点の周りの空
間を打診することを可能にする。検出器１３の移動を許
す所の上記機械的調整法の使用は、受信段階における音
波ビームの光学的焦点合せの行われる位置は、検出され
るべき下層土４の特殊な構造に依存し、且つ機器の放物
面７の理論的焦点に非常に近いではあろうが必ずし　・
もそれとは−敗せずに、可変な状態で決定されるという
事実のために、是非行う必要のあるものである。

成る種の地下空洞の探査によって得られた幾らかの結果
について以下に述べる。

本発明の改良された装置に応用された完全なエコーグラ
フ・システムの作動原理を示す概略図を第６図に示す、
送信装置において発生され、反射表面７からの音波の反
射により作り出された音波パルスは、空洞３の地下空洞
境界面３ａに達する迄下層土４中を伝播し、次いで反射
されて地表４８に戻り、そこに置かれている地震機器２
が受信した音波の焦点を合わせ、それを圧電セラミック
検出器１３に送る。パルス送信を制御する電気システム
は既述のように前記のＰＣ？特許から周知のもので、第
６図にブロック２６で表わしである。

さて受信システムを参照して、圧電セラミック検出器１
３は、精度２ｄＢで周波数の極めて広い範囲（０，ＩＨ
ｚから１２５ｋ）ｔｚまで）で信号を検出できる。電線
２７を使用して、反射信号はフィルタ２８及び音場につ
いての予備操作のために計算機２９へ送られる。

フィルタ２８は信号を制御記憶オスシロスコープ３０へ
送り、オスシロスコープは図形記録用紙３１を用いて、
直交する２軸に関する図形再生を行う、第６図において
、３２は開始スイッチである。

既知機器の在来の音波源の周波数より高い周波数の音波
を使用することが可能になったことにより、特に浅深度
における探鉱のために特に必要な高分解能が得られるよ
うになる点に注目すべきである。特に１０００から２０
００　Ｈｚの周波数帯域の使用は、第７図に明らかなよ
うに下層土中の浅深度での空洞の存在の検出を可能にす
る。

ここに報告する地下探査は、その存在が前原て位置付け
られているローマ（イタリヤ）の考古学的地域内にある
数メートルの深度（３ｍから５■）の所にある通路或い
はトンネル３が走っている下層土４について行われた。

走査は、装置の機器１及び２のＸ−Ｘ及びＹ−Ｙの各々
を上記軸ａ−ａを通る鉛直面内にあるように取付けて、
地下通路あるいはトンネルの軸ａ−ａが鉛直線との交差
点０．０の位置から出発する。装置をこの初期位置に取
付けた時、同図から明らかなように時間（−Ｓ）に対す
る音波の振幅には最大値があり、トンネル３の軸ａ−ａ
に垂直な方向に点０．０を通る水平軸に沿って装置が、
上記鉛直面から順次に離れて行くと、振幅が減少するこ
とが分る。

軸ａ−ａを通る鉛直面から４．５−の距離では音波信号
は既に全（存在しない。

第８図に、第６図に示すシステムに従って空洞３の検出
に採用されたものと同じ実験条件下で本発明の機器２を
用いて得た応答と、ジオホンのセットを用いた受信機器
を使用して得た応答との比較が示されている。

更に、本発明に従い実行された受信機器２と、「音波集
束装置」なる標題の１９８５年７月１５日の米国特許第
３．８９５．１８８号の目的である、同様の幾何学的配
置を持つ、既に公知の音波受信機器との比較も行われて
いることについても注目すべきである。この米国特許は
、丸形放物面の形をした内部空洞を有する中空構造体の
使用について述べているが、この空洞は空気だけを含ん
でいるので、マイクロホンを使って空気中に存在する音
波を検出することができるのみである。上記米国特許に
よる機器の内部空洞は、風又は悪天候状態で上記空洞内
に突風及び／又は異物が入るのを防止することだけがで
きるタイプの仕切り板によって底面が閉じられている。

これに反して、本発明の受信器は、地球音響的応用のた
めのもので、それ以外の点では前記の米国特許と同じで
ある。それは、流体の満された内部的空洞或いは室から
成り、下層土から反射された音波の最適位置を決めるた
めに所定の行動角度内の任意方向で、焦点付近における
位置の４１１節が可能な圧電セラミック検出器１３で構
成されている。

前述のＰＣ？特許第１Ｔ８５１０００３９号の目的であ
る送信機器との組合せにおいて使用された、上詑米国特
許第３．８９５．１８８号の教示に従って構築された受
信機器から成る装置を用いて実行した受信試験（第９Ａ
図参照）と、本発明の受信機器から成る装置を使用した
試験（第９Ｂ図参照）も行われた。第９Ａ図に示すタイ
プの受信信号は前記米国特許の受信機器を用いて得たも
ので、その機器は空気の満されている内部空洞の放物面
の軸に沿ってだけ移動できるマイクロホンで構成されて
いる。

上記信号は恐らく間違いな（空中信号の存在のみによる
ものと考えられ、地下の空洞或いはトンネルからのパル
スの反射によるものはこれに反して実質的に検出されな
くてそれに比べると著しく小さい振幅を有している。一
方、下層土中にある空洞からの反射信号による最適焦点
を位置決めできる、本発明による、流体が一満された内
部空洞を用いた受信機器２を使用して得た信号（第９Ｂ
図参照）はかなり大きい振幅を有するので、外見上同様
な機器から構成されていても、上記米国特許は本発明の
機器２にとって替ることはできない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本装置を構成する二つの機器の、互に平行な軸
Ｘ−ｘ及びＹ−Ｙに平行な面から見た、両機器の作動位
置における取付は状態を示す綜合的概略図、第２図は前
述のＰＣＴ特許の目的である第１の機器の頭部の詳細を
示す断面図、第３図は第２の機器の頭部の詳細を拡大し
て示した軸方向の断面図、第４図は第３図に示した、反
射音波検出用圧電検出器の位置調整を行うための支持及
び連結装置の詳細を示す上面図、第５図は圧電セラミッ
ク検出器の支持及び連結装置に対する第４図のｚ−２軸
を含む断面の詳細図、第６図は下層土内にある地下の通
路又はトンネル検出のための本発明の改良された機器の
作動システムを、二つの協働する機器が検出されるべき
空洞又はトンネルに対する作動位置に取付けられた時の
、軸方向の鉛直断面図を用いて示す概略図、第７図は、
検出されるべき空洞のａ−ａ軸を通る鉛直面に平行に機
器を移動させた時、その鉛直面から測った異なる走査距
離に対して得られる、下層土中の反射波の波形及び振幅
を時間（■Ｓ）の関数として示した図、第８図は、第６
図に示すような空洞の存在下で、本発明の機器により得
られた応答の振幅と、ジオホンを使用した受信機器によ
り得られた振幅の比較を示す図、第９Ａ図及び第９Ｂ図
は、同じ作動条件下で、在来の受信手段及び改良された
本発明の機器を用いて得た、反射音波の信号検出図であ
る。 図面の浄口（内容に変更なし） ＦＩＧ、　８ Ｔ（ｍｓｌ ＦＩＧ、９Ａ ＦＩＧ、　９Ｂ λｉ　１１６　ｓ　ｌ　　　　　＋ｕｖ手続補正言動側 １．　事件の表示 昭和６３年特許願第３１１７６７号 λ　発明の名称 エコーグラフを使用する方法及び地下又は海底等の構造
及び異常を検出する装置 ３、　補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名称　コンシイリオ・ナツィオナーレ・デフレ・リチェ
ルケ４、代理人　　〒１０７ 住所　東京都港区赤坂３丁目２番３号 ニュー赤坂ビル７階 ５、　補正命令の日付 平成１年３月１３日 （発送口　平成　１　年３月２８日）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、公知の音波送信システム（１）及び非在来式の受信
   システム（２）を備え、システム（１）は軸（Ｘ−Ｘ）
   を有する丸形放物面状に形成された反射表面（７）の内
   部に形成され、その底面は開放されているが可撓性の弾
   性壁（５）で閉じられ、電気的に絶縁性の流体で満され
   た、室（９）の焦点近傍に取付けられた音波送信用の電
   気音響的トランスジューサ（Ｔ）より成り、上記機器（
   Ｔ）は二つの主要電極（１０ａ、１０ｂ）及びこれら二
   電極間に置かれ軸（Ｘ−Ｘ）上に位置して主電極間の放
   電を導出するのに使用される一つの補助電極（１１）を
   有し、これらのすべての電極は上記焦点に近接又は離間
   するように軸（Ｘ−Ｘ）に平行に同時に変位出来る一方
   で、互に相対向する電極（１０ａ、１０ｂ）は軸（Ｘ−
   Ｘ）に垂直に焦点の前後に移動できるように構成された
   下層土、海底等の探査のためのエコーグラフを使用する
   方法において、受信システム（２）は所定距離“Ｄ”の
   所での上記システム（１）との組合せにおいて作動させ
   、上記システム（２）はシステム（１）のものと同一の
   配置を有し、その底面は同一の弾性壁（５）に閉じられ
   、システム（１）の室（９）に存在するのと同じ流体に
   より満されており、室（９）にはシステム（１）の反射
   表面（７）と同一の軸（Ｙ−Ｙ）の丸形放物面と同様に
   形成された反射表面（７）により定義され、その室（９
   ）内にはその焦点付近には圧電セラミック式受信検出手
   段（Ｒ）が、焦点の前後に室（９）の軸（Ｙ−Ｙ）に平
   行に、或いは任意方向で焦点の前後に所定の作動範囲内
   で、下層土（４）中に空洞（３）又はその他の異常の存
   在下での下層土（４）から反射される音波を装置（Ｒ）
   の焦点に結ばせるようにしたことを特徴とするエコーグ
   ラフ装置を使用する方法。 ２、受信機器（２）と既知の機器（１）との組合せから
   成り、機器（１）は高分解能の地震波探査用音波を放射
   する金属製本体（６、８）から成り、それは軸（Ｘ−Ｘ
   ）を有する丸形放物面状に形成された反射表面（７）に
   より定義される内部室（９）をなし、軸（Ｘ−Ｘ）に垂
   直なその室の底面は開放されているが、滲透不能な可撓
   性仕切り板（５）で閉じられ、高電気抵抗率と低誘電剛
   性を有する電気的絶縁性流体で上記室（９）を満し、上
   記放物面の焦点付近に二つの主電極（１０ａ、１０ｂ）
   と上記主電極間に設けられた補助電極（１１）が取付け
   られ、上記すべての電極は中空円筒体（１２）に支持さ
   れる平行な管状棒の各下端に取付けられ、上記円筒体は
   軸（Ｘ−Ｘ）と同軸で外側にねじ山の付いた軸穴が、内
   側に逆向きにねじ山を付けた、本体（６、８）の頭部（
   ６）の穴に螺合し、上記電極（１０ａ、１０ｂ、及び１
   １）が軸（Ｘ−Ｘ）に平行に同時に上下に移動し、他方
   電極（１０ａ、１０ｂ）は軸（Ｘ−Ｘ）に垂直な方向で
   前後に移動するように設計されていて、反射音波受信の
   ために設けられた機器（２）は金属製本体（６、８）で
   構成され、その内部は機器（１）におけると同様にして
   、軸（Ｙ−Ｙ）を有する丸形放物面状に形成された反射
   表面（７）により定義される室（９）を有し、その室の
   底面は開放されているが弾性仕切り板（５）により閉じ
   られ、同一の電気的絶縁性流体で満されており、上記室
   （９）の中の上記表面の焦点近傍において室（９）の中
   で下方に延在する管状棒（１４）の下端に取付けられた
   圧電セラミック検出器（１３）が軸（Ｙ−Ｙ）に沿って
   検出器（１３）と共に棒（１４）の移動を可能にする第
   １の手段と；軸（Ｙ−Ｙ）の周りに検出器（１３）と共
   に棒（１４）の回動を可能にする第２の手段と；軸（Ｙ
   −Ｙ）に直角に入射する軸（ｂ−ｂ）の周りに棒（１４
   ）が回動することにより、棒（１４）が検出器（１３）
   と共に軸（Ｙ−Ｙ）に対し所定の角度以下の角度に傾斜
   できるようにする第３の手段、とによって支持されるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法を実行
   するための地下又は海底等の構造及び異常を検出する装
   置。 ３、本体（６ａ、８）の頭部（６ａ）には軸（Ｙ−Ｙ）
   と同軸の穴（６ｂ）が設けられ、その穴には電気的絶縁
   材料製の直角円錐の台の形に作られ、検出器（１３）を
   支持する棒（１４）が軸（Ｙ−Ｙ）と同軸でそれより小
   さい直径の管状スリーブ部（１６ａ）と共に上方に延在
   するように取付けられた管連結体（１６）の頭部で角運
   動を行えるようにするために、上記スリーブ部（１６ａ
   ）は内側にねじ山付けされており外側では逆向きにねじ
   山付けされた金属製スリーブ（１７）を受入れるように
   設計され、その内側には直角円錐台の形を有する軸穴（
   １８ａ）を有する円筒体（１８）が取り付けられ、検出
   器（１３）を支持する棒（１４）の、上記本体（１８）
   の周りでの金属製カラー又はリング（１９）による角運
   動を可能にし、二重ピン接合装置（２０、２１）が棒（
   １４）の上端部を支持して取付けられ、上記接合装置は
   上記棒（１４）が軸（Ｙ−Ｙ）及び／又は軸（Ｙ−Ｙ）
   に垂直に入射する軸（ｂ−ｂ）の周りに回動可能にする
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のエコーグ
   ラフ装置。 ４、上記二重ピン接合装置（２０、２１）は、カラー（
   １９）の周りに回動可能であるが、解除可能なセットね
   じ（２２）により相互に選択された角度位置においてカ
   ラーに固定することも可能な、カラー又はリング（２０
   ）から成り、上記カラー（２０）から直径方向に位置す
   る突出部（２０ａ）が上方に延在し、その内側対向表面
   から軸（ｂ−ｂ）を有する同軸中空ピン（２３）が一方
   から他方に向けて延在し、上記ピンにより一つの本体（
   ２１）が摩擦効果の下で軸（ｂ−ｂ）の周りに回動可能
   で、上記本体（２１）は同軸ピン（２４）によって上記
   棒（１４）が本体（２１）と一体形成されて軸（ｂ−ｂ
   ）に垂直だが軸（Ｙ−Ｙ）には斜めになっている制御腕
   （２５）の制御下で、上記棒（１４）が軸（ｂ−ｂ）の
   周りに回動可能になっていることを特徴とする特許請求
   の範囲第２項記載の地下又は海底等の構造及び異常を検
   出する装置。 ５、圧電セラミック検出器（１３）は電線（２７）によ
   り計算機（２９）及びフィルタ（２８）に電気的に接続
   され、後者は信号の可視化のための紙票に作動する図形
   記録装置（３１）と関連しているオスシロスコープ（３
   ０）に信号を印加することを特徴とする特許請求の範囲
   第２項記載の地下又は海底等の構造及び異常を検出する
   装置。