Il Georadar è un sistema elettronico, in grado di indagare i terreni e i materiali con notevole dettaglio, utilizzando la riflessione d`onde elettromagnetiche appositamente prodotte dal sistema.
Il risultato dell`analisi è costituito da sezioni verticali che illustrano visivamente gli andamenti delle discontinuità presenti nel sottosuolo, permettendo così di individuare la presenza di materiali metallici, fondazioni in cemento, tubazioni, cavi, cavità, perdite di liquidi e disomogeneità di varia natura.
Il georadar è costituito da un trasmettitore d`impulsi elettromagnetici a larga banda e da un ricevitore, e il suo funzionamento è sintetizzabile nella rapida successione di trasmissione d`impulsi elettromagnetici e ricezione d`onde elettromagnetiche riflesse.
Il terreno è energizzato da un trasduttore (antenna), predisposto anche per ricevere i segnali riflessi dai corpi sepolti, ed il segnale riflesso è campionato numericamente a 8-16 bit .
Il segnale inviato all`antenna dall`apparato trasmittente è costituito da un impulso della durata di pochi nanosecondi e il tempo di ascolto del sistema è variabile a scelta dell`operatore (10-1000 nanosecondi), in funzione della profondità che si vuole esplorare e dell`antenna utilizzata.
L`energia dell`impulso trasmesso è distribuita su uno spettro di frequenza molto ampio. Quando quest`impulso è applicato all`antenna, solo la parte di energia, definibile dalla banda passante dell`antenna, è trasmessa realmente.
Le caratteristiche dell`antenna (frequenza centrale e larghezza di banda) determinano quindi il tipo di energizzazione applicata al terreno e la forma reale dell`impulso trasmesso. Sono disponibili antenne a frequenza centrale da 16 Mhz fino a 2200 Mhz.
La scelta dell`antenna da utilizzare viene fatta in funzione essenzialmente delle dimensioni e della profondità degli oggetti riflettenti, dell`obiettivo dell`indagine, nonché dei parametri elettrici del terreno (conducibilità e permeabilità magnetica).
L`impulso inviato nel terreno si propagherà ad una velocità pari a quella tipica del campo elettromagnetico nel materiale di cui è costituito il terreno in questione; il valore di velocità dipende essenzialmente dalla costante dielettrica del materiale attraversato.
Risulterà riflettente un corpo le cui dimensioni siano comparabili o maggiori della lunghezza dell`onda elettromagnetica nel materiale in cui il corpo è immerso.
L`energia dell`impulso riflesso sarà direttamente proporzionale al contrasto di valore dei parametri fisici fra il corpo sepolto ed il terreno che lo contiene, nonché alla presenza di una ben precisa superficie di contrasto. Parte dell`energia trasmessa dall`antenna verrà quindi riflessa dai corpi sepolti, o dalle discontinuità geologiche eventualmente presenti, e verrà ricevuta dall`antenna e registrata.
La profondità della sezione esplorata dipende innanzi tutto dalla frequenza d`impulso immessa nel terreno ed inoltre dalla durata del tempo di ascolto degli “echi” (riflessioni) restituiti dagli strati del sottosuolo. Un tempo di ascolto maggiore consente una maggior profondità della sezione investigata. La profondità di investigazione dipende, tuttavia, anche dalla natura del terreno.
L`energia ceduta dall`onda elettromagnetica dipende dalla conducibilità del materiale in cui viaggia perciò, in materiali conduttivi, si avrà un forte assorbimento dell`onda elettromagnetica ed una scarsa penetrazione.
In pratica, l`utilizzo del radar si esplica nel muovere l`antenna ricetrasmittente sull`oggetto da indagare, lungo profili ben determinati. Il sistema di acquisizione digitale è collegato all`antenna mediante un cavo di comunicazione.
La strumentazione comprende :
- UNITA` PRINCIPALE: IDS Himode
- UNITA` PRINCIPALE: IDS Steam X
- UNITA` PRINCIPALE: SIR-3000
- ANTENNA 100 MHz
- ANTENNA 400 MHz
- ANTENNA 500 MHz
- ANTENNA 900 MHz
La tecnologia di prospezione radar offre notevoli vantaggi.
Il primo di questi è indubbiamente la rapidità della prospezione. Immediatamente dopo la fase di acquisizione, è possibile valutare la natura e struttura del sottosuolo; cosa questa molto difficile con altri metodi di prospezione geofisica.
Altri vantaggi risiedono nella tipologia “non distruttiva” dell`indagine. Il terreno non viene attraversato da alcun tipo di scavo o perforazione.
Questo è quanto mai importante in particolari ricerche archeologiche oppure in aree edificate o industrializzate, e consente di evitare pericoli connessi alla perforazione di serbatoi interrati, di tubature di vario genere ecc.
L`indagine mediante georadar assume rilevante importanza ogniqualvolta è necessaria una metodologia “non distruttiva” in aree soggette a vincoli ambientali o storico-culturali.
La tecnica inoltre è applicabile in qualunque direzione, è quindi possibile lavorare anche verso l`alto (controlli su gallerie) o in orizzontale (fronti di scavo, pilastri, cunicoli sotterranei ecc.).
Oltre all`accennata rapidità di esecuzione e visualizzazione in tempo reale delle immagini delle sezioni di terreno, offre il non trascurabile vantaggio di poter controllare direttamente mediante scavi o controlli sul posto, le cause delle anomalie che si vanno evidenziando.
