❶ 放射源是干什麼用的
用天然或人工放射性核素製成的、以發射某種輻射為特徵的製品。放 放射源射源的基本特點是能夠不斷地提供有實用意義的輻射。習慣上常把用於γ輻射照相探傷、放射治療、輻射加工和輻射效應研究等目的的γ放射源,專稱為輻射源。同位素能源是一種特殊形式的放射源,能提供核衰變產生的熱能。放射源按所釋放射線的類型可分為α 放射源、β放射源、γ放射源和中子源等;按照放射源的封裝方式可分為密封放射源(放射性物質密封在符合一定要求的包殼中)和非密封放射源。絕大多數工、農和醫用放射源是密封放射源。某些供實驗室用的、強度較低的放射源是非密封的。 制備 在設計和制備放射源時要考慮到源的實用性,即輻射種類、能量和強度能符合使用要求,源的有用輻射效率高和源的安全性能好。制備放射源首先是選擇合適的放射性核素,然後再根據其化學性質和源的使用要求確定製備工藝。 源核素 放射源用的核素的來源主要有四方面:①反應堆輻照生產的,有氚、鐵55、鈷60、鎳63、硒75、銻 124、鐿169、銩170、銥192、鉈204、釙210、鈈238等;②核燃料後處理得到的,有氪85、鍶90、銫137、鉕147和某些錒系元素如鈈239、鎇241、鐦252等;③加速器生產的,有鈉22、鈷57、釔88、鎘109、鉍207等;④天然放射性核素,主要有鈾鐳系中的鐳226。早期的α放射源、γ放射源和中子源主要是用鐳226製成的。鐳226生產困難,價格高,現在多被人工放射性核素代替。 活性塊制備 制備密封放射源是先將放射性物質製成活性塊,然後再進行包殼密封。製成的活性塊要求在空氣中穩定,在水中放射性浸出率低。常用的制備活性塊的方法,有玻璃、陶瓷、搪瓷法,粉末治金法,電鍍法等。 ① 玻璃、陶瓷、搪瓷法 其共同點是把放射性物質以氧化物的形式和玻璃料、陶瓷料或搪瓷釉料一起燒結而成。所得活性塊的化學穩定性、熱穩定性和耐輻照性能都很好。放射性氧化物或其他化合物和某些金屬混合後,在高溫下形成金屬陶瓷體,具有金屬和陶瓷兩重性,是一種較好的活性塊形式。 ② 粉末治金法(又稱粉末治金-滾軋法) 把放射性金屬陶瓷體經粉末冶金處理後包在金、銀等延展性好的金屬中,在軋機上滾軋成箔源。這種工藝適於生產強度較低的大批量的α源和β源。 ③ 電鍍法 常用於某些α源、低能β源和低能γ(X)射線源的制備。低能γ(X)射線源又稱低能光子源,包括低能γ源、X射線源和軔致輻射源。 除上述方法外,還有一種不需進行化學加工處理的制備活性塊方法,即直接用反應堆輻照過的適當形式和形狀的靶材料製成活性塊。例如常用的鈷60和銥 192γ放射源的活性塊就是這樣製成的。 包殼密封 把源的活性塊密封在相應的包殼里。包殼材料不僅要便於實施密封,而且還應具有足夠的強度和抗腐蝕等性能,以保證放射源在使用過程中不會破損而使放射性物質散落出來,污染環境。 包殼所選用的材料、形狀、規格和密封技術等,一般根據源的射線特點、源的強度及使用條件而定,常用的材料是不銹鋼。α源、低能β源和低能γ(X)射線源的源窗部分須選用耐輻照的薄材料,以保證具有較高的射線發射效率。高能β源、γ放射源和中子源大多用不銹鋼包殼,氬弧焊密封。 質量控制 放射源的質量主要包括源的輻射強度和密封性能。每一個放射源都要進行輻射強度測量,如有必要,還要進行能譜測量。密封放射源應滿足國際標准和國家標准所規定的各類密封放射源的耐溫度、壓力、撞擊、振動和穿刺等項要求。這些檢驗是在源設計試制時進行的。對於正式產品源,除進行強度、能譜測量外,還要逐個進行表面污染和泄漏檢查。從源表面擦下的放射性污染量和泄漏量均不得超過185貝可。 應用 以放射源發射出的射線與物質作用所產生的電離、吸收、散射和活化等效應為基礎。 電離 帶電粒子主要通過電離作用把能量轉移給周圍介質。中子、γ射線與物質作用產生高能帶電粒子,再進行電離。α粒子和低能β粒子的射程短,比電離值高,在較短的射程內可產生大量的離子對,形成高密度的離子雲,可用於放射性靜電消除器、離子感煙探測器、電子捕獲鑒定器和真空電子管中所用的電離源等。γ射線有很強的穿透力,能在較大體積內產生電離作用,其應用有輻射消毒、滅菌,食品輻照保藏,輻射育種,放射治療和輻射加工等。 吸收 射線通過物體時被吸收。β和γ射線束通過吸收體後被減弱的程度可用下式表示: 式中I0、I分別為射線束通過吸收體前後的強度值, ρ和d為吸收體的密度和厚度值,μm為吸收體對該射線束的質量吸收系數。測得射線束強度變化,即可由上式確定吸收體的厚度或密度。其應用有透射式同位素密度計、厚度計和料位計等。 射線可使感光膠片感光,根據透過吸收體的射線使感光膠片的感光情況顯示,可以進行射線照相探傷。 散射 β射線、γ射線與物質相互作用會產生散射,其散射角甚至可大於90°,散射的程度與散射體的厚度、密度及原子序數有關。根據這一效應建立的反散射測量儀,可用於測定材料的厚度和密度,特別適用於塗層厚度的測量。 快中子與輕元素碰撞,能量迅速降低,待分析材料中如含氫豐富,中子慢化程度就高。根據此原理建立了中子測水分和中子測井(石油)技術。 活化 低能β粒子與適當的磷光體作用可以發光,根據這種效應已經製成了氚發光粉和氚燈。低能光子可以激發元素發射特徵X射線,利用配有同位素低能光子源的 X射線熒光分析儀可進行元素分析。放射性核素發射的α粒子和高能γ射線,可誘發輕元素原子核發生(α,n)、(γ,n)核反應。利用這些核反應製成的中子源可用於元素的中子活化分析。但是這類中子源的中子強度比反應堆的低得多,因此只適用於某些高反應截面核素(元素)的活化分析。
❷ 測井用的是什麼放射性物質
你說的是什麼類型的測井?一般放射性測井儀器中:密度測井儀利用的是CS源(放射強度2居里),用於測地層密度;中子測井儀使用的是中子源(18居里)
❸ 石油上用中子放射源做什麼
石油企業使用中子源進行油田測井,測油層的有效厚度、孔隙度、含油氣飽和度和滲透率等 。
❹ 放射性測井
放射性測井是在鑽孔中測量地層核物理性質的一組測井方法。通常按照放射性源分為下列幾類方法:自然伽馬測井、伽馬—伽馬測井、中子測井、岩性密度測井等。
14.3.1基本原理
14.3.1.1自然伽馬測井
由於地層的成分、結構不同,因而含有不同數量、不同種類的天然放射性元素,這些元素的原子核衰變時,要放出不同強度、不同能量的伽馬射線。自然伽馬測井是通過測量鑽井穿過地層自發放出伽馬射線的強度而進行岩性劃分、泥質含量和地層孔隙度確定的一種方法。
14.3.1.2伽馬—伽馬測井
伽馬—伽馬測井是通過測量地層對伽馬源放出的伽馬射線的散射而進行岩性劃分、泥質含量和地層孔隙度確定的一種方法。
14.3.1.3中子測井
中子測井是通過對地層中子性質的測量,研究鑽井剖面中各區段性質及孔隙度等的一種方法。
14.3.2觀測方法
14.3.2.1自然伽馬測井(Gamma-Ray Logging)
自然伽馬測井的測量原理見圖14-5。井下儀器包括伽馬射線探測器、放大器及高壓電源三部分。伽馬射線探測器將接收到的伽馬射線轉變成電脈沖,經電纜傳送到地面儀器,在地面儀器中經過電脈沖的放大、鑒別、整形後,經計數率測量電路將電脈沖轉換為與脈沖計數率成正比的直流電壓,記錄直流電壓差得到伽馬測井曲線。根據伽馬測井曲線可定性用於劃分地層界面和判別岩性,進行地層對比;在定量解釋方面可確定泥質含量及滲透性等。
14.3.2.2伽馬—伽馬測井
伽馬—伽馬測井又稱為密度測井,其測量原理見圖14-6。
圖14-5自然伽馬測井測量原理
圖14-6伽馬—伽馬測井的測量原理
伽馬—伽馬測井儀分為地面和井下兩部分。井下儀主要由伽馬源、伽馬射線探測器及電子線路組成;地面儀器類似於自然伽馬測井儀的地面儀器。在測量過程中,伽馬源與探測器保持一定距離一起放入井中,伽馬源連續地向地層發射出伽馬射線,而探測器接收經過與地層物質相互作用後達到探測器的散射伽馬射線,將接收後的伽馬射線經過類似自然伽馬射線的方法進行轉換處理,形成伽馬—伽馬測井曲線。該方法除用於劃分鑽孔地層界面、判斷岩性以外,主要用於確定地層孔隙度。
組成造岩礦物的元素大多數是原子序數較小的輕元素,他們與中等能量的伽馬射線相互作用,發生康普頓散射。散射率取決於物質中的電子密度,而電子密度又與岩石密度成正比。在用長源距(c>10cm)伽馬源照射井壁時,被照射岩石的密度愈大,康普頓散射的幾率也愈大,表明原子殼層吸收伽馬射線多,因而散射的伽馬射線弱;反之,岩石密度愈小,散射的伽馬射線愈強。因此,在分析伽馬—伽馬測井曲線時,對應於低值部分的是密度大的岩層,而對應於高值部分的是密度小的岩層。
14.3.2.3中子測井
中子測井是以中子與物質作用為物理基礎的一種測井方法,根據探測器所記錄的物理量不同,可分為中子—伽馬測井和中子—中子測井兩種方法。
(1)伽馬—中子測井(Gamina-ray neutran logging)
伽馬—中子測井是一種應用較普遍的中子測井法。其特點是:測量伽馬—中子射線強度,以計數率脈沖/分鍾為計量單位;當地層不含強吸收元素時,伽馬—中子射線與含氫量有關,在使用長源距測量時,隨含氫量增加,伽馬—中子射線強度減少;當地層含吸收元素時,伽馬—中子射線強度有顯著增加。該方法使用的儀器與自然伽馬測井儀基本相同,但伽馬—中子測井儀的井下儀有人工中子源。
(2)中子—中子測井(Neutron-Brons logging)
中子—中子測井測量地層中熱中子密度,這種方法使用的測井儀與自然伽馬測井的電路基本一樣,除了有中子源外,還要使用熱中子探測器。當地層不含強吸收元素時,測量結果中子—中子射線強度反映了含氫量。
進行中子測井時,把裝有中子源和探測器的下井儀器由電纜放入井中。將中子源發出的高能中子射入井內和岩層中,高能中子與物質的原子核可能發生非彈性散射、彈性散射,能量逐漸損失、減速的熱中子極易被原子俘獲引起核反應。因此,探測器的記錄與地層的減速性質和吸收性質有關。因為氫是最特殊的減速物質,所以中子測井結果將反映地層的含氫量。在含水的地層中,孔隙被水充滿,故中子測井可能反映岩層孔隙度的大小。
14.3.2.4岩性密度測井
岩性密度測井是與密度測井配套使用的一種測井方法。該系統測量克服了密度測井中僅測量低能伽馬射線(即光電效應)或中能伽馬—伽馬射線(康普頓效應)中的一種而帶來劃分岩性不準的弊病,而是將二者結合起來進行測量的一種方法,可較准確地進行地層岩性的劃分。
根據伽馬射線的吸收與伽馬射線能量的關系,在中能的條件下,康普頓散射的吸收系數要大得多,而光電效應的吸收系數卻很小。但在低能的條件下,光電吸收系數變得比康普頓散射系數大,這就是說,在低能階段,伽馬射線受光電效應的影響比康普頓效應的影響要大。因此,該系統在充分考慮上述特點後,開展了具有進行密度測量的高能窗以及進行低能測量的低能窗。將二者一起應用有助於區分岩石類別。
14.3.3技術要求
14.3.3.1放射性測井的一般技術要求
(1)對所採用的儀器進行檢查、校驗和標定工作,確保儀器性能良好。
(2)深度比例選擇為1∶50,便於對厚度較小的目的層進行定性和定量解釋。
(3)橫向比例採用整數比例尺,且全區一致,盡量使全部或部分地層反映清楚,超格曲線應補測。
(4)測井速度應根據儀器延時參數及測量精度要求而定,一般提升速度限值為1000m/h。
(5)電纜的標記:①電纜上必須標記准確、明顯、牢固的深度記號,記號的標准間距規定為10m,特別是零記號上方處應有特殊警告記號;②在鑽孔中提升標記電纜時要掛上相當於井下儀器重量的掛錘。
14.3.3.2自然伽馬測井
(1)第四紀地層自然放射性強度弱,故應選用靈敏度高且性能穩定的放射性測井儀。測量時要選擇合適的橫向比例、時間常數和測速。
(2)在作定量解釋時,應在井場應用標准源或刻度器進行橫向比例標定。
(3)統計漲落相對或然率誤差不超過5%,每次測量前應在頁岩(泥岩)層上記錄統計起伏,記錄的時間應大於記錄曲線所選用的時間常數的10倍。
(4)反映岩性的最大相對幅度最好為滿測程的4/5左右。
14.3.3.3伽馬—伽馬測井
(1)測量時應根據計數率的多少選擇儀器的測程,所記錄的伽馬強度應在儀器的線性范圍內。
(2)有密度刻度器的應在井場標定曲線的橫向比例,以g/cm3/cm標注,無刻度器的則以脈沖/min/cm標注。
(3)使用的源強應能壓制天然伽馬的干擾,主要目的層的伽馬強度應大於孔內天然伽馬曲線平均幅值20倍以上。
(4)源距一般採用0.3~0.5m。
14.3.3.4中子測井
(1)測量時應根據計數率的多少,選擇儀器的測程,所記錄的中子射線強度應在儀器的線性范圍內。
(2)進行中子測井前後,都要利用刻度塊進行刻度,橫向比例為刻度單位/cm。
(3)伽馬—中子測井源距一般大於0.5m;中子—中子測井源距一般採用0.45~0.60m。
14.3.3.5岩性密度測井
其技術要求基本上與伽馬—伽馬測井一致。
14.3.4成果的表達形式
放射性測井的成果表達形式為地層的放射性強度隨深度變化的坐標曲線。橫坐標代表放射性強度的大小,應根據不同的測井方法採用相應的單位進行標注;縱坐標代表深度,一般以m為單位進行標注。在測井曲線的頂部應表明有關的參數,內容除曲線、岩性柱狀圖外,應繪出泥質含量、密度隨深度變化的曲線。曲線下面標出圖例及責任欄。
14.3.5資料解釋原則
14.3.5.1自然伽馬測井
(1)當地層厚度大於三倍井徑時,地層中點的自然伽馬強度值達到極大值,即等於無限厚地層的自然伽馬強度,此時地層的界面位於曲線的半幅值點。
(2)當地層厚度小於三倍井徑時,地層中點的自然伽馬強度值隨地層厚度的增加而增加,用半幅值點確定的地層厚度大於地層的真正厚度,稱為視厚度,要得到地層的真厚度必須進行校正。
(3)自然伽馬的探測半徑一般取作十幾到幾十厘米。
14.3.5.2伽馬—伽馬測井
(1)當上下圍岩的密度相等時,伽馬—伽馬曲線與目的層中點為對稱。
(2)不能以曲線的半幅值點分層,當目的層密度比圍岩低時,可用1/3幅值點分層。
14.3.5.3中子測井
(1)中子測井在劃分鑽孔地層界面、判斷岩性時,與自然伽馬測井相結合效果較好,因為各類岩石結構不同,含氫量也有不同的變化。
(2)中子測井曲線與自然伽馬曲線相似,它的探測深度近似等於源距,才能用半幅值點分層。
(3)中子測井主要用於確定地層孔隙度。
14.3.6儀器設備
放射性測井儀器設備見表14-1。
❺ 放射源的應用領域
射線通過物體時被吸收。β和γ射線束通過吸收體後被減弱的程度可用下式表示: 式中I0、I分別為射線束通過吸收體前後的強度值, ρ和d為吸收體的密度和厚度值,μm為吸收體對該射線束的質量吸收系數。測得射線束強度變化,即可由上式確定吸收體的厚度或密度。其應用有透射式同位素密度計、厚度計和料位計等。
射線可使感光膠片感光,根據透過吸收體的射線使感光膠片的感光情況顯示,可以進行射線照相探傷。 β射線、γ射線與物質相互作用會產生散射,其散射角甚至可大於90°,散射的程度與散射體的厚度、密度及原子序數有關。根據這一效應建立的反散射測量儀,可用於測定材料的厚度和密度,特別適用於塗層厚度的測量。
快中子與輕元素碰撞,能量迅速降低,待分析材料中如含氫豐富,中子慢化程度就高。根據此原理建立了中子測水分和中子測井(石油)技術。 低能β粒子與適當的磷光體作用可以發光,根據這種效應已經製成了氚發光粉和氚燈。低能光子可以激發元素發射特徵X射線,利用配有同位素低能光子源的 X射線熒光分析儀可進行元素分析。放射性核素發射的α粒子和高能γ射線,可誘發輕元素原子核發生(α,n)、(γ,n)核反應。利用這些核反應製成的中子源可用於元素的中子活化分析。但是這類中子源的中子強度比反應堆的低得多,因此只適用於某些高反應截面核素(元素)的活化分析。
❻ 核測井的主要分類
核技術測試和分析的關鍵是信息的採集和處理。核測井信息的處理可分為信息採集處理和應用分析處理兩個階段。
核測井信息採集處理是利用測井井下和地面儀器對核測量信息進行採集、處理和記錄過程。通常情況下,核測井是通過感測器把核物理信號轉換成電信號,並通過濾波、降噪、模數轉換等系列處理後記錄成計算機可識別的數字信號。放射性計數的統計漲落特性和信息源不強等使得有效信號較易受雜訊信號干擾。因此,提高有關信噪比的研究和應用顯得相當重要。提高感測器的探測效率和測量精度屬硬體技術研究范疇,加強信號分析、統計、擬合、反演、小波變換等軟體開發研究正在成為提高信噪比的重要技術。
核測井信息應用分析是以核測井樣品模擬刻度為基礎、以解譜和與其他信息融合為處理手段、以測井地質應用為目標的信息處理應用。
無論是核輻射強度測井還是全能譜測井,其應用基礎均離不開被測量對象(地層)必須與標准對象(刻度對象)具有相同或相近的儀器響應特徵、且符合線性疊加原理,這是進行核測井信息應用分析的基礎,是核測井信息地質應用的前提條件。核輻射強度測井評價認為,總強度與已知的地質信息存在固定的線性關系,通過標定即可進行對應的信息處理。
全能譜測井的標准譜獲得必須以被測量地區實際井所包含的物質特性為基礎,進行實際的全譜刻度,利用線性疊加原理確定混合譜標准,這是對全譜測井信息正演和對工作譜解析的基礎。剝譜技術、逆矩陣解譜、最小二乘解譜等是常用的解譜應用技術。
實際的測井環境條件與標准譜刻度條件不一致可能導致解譜的較大偏差,給應用帶來一定困難。測井處理中提出的環境校正可在某種程度上減少或消除這種偏差。測井環境校正處理的主要途徑有簡化理論評價、蒙特卡洛方法、模型井試驗等。測井處理中採用多次測量平均法、比值法、累積輻射處理、重疊技術等可有效提高核測井信息的應用效果。
核測井技術是隨著當代核技術的發展和石油、煤炭、地質礦產等對核測井技術發展的需要而迅速發展起來的尖端測井技術之一。隨著人工射線源技術、感測器技術、測量技術、信息處理技術與計算機技術的發展,核測井技術仍處在飛速發展之中。 核測井技術的大多數方法依賴於射線源性能,少部分方法利用井下地層的天然放射性進行測量。現有的測井用射線源主要是γ射線源和中子源。受井眼尺寸(偏小、彎曲、不規則等) 、井下環境(高溫、高壓等) 制約,地面實驗用加速器γ源等技術尚難以應用於測井領域。
測井常用的γ源多是放射性同位素源,主要用於示蹤測井。隨著核技術發展,核反應堆、加速器的不斷建造,核燃料循環體系的建立,為放射性核素應用提供了日益豐富的物質基礎。放射性同位素廣泛應用研究為更好利用現有設備資源開辟了新途徑。放射性同位素制備技術是同位素輻射技術應用的物質基礎。時下,人工制備放射性同位素的方法有3 種:反應堆生產的豐中子同位素,簡稱堆照同位素;加速器生產的貧中子同位素,簡稱加速器同位素;從核燃料廢物中提取的同位素,簡稱裂片同位素。
放射性同位素釋放的射線作為一種人工信息源,具有相當高的探測靈敏度,是常規化學分析無法比擬的,這一特徵被廣泛應用於同位素示蹤分析技術,在工農業技術研究中獲得了顯著的經濟、社會、環境效益。測井中的流體密度計、流體識別儀、γ射線探傷儀、厚度檢測儀等均利用了放射性同位素信息源技術。
中子源是中子與物質相互作用研究必須的信息源。測井常用的中子源有放射性同位素中子源、自發裂變中子源和人工脈沖中子源3 種。衡量中子源特性的指標是源強度、能量、單色性、γ 輻射和壽命(半衰期) 等。測井常用的A241m2Be 源是放射性同位素中子源,中子產額2×107/ s ,平均中子能量5 MeV;252Cf 是自發裂變中子源,中子產額2 ×108/ s ,平均中子能量
2. 35 MeV ;脈沖中子源(中子管技術) 常用T(d,n) 源,中子產額107~109/ s,強流中子管產額達1010/ s,平均中子能量14. 1 MeV。
應用射線源,必須注意放射性防護、放射性危險、放射性可控等要求,測井用中子源需向小體積、高強度、高度可控、高安全、高耐溫、耐壓指標發展。 感測器是能感受規定的被測量並按照一定的規律轉換成可用信號的器件或裝置,通常由敏感元件和轉換元件組成。它是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,並能將檢測感受到的信息按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的輸出,滿足信息的傳輸、存儲、顯示、記錄和控制要求。感測器屬高新技術的瓶頸工業,它的地位非常重要。我國測井用的感測器技術較為先進,基本上與國際水平相近,但創新不夠,大多是引進、模仿和仿製,這與我國測井需要不相適應。努力致力於促進我國核測井感測器事業及其應用的發展,滿足核測井應用需要,是感測器生產和應用企業共同的努力方向。
測井用感測器的核心部件是探測器。不同的核輻射需要用不同的探測器測量。所有核探測器均基於射線與物質的相互作用原理,在物質中具有不同的空間分布、能量分布、時間分布和特徵作用而製作。
強度型核儀表利用放射源發出的射線(特別質子與γ射線) 與物質相互作用(吸收或散射) 後,射線強度降低從而檢測受測試物質的宏觀非電參數而設計出的一類儀表。
物質的成分與含量可通過放射源發出的射線與物質相互作用引起的射線強度的變化與誘發的特徵能譜加以確定,這種儀表統稱為物質成份與含量分析儀表。能譜分析型儀表同樣地具有這種成份與含量分析的功能。
測井中用已知活度的γ放射源和探測器共同組成探頭(測井儀) 下到鑽孔內,沿鑽孔連續測量從碳層中散射的γ射線強度,可探知介質的密度,從而確定地層岩性。這種γ測井技術有助於加快能源勘探開發速度,並降低成本。
中子水分計是測量大體積物料中含水量的一種核分析儀表,又稱中子水分計或中子濕度計。這種儀表的工作原理基於氫核對快中子的強烈減速慢化效應。測定物料中的慢化中子數量,進而求出介質的含水量。
高解析度的輻射探測器和多道脈沖高度分析器等核電子學儀器的發展,使分析測量的靈敏度與准確度大為提高。電子計算機的應用進一步改善了數據處理的速度和規模,使能譜分析型儀表結構更趨小型化、輕便化,特別為儀表的現場應用與野外操作提供了便利。這類核儀表可分為3 種類型:1) 熒光類儀表(如放射性核素X 射線熒光分析儀);2) 活化類(主要指中子活化) 儀表;3) 核測井儀表(如石油、煤田、金屬測井使用的核儀表) 。
核測井探測器要求高效率、高計數通過率、高能量解析度、高耐溫、耐壓、高抗震、小體積、價格適中等。
測井常用的γ和X 射線探測器為閃爍探測器,主要由閃爍體、光電倍增管和電子儀器組成。用光耦合劑將閃爍體與光電倍增管耦合起來,組裝成探頭,配上電子學儀器,就構成了閃爍探測器。為提高脈沖輸出幅度,可選擇發光效率高的閃爍體,增大閃爍體尺寸,選擇反射系數大的反射層和性能良好的光導系統,調整好光電倍增管前面幾級的分壓電阻,選擇與閃爍體能實現良好匹配的光電倍增管。
閃爍探測器輸出脈沖幅度與入射光子在閃爍體中損失的能量成正比。而光子是通過前述3 種效應損失能量的,所以,在測量單能光子時得到的輸出的是一連續譜。
與閃爍體相匹配的光電倍增管也有了發展,硅、HgI2等光敏二極體小巧,與閃爍體更匹配,半導體的量子效率遠高於光電倍增管;HgI2與CsI ( Tl) 組合探頭對662 keVγ射線能量解析度達5 % ,性能更優的探頭還將不斷出現。
核測井需要的γ射線和X 射線探測器正向高密度、高精度(能量分辨性好、計數通過率高) 、高計數、高溫度穩定性、短熒光衰落、中低價格和小體積發展。高性能位置靈敏γ射線和X 射線核探測器將更廣泛應用於測井中。
中子探測器在測井中經常用到,較早使用BF3正比管,因環保要求現正逐漸被3He 正比管取代;選用6Li 玻璃閃爍探頭作中子劑量當量探測器,採用中子慢化探測、鎘棒三維空間能響調節新原理,從而使儀器靈敏度極高,耐γ、中子能量響應特性好。儀器靈敏度高、抗γ性能好、能量響應特性好、量程寬(7 個量級) 、密閉性強攜帶型數字顯示並伴有聲、光定性指示等的性能優越的中子探測器也在發展中。
核測井儀表正在不斷更新結構,完善功能,提高精度,改善儀表的穩定性、可靠性、通用性,實現儀表標准化、系列化、小型化、自動化與智能化,以適應現代測井的連續化、高速化、精密化的要求。具體地說,今後核測井儀的發展趨勢可能集中在以下5 個方面。
1) 結構上從單元組合式向功能組裝式方向發展。
2) 在測量方法上,從簡單原始的檢測手段向高效率、高分辨力的復雜的測量裝置過渡,為獲取更多信息,射線強度測量方法逐漸為射線能譜分析法所取代。
3) 在儀器功能上,從單點、單參數檢測向多點、多參數自動檢測方向發展,與非核技術綜合應用,有助於擴大核測井儀表的應用范圍,提高其應用效能。
4) 儀器的通用性和安全性方面,核測井儀將進一步實現系列化、標准化。
5) 隨著各種支持性技術的發展,特別是計算機的廣泛使用,測井儀器的技術水平達到一新的高度。核測井儀採用計算機後,結構緊湊、體積縮小;測量技術由模擬測量向數字化方向發展,實現輸入信息自動補償,系統啟動、調節和操作程序化,並對採集的數據進行運算、判斷、分析與處理,從而擴大儀表信息功能,提高儀表檢測精度,為多參數測量和測井過程閉環控制奠定了基礎;儀器將硬體與軟體相結合,體現出設計的合理性與操作的簡便性;儀器具有故障自我診斷功能,大大減輕了設備維修工作量,從而提高了儀器的可靠性;通過數字和圖象信息顯示,達到更好的人2機結合,以滿足現代核測井生產連續化、自動化、智能化、高速化與集成化的要求。
❼ 請問石油鑽井中,常見到測井隊使用中子源,會對靠近的人有影響嗎中子源入井後,放射出來的輻射會停留在泥
沒有影響,測井用的鎇-鈹中子源屬於放射性同位素中子源,中子源一直在產生中子粒子射線,中子源在儀器放到井裡後,產生中子粒子會被含氫物質(例如泥漿中的水)減速俘獲,自由中子的平均壽命僅為15分鍾左右(887秒),可以衰變為質子放出電子和反電中微子,這三種粒子沒有輻射傷害的。中子源對人體的傷害主要是中子源發生的核反應剛產生的高能中子,減速後的中子對人體已經沒有影響了。因為中子流作用的時間很短,對於中子彈等戰術核武器襲擊過的戰場,己方可以快速進入目標區域作戰,而不用擔心放射性污染。只要在測井裝源過程時遠離現場(大於25米)對人體基本沒有影響了,中子源主要對人體含氫量比較高的器官傷害大,例如眼睛,可以屏蔽中子源的物質常見的有水(減速效果很好),石蠟,有機玻璃等
❽ 石油測井放射性物質危害大嗎
放射性的測井主要是同位素測井和幾種中子測井,正常情況下沒有什麼影響。涉及放射性作業的,無論人員、設備、作業程序都有國家監管。
在設備里存儲的放射性物質相對是安全的,輻射量不算太大。一般說的危害,是指放射性物質泄漏帶來的。
至於測井對地層物質的污染,可以忽略不計,隔著幾千米地層對人也不可能造成影響。而且地層里本來也有一定量的放射性物質。
❾ 油田測井產生什麼輻射
放射源包括中子源和伽馬源兩種,前者影響范圍小,對人體殺傷強,後者影響范圍大,但危害小一些。
此外還有電磁波測井儀器產生的電磁輻射