用于可控中子源補償中子儀器的集成高壓電路系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及用于補償中子測井儀器的前端電路，更具體地涉及用于可控中子源補償中子儀器的集成高壓電路系統。
【背景技術】
[0002]測井，也叫地球物理測井或石油測井，簡稱測井，是利用巖層的電化學特性、導電特性、聲學特性、放射性等地球物理特性，測量地球物理參數的方法，屬于應用地球物理方法之一。在油田勘探與開發過程中，測井是確定和評價油、氣層的重要手段之一，也是解決一系列地質問題的重要手段。石油鉆井時，在鉆到設計井深深度后都必須進行測井，又稱完井電測，以獲得各種石油地質及工程技術資料，即油層深度、厚度等信息，作為完井和開發油田的原始資料。
[0003]測井能直接為石油地質和工程技術人員提供各項資料和數據。根據需要，人們研制了各種測井儀器如聲波測井儀、感應測井儀和地層傾角測井儀等等、以及各種輔助測井短節以獲取各種地層的巖石物理參數和工程技術參數。這些測井儀器由于工作在高溫、高壓的惡劣環境下(例如，在井下深度至7000 m時，溫度可達175°C，壓力達140 MPa)而必須具有耐尚溫、耐尚壓的性能。
[0004]補償中子測井儀器是放射性測井儀器的一種。它有兩個不同源距的熱中子-超熱中子的探測器，通過長、短源距探測器的計數率比值來確定地層的孔隙度。
[0005]具體而言，補償中子探頭段裝載著16居里的Am-Be中子源，每秒種將產生4X 17個快中子，這些快中子射入地層，與地層中的物質碰撞。根據碰撞學說，中子碰撞中的能量損失與被碰撞物體的質量和入射角有關。快中子與質量相當的物質碰撞(彈性碰撞)損失的能量最大。經過幾次碰撞后，快中子將被減速，平均能量從5.6MeV衰減到0.25eV，變成熱中子。這些熱中子有一部分進入探測器，撞擊He3核，引起核反應，產生H3(氚)和質子，該質子使其它一部分He3電離，產生帶電的離子和電子。此時，在高壓電場作用下，電子向陽極運動，產生一負脈沖，該脈沖被電子線路放大并記錄下來。因為氫原子的質量與中子相當，所以探測器接受熱中子的數量就反映了地層中氫原子的數量。因此，由探測器及其電子線路組成的測井儀可以測量地層中的含氫量。
[0006]然而，現有的補償中子儀器的高壓電源電路具有如下缺陷:高壓的數值不大，穩定性不高，并且采用分離電子元件構造，集成度低，不便于使用和維護。因此，本領域存在對改進補償中子測井儀器的高壓電源電路系統的需求。
【發明內容】
[0007]本實用新型的目的是提供一種集成度高、穩定性強且便于使用和維護的新型高壓電源電路。
[0008]根據本實用新型的一方面，提供一種用于可控中子源補償中子儀器的集成高壓電路系統，其特征在于所述集成高壓電路系統包括:低壓電源，用于提供第一低壓輸出；低壓分配電路，與所述第一低壓輸出連接，所述低壓分配電路從所述第一低壓輸出中獲得可調控制電壓；高壓模塊，與所述低壓分配電路和所述低壓電源連接，所述高壓模塊至少包括用于接收所述第一低壓輸出的第一端子、用于接收所述可調控制電壓的第二端子以及用于提供高壓輸出的第三端子，其中通過改變所述可調控制電壓來調節所述高壓輸出；以及高壓分配模塊，通過分壓電路從所述高壓輸出中產生第一副高壓輸出、第二副高壓輸出和第二低壓輸出；其中通過對所述第二低壓輸出進行采集來實時監測所述高壓輸出是否正常。
[0009]根據本實用新型的一方面，所述集成高壓電路系統還包括:用于對所述第一低壓輸出進行濾波的第一濾波電路，包括第一電阻器和第一電容器并且布置在所述第一低壓輸出與所述低壓分配電路之間。
[0010]根據本實用新型的另一方面，所述可調控制電壓是通過所述低壓分配電路中包括的可調電阻器實現的。
[0011]根據本實用新型的另一方面，所述第一副高壓輸出和所述第二副高壓輸出中的至少一個被提供給可控中子源補償中子儀器中的探測器。
[0012]根據本實用新型的另一方面，所述探測器包括短源距和長源距He-3探測器。
[0013]根據本實用新型的另一方面，所述第一低壓輸出的幅度的絕對值為5伏特到33伏特，并且所述高壓輸出的幅度的絕對值為O伏特到2400伏特。
[0014]根據本實用新型的另一方面，所述第一低壓輸出為+12伏特或-12伏特；并且所述分壓電路包括多個串聯電阻器，其中所述第一副高壓輸出為1450V，所述第二副高壓輸出為1350V并且所述第二低壓輸出為2.5V。
[0015]根據本實用新型的另一方面，所述高壓模塊包括:控制放大器，放大所述可調控制電壓；DC-AC轉換器，將放大后的所述可調控制電壓轉換成AC電壓信號；以及，高壓倍增器，倍增所述AC電壓信號以得到所述高壓輸出。
[0016]根據本實用新型的另一方面，所述高壓模塊還包括:用于對所述高壓輸出進行濾波的第二濾波電路，包括第二電阻器和第二電容器并且布置在所述高壓輸出與所述高壓分配電路之間。
[0017]根據本實用新型的另一方面，所述高壓模塊包括:協同操作的晶體管、變壓器、多個二極管以及多個電容器。
[0018]通過結合附圖來閱讀后面的【具體實施方式】，可以更好地理解本實用新型的特征和優點。
【附圖說明】
[0019]現在將參照附圖來解釋本實用新型的實施例。應當注意，這些實施例用于圖示基本原理，使得僅圖示為了理解基本原理而必需的那些特征。附圖未按比例。另外，相似標號在附圖中通篇表示相似特征。
[0020]圖1是根據本實用新型的一個實施例的用于可控中子源補償中子儀器的集成高壓電路系統的示意框圖。
[0021]圖2是根據本實用新型的一個實施例的用于可控中子源補償中子儀器的集成高壓電路系統的外圍電路圖。
[0022]圖3a是根據本實用新型的一個實施例的圖2所示的集成高壓電路系統的上半部分的具體電路圖。
[0023]圖3b是根據本實用新型的另一個實施例的圖3a所示的集成高壓電路系統的上半部分的負電壓控制響應圖。
[0024]圖3c是根據本實用新型的另一個實施例的圖3a所示的集成高壓電路系統的上半部分的正電壓控制響應圖。
[0025]圖4是根據本實用新型的一個實施例的可集成在集成高壓電路系統中的高壓分配模塊的示意圖。
【具體實施方式】
[0026]以下具體描述涉及附圖，這些附圖通過圖示方式示出了可以實施本實用新型的具體細節和實施例。充分具體描述這些實施例以使本領域的技術人員能夠實施本實用新型。可以利用其它實施例并且可以進行結構、邏輯和電改變而不脫離本實用新型的范圍。各種實施例未必互斥，因為一些實施例可以與一個或者多個其它實施例組合以形成新實施例。
[0027]在下面的詳細描述中參照形成本詳細描述的一部分的附圖，在所述附圖中通過說明的方式示出了其中可以實踐本實用新型的具體實施例。在這方面，參照所描述的附圖的取向使用了諸如“頂”、“底”、“前”、“后”、“首”、“尾”等等的方向術語。由于實施例的組件可以被定位在若干種不同的取向中，因此所述方向術語被用于說明的目的而決不是進行限制。要理解的是，在不背離本實用新型的范圍的情況下可以利用其他實施例并且可以做出結構或邏輯的改變。因此，不要將下面的詳細描述視為限制性意義，并且本實用新型的范圍由所附權利要求書限定。
[0028]要理解的是，如在本說明書中所采用的術語“耦合”和/或“電耦合”并不意味著意指所述元件必須直接耦合在一起；可以在“耦合”或“電耦合”的元件之間提供中間元件。如在本說明書中所采用的術語“連接”和/或“電連接”并不意味著意指所述元件必須直接耦合在一起；可以在“連接”或“電連接”的元件之間提供中間元件。
[0029]進一步要理解的是，除非具體另行聲明，否則這里所描述的各個示例性實施例的特征可以彼此組合。應該理解的是，實施例僅用以說明而非限制本實用新型的技術方案。盡管參照實施例對本實用新型進行了詳細說明，但是本領域的普