專利名稱：自然伽瑪測(cè)井儀的探頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是伽瑪測(cè)井儀的探頭，特別是關(guān)于一種用來測(cè)量地層自然放射性物質(zhì)所產(chǎn)生伽瑪射線的自然伽瑪測(cè)井儀的探頭。
背景技術(shù)：
不同的地層放射性物質(zhì)不同，利用地層中的放射性物質(zhì)可以劃分地層。正常地層中放射性物質(zhì)比較少，放射性物質(zhì)放出的伽瑪射線統(tǒng)計(jì)漲落又比較大，如果要測(cè)準(zhǔn)地層中的伽瑪強(qiáng)度，只有將伽瑪探測(cè)頭的晶體加粗加長(zhǎng)，但加粗伽瑪探測(cè)器的晶體，要受儀器探頭的尺寸影響，有一定限制，只有加長(zhǎng)晶體，加長(zhǎng)又受晶體加工的影響，也不能太長(zhǎng)，晶體過長(zhǎng)自吸收也受到影響，目前的晶體最長(zhǎng)為30cm。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種自然伽瑪測(cè)井儀的探頭，它測(cè)量精度高，增加了計(jì)數(shù)率減少了統(tǒng)計(jì)漲落，提高了地層分辨率。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)一種自然伽瑪測(cè)井儀的探頭，它包括閃爍晶體和光電倍增管組成，其特征是探頭在同一棒狀殼體內(nèi)相互間隔串接有2-6組閃爍晶體和光電倍增管。
每組閃爍晶體和光電倍增管有一個(gè)閃爍晶體和一個(gè)光電倍增管連接。
所述的探頭晶體直徑選擇在14-70mm，長(zhǎng)度選擇在50--250mm。
所述的探頭晶體直徑選擇在36-50mm，總長(zhǎng)度選擇在80--150mm。
所述的探頭光電倍增管的殼體外面罩有屏蔽體，探頭兩端也罩有屏蔽體。
所述的探頭棒狀殼體內(nèi)相互間隔串接有3-4組閃爍晶體和光電倍增管。
所述的閃爍晶體是碘化鈉NaI。
所述的閃爍晶體是鍺酸鉍BGO。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)是由于本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的自然伽瑪測(cè)井儀的探頭，它將原來一個(gè)探頭改由2-6個(gè)探頭串聯(lián)連接構(gòu)成，單個(gè)晶體變短，提高了地層分辨率，原來地層分辨率為100cm，現(xiàn)在可以達(dá)到30cm。而且采用2-6個(gè)探頭串聯(lián)探測(cè)地層中的伽瑪射線，增加計(jì)數(shù)率，減少統(tǒng)計(jì)漲落，因單個(gè)探頭晶體小，但增加了探頭總長(zhǎng)，晶體總長(zhǎng)超過或等于原來的30cm，保持了總計(jì)數(shù)率不變，計(jì)數(shù)率是2-6個(gè)探頭的相加數(shù)。探頭外面加屏蔽層，屏蔽非準(zhǔn)直射線。
下面結(jié)合實(shí)施例附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
附圖1是實(shí)施例1探頭結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2是實(shí)施例2探頭結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖3是實(shí)施例1的電原理圖。
附圖4是實(shí)施例1前置放大器電路圖。
附圖5是實(shí)施例1中采用PIC16C73B單片機(jī)的電路圖。
附圖6是實(shí)施例1光電倍增管部分電路圖。
圖中1、屏蔽罩；2、閃爍晶體；3、光電倍增管；4、前置放大器；5、屏蔽體；6、閃爍晶體；7、光電倍增管；8、前置放大器；9、屏蔽體；10、閃爍晶體；11、光電倍增管；12、前置放大器；13、主放大器；14、主放大器；15、主放大器；16、幅度甑別器；17、幅度甑別器；18、幅度甑別器；19、井下微控制器；20、遙傳驅(qū)動(dòng)器；21、井下電源變換器；22、低壓穩(wěn)壓供電電源；23、高壓穩(wěn)壓供電電源。
具體實(shí)施方式
圖1是實(shí)施例1探頭結(jié)構(gòu)示意圖這種結(jié)構(gòu)適合于外經(jīng)為φ70-φ102mm的自然伽瑪測(cè)井儀的探頭采用的探頭結(jié)構(gòu)它由兩個(gè)屏蔽罩(1)三個(gè)探頭在同一棒狀殼體內(nèi)相互間隔串接在一起構(gòu)成，每一個(gè)NaI閃爍晶體和光電倍增管組合成一組，閃爍晶體(2)和光電倍增管(3)外面罩有屏蔽罩(1)；閃爍晶體(6)和光電倍增管(7)外面罩有屏蔽體(5)；閃爍晶體(10)和光電倍增管(11)外面罩有屏蔽體(9)組合成一組，可屏蔽非準(zhǔn)直射線。
圖2是實(shí)施例2探頭結(jié)構(gòu)示意圖它適合于自然伽瑪測(cè)井儀的探頭晶體直徑在φ70mm以下，采用的探頭結(jié)構(gòu)，它也是由三個(gè)探頭在同一棒狀殼體內(nèi)相互間隔串接在一起構(gòu)成，每一個(gè)NaI閃爍晶體和光電倍增管組合成一組，閃爍晶體(2)與光電倍增管(3)組成一組；閃爍晶體(6)與光電倍增管(7)組成一組；閃爍晶體(10)與光電倍增管(11)組成一組；但由于外徑尺寸的限制，在探頭的光電倍增管外面沒有屏蔽體，探頭兩端也沒有屏蔽體。
圖3是實(shí)施例1測(cè)量?jī)x電路原理圖它在探頭外面有屏蔽罩(1)，屏蔽非準(zhǔn)直射線、閃爍晶體(2)和光電倍增管(3)組成第一個(gè)伽瑪探頭，它將伽瑪射線轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，伽瑪信號(hào)經(jīng)前置放大器(4)(跟隨器)進(jìn)入主放大器(13)，由幅度甑別器(16)甑別，然后進(jìn)入井下微控制器(19)編碼，編碼后經(jīng)過遙傳驅(qū)動(dòng)器(20)送到電纜上。屏蔽體(5)、閃爍晶體(6)、及光電倍增管(7)組成第二個(gè)伽瑪探頭，產(chǎn)生第二路伽瑪信號(hào)，經(jīng)前置放大器(8)和主放大器(14)進(jìn)入幅度甑別器(17)，然后到井下微控制器(19)，后面過程與第一個(gè)伽瑪探頭完全一樣。屏蔽體(9)、閃爍晶體(10)、光電倍增管(11)組成第三個(gè)伽瑪探頭，產(chǎn)生第三路伽瑪信號(hào)，它產(chǎn)生的伽瑪信號(hào)經(jīng)前置放大器(12)和主放大器(15)以及幅度甑別器(18)，進(jìn)入井下微控制器(19)，以后傳輸過程與第一個(gè)伽瑪探頭完全一樣。井下電源變換器(21)是將下井電源變換成高、低壓電源，低壓穩(wěn)壓供電電源(22)是提供低壓電源給各放大器及微控制器使用。高壓穩(wěn)壓供電電源(23)是提供高壓給光電倍增管使用。
每組NaI晶體和光電倍增管探測(cè)得伽瑪射線轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，這些信號(hào)經(jīng)放大整形入單片機(jī)進(jìn)行組合，變成曼碼送至地面再經(jīng)地面解碼送入PC機(jī)，PC機(jī)顯示四條測(cè)井曲線，三條是三個(gè)探頭各自接收的伽碼曲線，一條為三個(gè)探頭組合曲線。
圖4是圖3前置放大器電路圖，它的前置放大器有PNP三極管(Q400、Q1、Q2)2N2907和阻容網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。目的是增強(qiáng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力，其輸入信號(hào)為光電倍增管的輸出信號(hào)，輸出信號(hào)送到主放大器輸入。每一個(gè)探頭內(nèi)均有一個(gè)前置放大器；圖4中的主放大器由雙運(yùn)放(U400、U1、U2)OP262的一組(U400A、U1A、U2A)加阻容網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，其輸出送到OP262的另一組運(yùn)放((U400AB、U1B、U2B)與門檻進(jìn)行比較，比較產(chǎn)生的信號(hào)送到單片機(jī)如圖5中U200的計(jì)數(shù)器輸入端或中斷進(jìn)行記數(shù)，本實(shí)例中有三個(gè)這樣的放大器和比較器。
圖5是圖3中采用PIC16C73B單片機(jī)的電路圖，它用定時(shí)器(管腳RA4)、(管腳RC1)和外部中斷(管腳RB0)進(jìn)行定時(shí)計(jì)數(shù)，并發(fā)送曼碼。單片機(jī)發(fā)送的曼碼(管腳RB2、管腳RB4)經(jīng)過放大器(LM118)驅(qū)動(dòng)器(由對(duì)管NPN、PNP構(gòu)成)送到電纜上。
圖6是圖3所示光電倍增管所需高壓電源由自激變壓器升壓再經(jīng)倍壓整流產(chǎn)生。低壓電源如圖5所示，由5V穩(wěn)壓管產(chǎn)生5V和兩個(gè)12V穩(wěn)壓管串聯(lián)形成12V和24V，其中12V作浮地用。
權(quán)利要求1.自然伽瑪測(cè)井儀的探頭，它包括閃爍晶體和光電倍增管組成，其特征是探頭在同一棒狀殼體內(nèi)相互間隔串接有2-6組閃爍晶體和光電倍增管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自然伽瑪測(cè)井儀的探頭，其特征是每組閃爍晶體和光電倍增管有一個(gè)閃爍晶體和一個(gè)光電倍增管連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自然伽瑪測(cè)井儀的探頭，其特征是所述的探頭晶體直徑選擇在14-70mm，長(zhǎng)度選擇在50-250mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自然伽瑪測(cè)井儀的探頭，其特征是所述的探頭晶體直徑選擇在36-50mm，總長(zhǎng)度選擇在80-150mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自然伽瑪測(cè)井儀的探頭，其特征是所述的探頭光電倍增管的殼體外面罩有屏蔽體，探頭兩端也罩有屏蔽體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自然伽瑪測(cè)井儀的探頭，其特征是所述的探頭棒狀殼體內(nèi)相互間隔串接有3-4組閃爍晶體和光電倍增管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自然伽瑪測(cè)井儀的探頭，其特征是所述的閃爍晶體是碘化鈉NaI。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自然伽瑪測(cè)井儀的探頭，其特征是所述的閃爍晶體是鍺酸鉍BGO。
專利摘要本實(shí)用新型是伽瑪測(cè)井儀的探頭，特別是關(guān)于一種用來測(cè)量地層自然放射性物質(zhì)所產(chǎn)生伽瑪射線的自然伽瑪測(cè)井儀的探頭。自然伽瑪測(cè)井儀的探頭，它包括閃爍晶體和光電倍增管組成，其特征是探頭在同一棒狀殼體內(nèi)相互間隔串接有2－6組閃爍晶體和光電倍增管。每組閃爍晶體和光電倍增管有一個(gè)閃爍晶體和一個(gè)光電倍增管連接。所述的探頭晶體直徑選擇在14－70mm，長(zhǎng)度選擇在50－250mm。所述的探頭晶體直徑選擇在36－50mm，長(zhǎng)度選擇在80－150mm。這種自然伽瑪測(cè)井儀的探頭，它測(cè)量精度高，增加了計(jì)數(shù)率減少了統(tǒng)計(jì)漲落，提高了地層分辨率。
文檔編號(hào)G01T1/00GK2648456SQ0321872
公開日2004年10月13日 申請(qǐng)日期2003年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月6日
發(fā)明者李白 申請(qǐng)人:李白