Радиометрия скважин. Радиоактивные параметры вещества. Законы радиоактивного превращения, страница 10

С достаточной точностью мощность горизонта можно определить по ширине аномалии, взятой на уровне 0,5 половины ее амплитуды. Это правило нарушается при определении мощности тонких горизонтов, где мощность определяется на уровне 0,8 амплитуды.

Кроме выделения мощности горизонта, по кривым радиоактивного каротажа можно определить и предельную интенсивность аномалии для использования в расчетах содержания радиоактивных элементов.

При интерпретации результатов радиоактивного каротажа следует помнить о необходимости их комплексного рассмотрения (разных методов и модификаций), учета возможных искажений за счет длины зондов, типа и интенсивности поля, размера скважины, проникновения бурового раствора и т.д. Конкретно для каждого метода существуют свои особенности интерпретации.

Аппаратура. Рассматриваются общие принципы комплексов аппаратуры радиометрических и ядерно-геофизических методов исследований. Безусловно, в различных методах и их модификациях (пешеходных, автомобильных, лабораторных) используется различная радиометрическая аппаратура. Но назначение функциональных блоков аппаратуры имеет общие черты.

Рис. 2.4. Блок-схема радиометрической аппаратуры

Приемно-измерительную аппаратуру можно подразделить на радиометры и спектрометры ионизирующих излучений.

Радиометры. Радиометры предназначены для определения плотности потока ионизирующих излучений. Радиометры состоят из следующих основных блоков: детектора (датчика), усилителя, формирующего блока (дискриминатора), счетного блока (измерителя), блока питания. Подробные радиотехнические схемы блоков сложны, поэтому остановимся только на их функциональных назначениях и особенностях.

Детекторы излучения предназначены для преобразования ионизирующей частицы в электрический сигнал, импульс. Используются ионизацонные и сцинтилляционные детекторы.

Ионизационные детекторыэто газонаполненные трубки. Трубка с нитью посередине заполнена газом и имеет металлизированный стеклянный или металлический корпус. Нить и корпус – электроды, на которые подается высокое напряжение. При попадании в баллон частицы, она ионизирует газ, между электродами возникает электрический ток. Газонаполнителем трубки является гелий, аргон и добавляются пары спирта или галогенов. Эти многоатомные газы служат гасителями возникшего заряда. Они легко отдают основному газу (гелию, аргону) электроны и нейтрализуют его.

Рис. 2.5. Схема включения (а) и устройство (б) газоразрядной трубки:

 / — анод; 2— катод; 3 — изолятор; 4 — стеклянный баллон; 5 — электрический вывод катода

Газоразрядные трубки работают в области насыщения, когда любая частица, вне зависимости от ее энергии, вызовет импульс тока. Газоразрядные детекторы названы счетчиками Гейгера-Мюллера. Чувствительность их к g-квантам слабая.

Сцинтилляционные детекторы относятся к радиолюминесцентным. Детектор состоит из кристаллов NaJ, KJ, CsJ, подсоединенных к фотоэлектронному умножителю. При попадании на кристалл ионизирующего излучения его энергия преобразуется в энергию фотона света. Свет из кристалла падает на фотокатод умножителя, выбивает из него электрон, который под влиянием электрического поля движется к первому аноду. При бомбардировке анода эмитируются вторичные электроны, которые движутся к следующему аноду. Поток электронов нарастает. Коэффициент усиления составляет 106-1010. Таким образом, ионизирующее излучение преобразуется в световые фотоны, затем в электрические импульсы, которые усиливаются. Эффективность регистрации мягких g-излучений, a- и b-излучений достигает 100%.

Рис. 2.6 Схема сцинтилляционного счетчика:

/ — люминофор; 2 — корпус; 3 — отражатель; 4—фотоны; 5—корпус ФЭУ: 6—фотокатод;

7 — фокусирующий динод; 8—диоды; 9 — собирающий электрод (анод); R1  - Rп — делитель напряжения; Rаанодная нагрузка; С—разделитель