Патент ссср 379905

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ г (11) 379%5

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свцдетельства— (22) Заявлено 04.03.71 (21) 1629285/26-25 (51) M. Кл. (р01 V5/00 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изооретений и открытий (32 Приоритет (53) УДК 550.835 (088.8) Опубликовано 25 1 1.74 Бюллетень № 43

Дата опубликования описания 30.07.75 (72) Автор изобретения

В. И, Уткин

Ордена Трудового Красного Знамени институт геофизики

Уральского филиала AII СССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ РАДИОАКТИВНОГО КАРОТАЖА

Предлагаемый способ радиоактивного каротажа предназначен дпя спектрометрических исследований рассеянного и наведенного гамма-излучения в методах гамма гамма каротажа, нейтронно-гамма-каротажа, акт «гаиш > ж " каротажа.

В практике геофизических исследований известны различные способы радиоактивного каротажа, испопьзук щие регистрацию спектральных интенсивностей ипи их отношений, 1п например при измерении гамма-из«учения естественных радиоактивных элементов гамма-излучения нейтронно и активации, гамма-излучения радиационного захвата нейтронов, рассеянного гамма«излучения 15 от источника гамма-квантов. Общее для j всех известных способов то, что регистрируется спектральная интенсивность либо в области некоторого характерного пика излуче« я, либо в некоторой спектральной 20 области, где наблюдается максимальное значение, измеряемого эффекта. Однако. эти оптимальные с точки зрения достижения максимального эффекта спектральные области оказываются далеко «е оптимальными 25 с точки зрения устойчивости к нестабильности параметров измерительной аппаратуры — нестабильности энергетической шкалы спектрометра и ширины измерительного окна. Особенно сильно оказывает влияние на измеряемую интенсивность нестабильность энергетической шкалы. Известно, что дпя некоторых методик измерения (например, спектрометрического НГК) нестабильность энергетической шкалы не должна быть более 0,2-0,ЗЪ.

11епь изобретения — исключить влияние на величину регистрируемой спектральной интенсивности нестабильности энергетической шкапы спектрометра.

Это выполняется при установке измерительного канала на ниспадающей ветви спектра в той его части, где величина спектральной интенсивности и энергия гамма-квантов связанъt гиперболической зависимостью.

На фиг. 1 показан график типичного спектра рассеянного гамма-излучения.

Интенсивность излучения в произврль379905 нем спектральном канале с границами

Е и Е, равна:

2 б

Используя теорему о среднем значении, Предполагая, что в пределах капала график tl („ ) с достаточной точностью можно представить прямой линией, получаем, чтО т2. (Я ) равно Д (Е ), a находится в середине измерительного канала. Обозначив ширину канала E, — Е через Я, окончательно получаем .для спектральной интенсивности

16

Величину изменения спектральной интенсивности от изменения масштаба по оси энергии можно определить из соотношения

2б (4) (5) гле 3 !»л !! - относительное изменение спектральной интенсивности и масштаба энергии;

E — ве|!ичина энергии, отсека0 емая на шкале абсцисс касательной, проведенной в точке П (Е ).

4б

Уравнение (5) св2!детенлствует, что из?,If !f9}I!le слп ктра!2ьной интенсивнос ти Ilf)!I изменении масштаба но шкале энергий сушесчвенно зависит от формы кривой спектра в этой точке. Очевидно, что множитель

К::-(.1 - — =О, то виреде

Я-Я лах выбранного участка спектра при ллаль.» изменениях масштаба по шкале энергий спектральная интенсивность остается без изменений. Условия, необходимые для выполнения указанного равенства, определяются при cllåäó!0!IIåì преобразовании: путем перехода от дифференциалов к конечным разностям.

Окончательный результат следуюший 30

Тогда

tL Е

Уравнение (6) выражает условие равномерности между уходом шкалы энергий и изменением спектральной интенсивности.

Решение этого дифференциального уравнения есть ни что иное как гипербола с

Iipoll3BoJlbHbIM параметром (7)

Следовательно, что в спектре регистрируемого излучения имеется участок, представляющий собой часть г2лперйолы (n Е =С ). то интенсивность спектрального канала, установленного в пределах этого участка спектра, практически не меняется нри изменении масштаба шкалы энергий. Практически участок спектра с гиперболической зависимостью легко определяется по соотношеник> P о / g . И з уравнелпля

+ 1 = 0 лет ко получить, что

Я-Я о такому участку спектра отвечает равенство Ео/Я = 2.

На фиг. 2 представлен спектр рассеянного гамма-излучения источника селена75 при длине зонда 15 см и использовании в качестве рассеивателя кварцевого песка. Пунктиром нанесены спектры, полученные при изменениях шкалы энергий на

+ 1 0%. Отчетливо виден участок спектра с гиперболической зависимостью: касатен2 ные, проведенные к кривой И (Я ) в пределах E = 115-125 кэв,пересекают ось абсцисс при Я = 230-"50 кэв. В пре0 делах этого участка интенсивность спектральной интенсивности сохраняеч.ся практически без изменений.

Предмет изобретения

Способ радиоактивно) о каротажа, заключаюшийся в регистрации с пектральной интенсивности наведенного и рассеянного гамма-излучения, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью исключения влияния на величину регистрируемой спектральной интенсивности нестабильности энергетиче« ской шкалы спектрометра, измерения проводят в области ниспадаюшей ветви спектра, в той его части, где величина спектральной интенсивности и энергии связаны гиперболической зависимостью, при этом касательная, проведенная в любой точке спек ра этого участка, пересекается с ос!но энергий при значении энергии в два l аза большем чем значение энергии выб! а и!. !

Э участка спектра.

379905

800

400

200

В. 1 ык|шыкий

Составы ель

Техред И.Карандашова Корректор >>- зРакп" из редактор О.Герцик

Предприятие «Патент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24

Заказ gP g Изд. М $g(Тираж @79 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4