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第一章 核测井基础知识1

第一节 中子源1

一、核衰变1

二、核测井常用中子源2

三、人工可控中子源3

四、快中子非弹性散射4

五、中子的弹性散射4

六、辐射俘获核反应6

七、快中子对原子核的活化核反应7

八、核反应截面10

九、中子探测器应用的核反应11

十、常用核物理概念和名词11

第二节 伽马射线源15

一、伽马射线源15

二、伽马射线的三种效应截面16

三、光电效应17

四、康普顿效应18

五、电子对效应19

六、伽马射线的吸收20

七、伽马射线探测的基本原理21

八、伽马射线闪烁探测器22

第二章 井下脉冲中子发生器24

第一节 中子管24

一、商品靶中子管24

二、自成靶中子管25

三、带阿尔法粒子探测器的中子管27

四、中子管的检测28

五、四种外形尺寸的中子管28

六、中子管的使用与货架上保管29

七、中子管的改进想法31

第二节 中子管控制电路31

一、热阴极中子管控制电路31

二、NP-3型点测碳氧比能谱测井仪器控制电路35

三、NP-4型连续测量碳氧比能谱测井仪器控制电路37

四、NP-5型中深井碳氧比能谱测井仪器控制电路40

五、MZ-4型碳氧比能谱测井仪器高中子产额阳极脉冲电路44

六、数字化碳氧比能谱测井仪器阳极脉冲电路47

七、中子寿命测井仪器井下中子发生器控制电路49

八、碳氧比能谱测井仪、中子寿命综合测井仪中子发生器中子管离子源阳极脉冲高压模块50

九、变压器输出阳极脉冲锐截止的中子管控制电路53

十、CLS 3700系列2727碳氧比能谱测井仪器脉冲中子发生器控制电路54

十一、双向液流脉冲中子氧活化测井仪器控制电路55

十二、“悬浮中子管离子源”式脉冲中子发生器结构，氘氚贮藏器井下控制电路57

十三、如何把控制电路做可靠的改进想法58

第三节 中子管靶极120kV高压电源59

一、NP-1型、NP-2型碳氧比能谱测井仪器井下120kV高压电源59

二、NP-3型点测碳氧比能谱测井仪器120kV高压电源60

三、NP-4型连续测量碳氧比能谱测井仪器井下120kV高压电源62

四、NP-5型中深井碳氧比能谱测井仪器120kV高压电源63

五、MZ-4型碳氧比能谱测井仪器120kV高压电源65

六、数控碳氧比能谱测井仪器120kV高压电源67

七、双向液流脉冲中子氧活化测井仪器120kV高压电源68

八、120kV高压电源输出电压高低的控制72

九、高压倍加器74

十、120kV高压电源的调试77

十一、中子管靶流的测试78

十二、120kV高压电源的改进建议79

第四节 井下脉冲中子发生器80

一、井下脉冲中子发生器的工作频率和打中子宽度80

二、井下脉冲中子发生器电源81

三、井下脉冲中子发生器83

第三章 核测井仪器的结构设计86

第一节 脉冲中子发生器结构87

一、20世纪60年代国产中子寿命测井仪脉冲中子发生器结构87

二、中子管“半调头”式脉冲中子发生器结构88

三、中子管“调头”式脉冲中子发生器结构88

四、“悬浮中子管离子源，一正一负，一推一拉”式脉冲中子发生器结构89

五、“悬浮中子管离子源，靶接地”式脉冲中子发生器结构91

六、双向液流（WFL）脉冲中子氧活化测井仪器中子发生器结构92

七、双向四探测器中子寿命测井仪器脉冲中子发生器结构93

八、双探测器碳氧比、四探测器中子寿命同次测量综合（N、γ全谱）仪器脉冲中子发生器结构93

九、六氟化硫绝缘气体96

十、电气绝缘油97

十一、电气绝缘固体材料及机械设计中常用几种高级合金钢98

第二节 屏蔽体、金属杜瓦瓶99

一、屏蔽体99

二、20世纪70年代碳氧比能谱测井项目室内实验数据101

三、双探测器锗酸铋晶体碳氧比能谱测井仪器模型井刻度数据102

四、碳氧比能谱测井的蒙特卡罗模拟计算104

五、金属杜瓦瓶的设计109

六、金属杜瓶内的吸热剂110

七、金属杜瓦瓶的温度试验111

第四章 伽马射线探测器113

第一节 半导体探测器113

一、半导体探测器的基础知识113

二、PN结型半导体探测器118

三、同轴锗锂伽马射线探测器119

四、电荷灵敏放大器121

五、锗锂探测器碳氧比能谱测井室内试验122

第二节 闪烁体探测器124

一、闪烁体124

二、碘化钠闪烁体126

三、锗酸铋闪烁体126

四、锗酸铋晶体的性能及应用127

五、过氧硅酸钆晶体133

六、其他几种闪烁体133

七、在碳氧比能谱测井中使用过的几种闪烁体134

第三节 光电倍增管136

一、光电倍增管的基本原理和结构136

二、光电倍增管的性能及参数139

三、光电倍增管的分压器设计144

四、光电倍增管的输出电路149

五、光电倍增管的高压电源151

第四节 中子探测器153

一、中子闪烁探测器153

二、三氟化硼正比计数管155

三、氦三计数管155

第五章 碳氧比测井基础知识与讨论158

第一节 碳氧比测井基础知识158

一、实验室内常用仪器小型变压器的设计158

二、电子仪器的重要元件——电阻161

三、助焊剂163

四、高温高压电容的手工制作163

五、碳氧比能谱测井曲线的能段164

六、双探测器碳氧比能谱测井仪器的计算公式171

七、中子寿命测井的基本公式172

八、双向液流脉冲中子氧活化测井的基本公式173

第二节 碳氧比测井的讨论174

一、碳氧比测井目前存在的问题174

二、套管井含油饱和度测井系列177

三、水淹层特点178

参考文献180