30.Газоразрядный, сцинтилляционный, полупроводниковый счетчики

Представляет собой газонаполненный прибор, поставленный в режим в режим работы и обеспечивающий регистрацию интенсивности ядерных частиц по возникновению газового разряда. Газовым разрядом называют явление протекания ионизационного тока через газы.Газоразрядный счетчик это своеобразный конденсатор. Одним электродом (анодом) в нем служит тонкая нить из вольфрама, железа или другого металла диаметром 0,1-0,5 мм, натянутая вдоль оси стеклянного цилиндра диаметром 1-3 см, вторым электродом (катодом) является внутреннее металлическое покрытие этого цилиндра. Роль диэлектрика выполняет смесь газов, заполняющая пространство между электродами. Образование ионов и электронов в заполняющем газе происходит под действием попавших в счетчик движущихся ядерных частиц или квантов электромагнитных излучений.

Преимущества: стабильность работы в большом диапазоне изменения температуры ( от -55 до +300°с), необязательность постоянства напряжения питания, повышенная чувствительность к жесткому гамма- излучению при решении нектр геолого-промысловых задач

Недостаткам: высокое рабочее напряжение питания (700-1600 В), ограниченный срок службы вследствие диссоциации многоатомных молекул, низкая максимальная скорость счета.

Сцинтилляционные счетчики.

Имеет два основных элемента: сцинтиллятор, реагирующий на ядерное излучение вспышки, и фотоэлектронный умножитель, преобразующий эти слабые вспышки света в электрические импульсы и усилии вающий последние в миллионы раз.

Преимущества:высокая чувствительность (эффективность), в том числе к гамма лучам, большая разрешающая способность. Недостатки: высокая чувствительность к изменении температуры окружающей среды, повышенные требования к стабильности питающего напряжения, большой разброс параметров фотоумножителей и изменение характеристик и параметров фотоумножителей в процессе их работы.

Полупроводниковые счетчики.

Используют для регистрации гамма-квантов. В них используется свойство детекторов-односторонняя проводимость электрического тока. Для этого создают нектр слой, называемый p-n переходом и обладающим высоким удельным сопротивлением. Две пластинки полупроводника, одна с электронной проводимостью, а другая-с дырочной, приводят в тесное соприкосновение. В местах их соприкосновения происходит диффузия электронов, ктр нейтрализует часть дырок в тонком граничном слое с дырочной проводимостью, и этот слой заряжается отрицательно. Аналогично тонкий граничный слой с электронной проводимостью заряжается положительно. В результате создается переход p-n, препятствующий дальнейшей диффузии носителей заряда. Такой переход p-n обладает свойствами детектора. При прохождении ионизирующей частицы через чувствительный слой в нем происходит ионизация и образуются свободные носители заряда, ктр под действием электрического поля дрейфуют к соответствующим электродам,т.е. появляется импульс электрического тока. Полупроводниковые детекторы отличаются экономичностью питания, компактностью, нечувствительностью к магнитному полю, а также амплитудным разрешением, в 20-30 раз лучшим, чем у сцинтилляционных счетчиков. Однако их применение ограничивается сравнительно небольшими размерами полупроводниковых детекторов и нестабильной работой при повышенных температурах.

31.гамма-каротаж,области применения, решаемые задачи.

Метод основанный на изучении естественного радиоактивного поля.

Сущность заключается в изучении естественного гамма поля по стволу скважины путем регистрации интегральной и дифференциальной интенсивности гамма-излучения, возникающего при самопроизвольном распаде радиоактивных элементов в горных породах. Естественная радиоактивность горных пород в скважине измеряется специальным измерительным прибором-скважинным радиометром. Скважинный радиометр перемещается по стволу скважины обычно снизу вверх.При этом индикатор гамма-излучения в общем случае регистрирует интенсивность гамма-поля, обусловленную радиоактивностью пород, против ктр находится радиометр, промывочной жидкости, стальной колоны и цемента. Концентрация радиоактивных элементов в определенных литологических разностях изменяется в нешироком диапазоне,что позволяет по показаниям интенсивности гамма-излучения проводить литологическое расчленение разрезов скважины,корреляция геологического разреза, выделение полезных ископаемых, выделение пород коллекторов,оценка глинистости пород,косвенного определения при благоприятных условиях пористости, остаточной водонасыщенности и проницаемости пород-коллекторов. Подсчет запасов урановых и ториевых месторождений основан на данных гамма-метода.