核物理測(cè)井

1、1、能否產(chǎn)生可控伽馬源？由α、β衰變產(chǎn)生的子核往往處于激發(fā)態(tài)，而后可通過(guò)發(fā)射伽馬射線或內(nèi)轉(zhuǎn)換電子釋放多余的能量而退激到基態(tài)激發(fā)態(tài)的原子核通過(guò)發(fā)射γ射線而退激到較低能級(jí)或基態(tài)的過(guò)程，稱為伽馬躍遷，或稱伽馬衰變。能夠產(chǎn)生伽馬射線的裝置就稱為伽馬源，由人工或天然放射性同位素制成。人工產(chǎn)生一般是利用高能基本粒子或是光子撞擊原子核產(chǎn)生人工放射性核素，再通過(guò)核素的核反應(yīng)來(lái)放出γ射線。主要方法有：帶電粒子撞擊（如電子）、快速中子撞擊、熱中子撞擊、高能

2、伽馬射線撞擊。在油田廣泛使用的測(cè)井儀器中屬于伽瑪—伽瑪測(cè)井范疇的補(bǔ)償密度和巖性密度測(cè)井儀是巖性孔隙度測(cè)井系列中的主要儀器，對(duì)地層密度的測(cè)量精度很高。它們與中子測(cè)井等組合在確定地層孔隙度、判斷巖性、確定地層的泥質(zhì)含量和解決與泥質(zhì)含量有關(guān)的鈾礦地質(zhì)問(wèn)題，進(jìn)行地層對(duì)比，跟蹤射孔，尋找放射性礦物等方面發(fā)揮了重大作用。國(guó)內(nèi)使用的伽馬源基于成本考慮一般都是不可控的，但是在越來(lái)越國(guó)際化的今天，不可控的伽馬源的使用受到限制，而且核測(cè)井儀器所用的伽馬源是

3、一種能產(chǎn)生對(duì)生態(tài)環(huán)境及人類身體有極大損害的放射性物質(zhì)因此國(guó)家對(duì)放射源的使用有著非常嚴(yán)格的規(guī)定用可控式放射源替代現(xiàn)有井下測(cè)井儀所用化學(xué)放射源將避免放射源對(duì)人體的損害并且更符合安全環(huán)保的要求。能否產(chǎn)生可控的伽馬源呢？答案是肯定的，以下是我在網(wǎng)上找到的文獻(xiàn)說(shuō)明【文獻(xiàn)題名】井下可控伽馬源測(cè)井的基本原理和現(xiàn)狀【年卷期】198610(2)【作者】李中奇，彭琥【原文出版年】1986【文摘】本文指出了伽馬伽馬測(cè)井的優(yōu)點(diǎn)和不足，建議在井下儀器中使用可控伽

4、馬源，這個(gè)建議是有條件實(shí)現(xiàn)的，并例舉了可供井下儀器選用的四種伽瑪源加速器。由于引用了可控伽瑪源，使伽馬粒子的發(fā)射時(shí)間可以隨意控制，這樣可以增大伽馬源的發(fā)射劑量，因而又可能引起放射性測(cè)井技術(shù)的新發(fā)展，如分區(qū)康普頓散射測(cè)井技術(shù)和湮滅光子測(cè)井技術(shù)等等。井下可控伽瑪源已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)，為了進(jìn)一步增強(qiáng)伽瑪一伽瑪測(cè)井解決地質(zhì)問(wèn)題的能力可能用井下可控伽瑪源。用它做成的測(cè)井儀不但能夠保證工作人員的安全和環(huán)境保護(hù)問(wèn)題而且能夠在廣闊得多的領(lǐng)域里同時(shí)得到帶有地質(zhì)

5、特征的輻射場(chǎng)的空間、時(shí)間和能量等參數(shù)的完整信息。蘇聯(lián)全蘇核地球物理和地球化學(xué)研究所已經(jīng)研制出一種高壓脈沖倫琴管式光子發(fā)生器其光子平均能量為250千電子伏最大能量在550~600千電子伏之間光子脈沖寬度為1.5~2毫微秒頻率1赫功耗30瓦。對(duì)于能量大于200千電子伏的光子輸出約2x1012光子脈沖。距靶10厘米處可得到大約0.07~0.1倫琴脈沖的劑量率相當(dāng)于20~40居里艷一137源的效應(yīng)。已用它裝配成密度測(cè)井儀原型其外徑為124毫米全

6、長(zhǎng)2800毫米(發(fā)生器自身長(zhǎng)1200毫米)。在模型井和油井中試測(cè)的初步結(jié)果表明當(dāng)源距為65厘米時(shí)它的體積密度靈敏度是用同位素源的常規(guī)儀器（源距35厘米）的4倍探測(cè)深度是后者的兩倍。美國(guó)已有人在早些時(shí)候獲得了使用電子直線加速器的測(cè)井儀專利。斯侖貝謝測(cè)井公司已經(jīng)推出這類新型測(cè)井儀?？煽刭ゑR源的技術(shù)在國(guó)內(nèi)還不成熟，成本過(guò)高，相信在不久之后我國(guó)定會(huì)生產(chǎn)出性價(jià)半導(dǎo)體探測(cè)器和納米警惕探測(cè)器有哪些？應(yīng)用于核輻射測(cè)井的前景如何？一PN結(jié)型探測(cè)器（擴(kuò)散型

7、結(jié)型探測(cè)器（擴(kuò)散型)將一種類型的雜質(zhì)擴(kuò)散到另一種類型的半導(dǎo)體內(nèi)形成PN結(jié).通常是把五價(jià)磷在高溫下(8001000oC)擴(kuò)散到P型硅中擴(kuò)散深度由調(diào)節(jié)溫度和時(shí)間來(lái)控制.從而在P型硅表面形成高濃度的N層在P型硅和N型硅交界處就得到了PN結(jié).結(jié)區(qū)厚12m電極和信號(hào)引出的歐姆接觸利用真空沉積或化學(xué)鍍等方法實(shí)現(xiàn).優(yōu)點(diǎn):漏電流小對(duì)輻射損傷不靈敏.缺點(diǎn):死層較厚不易獲得大面積PN結(jié)生產(chǎn)過(guò)程中高溫處理導(dǎo)致載流子壽命減小影響能量分辨率.二鋰漂移型探測(cè)器鋰漂

8、移型探測(cè)器由于鋰在Si和Ge中的電離能較低在室溫下鋰全部電離電子進(jìn)入導(dǎo)帶內(nèi)起施主作用.Li半徑小于Si和Ge的晶格距離很多在電場(chǎng)作用下很容易進(jìn)入半導(dǎo)體內(nèi)部向深處擴(kuò)散.Li和P型受主雜質(zhì)B由于靜電作用形成穩(wěn)定的(LiB)對(duì)達(dá)到補(bǔ)償?shù)哪康?形成電阻率很高的本征層(I型亦稱I區(qū))本征層電場(chǎng)很強(qiáng)是探測(cè)器的靈敏區(qū).鋰漂移型探測(cè)器是準(zhǔn)本征材料和PN結(jié)的組合常稱作NIP探測(cè)器.硅鋰探測(cè)器Si(Li)可在室溫下工作在液氮溫度下性能改善.主要探測(cè)射線和低