微型潘宁离子源引出结构计算仿真与设计

石油勘探测井中小型中子管由于其外径小、内部结构复杂和高中子产额．要求离子源引出的束流在靶上的轰击面积尽可能大。对几种不同的中子管离子源引出结构进行了软件仿真和验证试验。要使中子管在不同靶压下影响减小并稳定工作,需要考虑屏蔽靶压电场对离子源放电的影响;对引出孔结构和离子束流在加速空间的运行轨迹进行计算和仿真．改变离子源引出孔结构能相应调整离子束流在靶上的轰击面积;离子源引出由1个大孔改为多个小孔,靶压电场对多孔离子源内部放电基本没有影响,与大孔源相比,离子引出比例低,但稳定性要好,存相同离子流（100μA）情况下,多个小孔管引出的靶流只有1个大孔管的50％左右;而在相同靶流（20μA）和相同靶压下,多个小孔管离子源的中子产额比1个大孔管的离子源的中子产额要高20％左右。计算仿真的结果和试验吻合好,经试验验证其中子管工作稳定,中子产额提高,达到了设计目的。     

一种中子管灯丝电压温度补偿电路

中子产额稳定性是保证碳氧比能谱测井质量的仪器重要指标之一.实验发现,当MTZ-54型中子管离子源阳极电流处在某一区间内时,中子产额最高且最稳定;随着环境温度的升高,保持阳极电流稳定所需要的灯丝电压和电流需逐渐减小.测量了维持阳极电流稳定时灯丝电压随环境温度变化的关系,绘制了其温度特性曲线.为使阳极电流稳定在合适的区间内,设计了一种利用热敏电阻自动调节中子管灯丝电压的温度补偿电路.测试结果表明,该电路减小了温度对阳极电流的影响,改善了中子产额的稳定性.     

用于孔隙度测井的中子发生器产额影响研究

中子发生器是可控中子源测井仪的核心部件之一,其输出中子产额的稳定性对可控中子源测井仪的性能有重要影响。相比于常用的镅铍同位素中子源,中子发生器的中子产额稳定性较差。影响中子发生器中子产额的因素包括中子管累计工作时间、环境温度、供电参数等。数据分析表明：累计工作时间增加、环境温度上升是导致中子产额下降的主要影响因素;供电参数中,靶压、阳极电流对中子产额的影响规律可以通过刻度数据拟合出的函数精确表示。总结出一套基于上述影响因素的可控源孔隙度测井仪孔隙度校正方法,现场实验表明该方法可有效提高可控源测井仪孔隙度的精度。     

测井用小直径自成靶中子管

文章介绍一种外径为30mm的测井用自成靶中子管。这种中子管在结构设计上解决了离子源内部离子溅射和中子产额低两项技术难点,在制管工艺方面建立了独特的配置D-T比例和靶面粗化处理以增强靶膜附着力的两项术创新。室内性能指标测试表明,这种中子管的中子产额达到了商品靶中子管的指标,工作温度达到了150℃,使用寿命超过了300h。目前这种中子管在随钻中子孔隙度和氧活化测井仪中得到了应用。     

测井用密封中子管的性能评价

讨论测井用中子管的主要技术性能及其特点，包括中子产额、寿命、工作稳定性、工作效率、抗冲击及抗振动性能等，提出测井用密封中子管的综合质量评价概念，以优质指数表征管子的品质，确定各特性优质指数的方法及将其组合为综合优质的方法，给出中子管各特性的优质指数和综合优质指数公式，该方法尤其适用于中子管的自动测评。     

测井中子管的自然损耗和有效利用

氚－氚反应的中子管无法克服氚的自然衰变所带来的危害。危害体现在随着管子存放期的延长，它的耐高温性能将变差，产额变低，直到管内气压增高而无法工作。结合生产实际经验，阐明自然损耗的物理原因和危害性，指出在实际应用中如何尽量避免因自然损耗可能造成的损失，使中子管充分发挥作用，提高使用效率。     

靶膜对中子管中子产额的影响分析

分析影响中子管中子产额的3个方面因素。靶膜材料选用单质金属钛或锆,要求纯度达到99.99%,纯度越高单位面积内吸附氚气越多,氘氚核反应的概率就越大。除单质金属靶膜材料外,还可以选用Ti-Mo合金替代单质金属靶材料;靶膜镀制工艺是保证靶膜质量的关键,要保证镀膜的本底真空度高于10-4 Pa,氩气的纯度达到99.99%,同时镀靶膜时给靶基加以400℃高温和200V直流偏压,以增加靶膜的附着力,最大限度地保护靶面不被氧化;靶膜厚度选择在1.0～1.5mg/cm2之间较为合适,既能保证氘氚核反应在有效深度范围内核反应概率达到最大,又不浪费氘氚气体。因此只有选择高纯度的靶膜材料、良好的靶膜镀制工艺和合理的靶膜厚度,中子管才能输出高的中子产额。     

测井中子管的自然损耗和有效利用

氘—氚反应的中子管无法克服氚的自然衰变所带来的危害。危害体现在随着管子存放期的延长 ,它的耐高温性能将变差 ,产额变低 ,直到管内气压增高而无法工作。结合生产实际经验 ,阐明自然损耗的物理原因和危害性 ,指出在实际应用中如何尽量避免因自然损耗可能造成的损失 ,使中子管充分发挥作用 ,提高使用效率。中子管的自然损耗中子管随着存放期的延长 ,管内气压会不断增高 ,以至最后破坏管子的正常工作。使管内气压增高的气体来源主要是氚的自然衰变所产生的氦气 ,还有氘—氚反应所产生的氦气 (但这与自然衰变所产生的氦气相比少得多 )。由于…     

中子发生器检测仪

一种采用单片微机控制的能谱，时间谱采集处理系统。该系统可对国产及进口的中子发生器主要性能进行室内检测，包括中子管气压工作状态监测，脉冲占子到达时间谱能量，产额指示，高压监测等，时间谱及ＴＴＬＣ数据可打印或绘成曲线输出。该检测仪已在现场取得良好的使用效果，现场反映仪器性能可靠，使用简便，时间谱曲线与３７００系统大车测量结果非常吻合，给检修，维护提供了极大地方便。     

中子管中子产额的测量

通过对几种中子产额测量方法的比较,选择了适合我所使用的测量方法。并将我所的测量结果与专业测量单位的测量结果进行了比较。