自然伽马能谱操作手册

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自然伽马能谱（SL1318XA） 操作手册

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一、仪器简介

1318XA能谱测井仪是一种自然伽马测井仪，能定量地辨别自然放射性的三种主要来源：钾（K）40、铀系核素和钍系核素。

基本能谱测井曲线为四条深度函数曲线，一条为总伽马射线强度（按API单位刻度），其余三条为地层中测得的钾（按百分比刻度）、铀（按ppm刻度）和钍（按ppm刻度）的浓度。还能得到这些曲线中任意两条的比值。

1318XA能谱测井仪可以使用单芯电缆或多芯电缆，可用150V D.C.或180V A.C.供电（马龙头电压）。

二、仪器技术指标

部件号：112226

仪器长度：7.0ft（2.13m）

外壳直径：3.63in（9.22cm），最大3.70in（9.398cm）。

重量：115LB(52.2Kg)。

最大耐压：20 000PSI（1406Kg/cm2或137.9MPa）。

电缆头供电电压：150V D.C.；45－50mA。

180V A.C.；45－50mA。

最大测速：10ft(3m)/min；（推荐值）

测量基准点：从后堵头尖端至探测器晶体 12in（30.48cm）。

缆芯用法：2，10－150V D.C.；（开关S1在D.C.处）。

4， 6－180V A.C.；（开关S1在A.C.处）。

7－信号输出。

10－地。

探测器：

型号：钠活化碘化铯晶体。

长度：12in（30.48cm）。

直径：2in（5.08cm）。

温度：400°F（持续4小时）。

3 三、仪器外形尺寸

直径：3.63in（9.22cm）

马龙头电缆 1318XA能谱测井仪

仪器外形尺寸图

四、所需设备

1、9204信号恢复面板内的1、2、3号插板。

2、1318XA能谱测井仪刻度筒。

五、信号流程

六、开关档位设置

9206面板：“7芯/临时/测试”开关置“7芯”档。

“测井/马达/扩展”开关置“测井”档。

“7芯/非标准/扩展Ⅲ”开关置“7芯”档。

“测井/模拟/扩展Ⅱ”开关置“测井”档。

9204面板：“INT/EXT”置“INT”。 7.0ft(2.13m)

MP 1.25ft

7、10缆芯 9206面板 9204的2号板 9204的1号板

计算机采集 9204的3号板 4 “示波器监视选择开关”置“12”档。

七、能谱曲线

GR 自然伽马。

THZ 钍原始计数率。

KZ 钾原始计数率。

UZ 铀原始计数率。

TH 钍的ppm值。

U 铀的ppm值。

K 钾的百分含量。

RTH/K 钍与钾的比率。

RTH/U 钍与铀的比率。

RU/K 铀与钾的比率。

KTH 钾加上钍的值。

八、能窗和能级

通道数 能级（MeV）

钾 窗口下限 94 1.31

峰尖 105 1.46

窗口上限 113 1.57

铀 窗口下限 115 1.60

峰尖 127 1.76

窗口上限 139 1.93

钍 窗口下限 177 2.46

峰尖 188 2.68

窗口上限 211 2.93

GR 窗口下限 28 0.93

窗口上限 255 3.54

5 九、地面仪器调节

1、电缆终端电位器的调节

1）仪器架高5ft（1.5m）以上，尽量减小本底计数的影响，周围13m内无放射源。

2）将能谱刻度筒放置仪器探测器的中心位置（参考仪器和刻度筒放置图）。供电180V A.C.（缆头电压），预热30min。

3）运行测井程序，加载服务表T695A，程序进入等待状态后，按如下方法调节9204的1号板上的终端电位器：

9204面板上的示波器监视选择开关置在12档，监视示波器通道1的脉冲波形，调节终端电位器，直到负脉冲的幅度值为正脉冲峰值幅度的四分之一为止。如下图所示：

能谱信号示意图

2、增益和偏置的调节

使用PHA G 指令调节增益使钾峰和钍峰之间的间距为83道；然后再用PHA O 指令调节偏置，使钾峰向左或右移到105道，钍峰移到188道，调节偏置不会改变各峰之间的间距，因此当钾峰和钍峰对好后，铀峰自动落在正确的通道上（127道）。如图二所示：

105 127 188

能谱谱显示图

3、门坎设置

调节脉冲高度分析器下门坎电位器，是为了防止低能级射线被吸收。 1/4正脉冲峰值

K 1.46Mev

U 1.76Mev

TH 2.62Mev 6 下门坎电位器在9204的2#板的侧面。调节电位器使得前20道以内没有计数。如果门坎设置的太高，将探测不到较低能级的自然伽马通道内的脉冲；如果门坎设置的太低，由于大量的低能伽马射线被探测接收，使得计数率太高，这也是我们不希望的。如果调节的合适将显示如下图所示图形。注意：一般仪器在出厂时门坎电位器已调到合适的位置了。

94 113 115 139 177 211

能谱门坎与窗口设置示意图

4、注意事项：

起初PHA显示的是能级较低的谱线，但自然伽马能谱总是能看到的。钍峰的能级在自然伽马能谱中是最高的，没有比钍峰能级再高的峰值了。

使用短多芯电缆（大约4000m）时，最初我们所看到的谱线都是低于钍峰能级的谱级，而看不到钍峰，钍峰只能在整个能谱中看到（大于255道）。为了解决这个问题，可在9206面板上缆芯7#和缆芯10#之间接一个20～60Ω、1W的电阻（视不同的地面系统而定）来降低总的谱线的能级，或者在临时接线的状态下，在缆芯7#与缆芯7#之间串联一个1.6KΩ，1W左右的电阻来降低总的谱线的能级。具体电阻的选择要使得钍峰落在188道以下为准。使用6000-7000m电缆时则不需要。注意：9204-1号板可调电位器的电阻值改为5K后，可以不再串联电阻。

1V信号对应在25道，5V信号对应在128道，10V信号对应在255道。

十、主刻度、主校验、测前和测后验证

门坎设置在20道

K通道105

U通道127

TH通道188 7 1、主刻度

仪器和刻度筒放置如下图：

5ft（1.5m）

仪器和刻度筒放置示意图

1）仪器架高5ft（1.5m）以上，尽量减小本底计数的影响，周围13m内无放射源。

2）将能谱刻度筒放置仪器探测器的中心位置（如上图所示）。供电180V A.C.（缆头电压），预热30min。

3）进入测井主界面，选择“刻度”菜单中的“特殊仪器刻度”。

4）加载服务表，名称“T695A”。

5）选择仪器，名称“SL”。

6）登记序列号、仪器名等，选择“刻度类型”。

7）参数初始化，输入K、U、TH的初始化值。注意：每个刻度筒上的K、U、TH数值。不同的刻度筒数值不同。

8）确认要刻度的仪器。

9）进入主刻度操作。注意：用框架进行总伽马的刻度。

2、主刻度操作

1）在命令栏中输入“PHA ON”命令，打开PHA功能；

2）在命令窗口内输入“PHA G XXXX”增益值或通过增益栏中的上下键微调增益，使钾峰5in(12.70cm) 8 和钍峰之间的间距为83道。“XXXX”范围是：0-2047。默认值为：1024。

3）在命令窗口内输入“PHA O XXXX”偏置值或通过偏值栏中的上下键微调偏置值，使钾峰、铀峰和钍峰落在相应的道址上。“XXXX”范围是：0-2047。默认值为：1024。

4）将K，U，TH三峰调准后，就可进行刻度。点“开始”按钮，开始采样，等待300秒，再按“采样有效”，“确认”，将刻度值保存。

3、主校验

与刻度操作过程类似。

注意：刻度和校验完成以后，操作工程师要记录刻度参数中的增益值，这是为了在测井时更加方便地调整增益。

4、测前与测后验证

测前与测后验证的过程与主刻度、主校验的过程完全相同，通常是在井场进行的，验证完毕后将其结果与主校验进行比较。

5、误差范围

测前、测后验证与主校验之间的误差范围是：钾±10﹪，铀和钍±7﹪。

6、自然伽马刻度

用标准的自然伽马刻度程序对总计数率曲线（自然伽马）进行刻度。

使用C933刻度器。用法与普通1309自然伽马仪器一样，刻度值仍为150API。

注意：要使用数控自然伽马刻度器对1318XA能谱仪进行自然伽马刻度，自然伽马刻度器必须经过标定后方可使用。

十一、测井

1、进入测井主页，选择“测井”菜单，加入服务表，名称为“T695A”。加载特殊仪器刻度“SPSL”，进入测井屏幕。打开谱显示窗口。

2、在命令栏输入“PHA SL ON”命令，打开PHA功能。

3、调整偏置，使K、U、TH三峰落在正确的通道上，即可进行测井并记录了。

4、在测井的过程中，操作工程师要打开谱显示窗口，监视K、U、TH三峰的位置。（使用CURS ALL命令打开谱显示窗口中105、127、188三道亮线，这是为了更好地监视K、U、TH三峰的位置是否在正确地道址上，主要以K峰为主）。

5、若K峰偏离105道亮线，操作工程师要及时使用“PHA G XXXX”指令将K峰调整到正确的道址上。注意：在测井中若能谱的谱线需要调节，通常只调节PHA增益。