DE1015954B

DE1015954B - Methods and devices for determining the relaxation time of gyromagnetic bodies of a substance

Info

Publication number: DE1015954B
Application number: DEV5265A
Authority: DE
Inventors: Russell H Varian
Original assignee: Varian Associates Inc
Current assignee: Varian Medical Systems Inc
Priority date: 1952-01-03
Filing date: 1952-12-18
Publication date: 1957-09-19

Description

Verfahren und Vorrichtungen zur Bestimmung der Relaxationszeit gyromagnetischer Körper eines Stoffes Die Erfindung betrifft im allgemeinen die Wechselheziehung gyromagnetischer Eigenschaften von Atomen zu ihren Nachbaratomen zwecks Identifizierung chemischer Verbindungen und im besonderen die Bestimmung der Gegenwart bestimmter Verbindungen oder Stoffe auf Grund der Wechselwirkung ihrer gyromagnetischen Körper oder Resonatoren mit magnetischen Feldern, wobei die Erfindung besonders nützlich im Zusammenhang mit der Erforschung von Erdöl- oder Petroleumbohrungen ist. Methods and devices for determining the relaxation time of gyromagnetic Body of Substance The invention relates generally to mutual exchange gyromagnetic properties of atoms to their neighbors for the purpose of identification chemical compounds and in particular the determination of the presence of certain Compounds or substances due to the interaction of their gyromagnetic bodies or resonators with magnetic fields, the invention being particularly useful in connection with exploration of oil or petroleum wells.

Bis jetzt wurden bei der Untersuchung von Erdölbohrungen verschiedene indirekte Verfahren zur Ermittlung des Vorhandenseins von Öl verwendet, wie beispielsweise elektrische Widerstandsmessungen in dem Bohrloch oder Probebohrungen des Materials in verschiedenen Tiefen. Jedoch sind alle diese Verfahren nicht einwandfrei, weil sie beispielsweise entweder ungenaue Ergebnisse liefern oder weil damit übermäßig hohe Kosten verbunden sind usw. In der USA.-Patentschrift 2 561 490 mit dem Titel »Verfahren und Vorrichtung, um die Kerneigenschaften von Atomen und magnetische Felder miteinander in Wechselwirkung zu bringen« ist bereits ein Gerät zur Bestimmung der chemischen Zusammensetzung irgenXdeiner beliebigen Substanzprobe beschrieben. Dieses Gerät arbeitet so, daß ein polarisierendes -magnetisches Feld auf die Probe einwirkt, dieses Feld beseitigt wird und dann die Präzessionsfrequenz der gyromagnetischen Resonatoren dieser Probe in dem Erdmagnetfeld ermittelt oder angezeigt wird. Die Richtung dieses polarisierenden magnetischen Feldes muß einen Winkel zur Richtung des vorhandenen Erdfeldes aufweisen. Up to now, in the study of oil wells, various indirect methods used to determine the presence of oil, such as electrical resistance measurements in the borehole or test drilling of the material at different depths. However, all of these procedures are flawless because For example, they either provide inaccurate results or because they are excessive high costs involved, etc. In U.S. Patent 2,561,490 entitled »Method and device to determine the nuclear properties of atoms and magnetic Bringing fields into interaction with one another «is already a device for determination the chemical composition of any given substance sample. This device works in such a way that a polarizing magnetic field is applied to the sample acts, this field is eliminated and then the precession frequency of the gyromagnetic Resonators of this sample is determined or displayed in the earth's magnetic field. the The direction of this polarizing magnetic field must be at an angle to the direction of the existing earth field.

Hauptaufgabe der Erfindung ist es, ein neues Verfahren und eine neue Vorrichtung zur Bestimmung der Gegenwart gesuchter chemischer Verbindungen mittels der Wechselwirkung ihrer gyromagnetischen Resonatoren, wie beispielsweise der Kerne, mit magenetischen Feldern zu schaffen. Hierbei wird erfindungsgemäß die Relaxationszeit für das Abklingen des von den in mehr oder weniger kohärente Präzessionsbewegung befindlichen Körpers herrührenden Signals gemesen. The main object of the invention is to find a new method and a new one Device for determining the presence of chemical compounds sought by means of the interaction of their gyromagnetic resonators, such as the nuclei, to create with magnetic fields. According to the invention, this is the relaxation time for the decay of the more or less coherent precession movement located body originating signal measured.

Die Erfindung geht davon aus, daß auf den gyromagnetische Körper enthaltenden Stoff zunächst ein polarisierendes magnetisches Feld in einer Richtung -zur Einwirkung gebracht, dieses Feld dann schnell beseitigt oder aufgehoben und den Körpern die zu messende Präzessionsbewegung in einem anderen magnetischen Feld ermöglicht wird. The invention assumes that the gyromagnetic body containing substance first a polarizing magnetic field in one direction - brought to action, this field then quickly eliminated or abolished and the bodies the precession movement to be measured in another magnetic field is made possible.

Im Gegensatz zu dem bekannten Verfahren kann erfindungsgemäß nicht nur ein bestimmter Kern in einer zu analysierenden chemischen Substanz ermittelt, sondern darüber hinaus infolge Auswertung der Ab- klingzeit des Präzessionssignals der der Wechselwirkung mit der Umgebung überlassenen gyromagnetischen Körper auch festgestellt werden, ob andere Substanzen mit den gleichen Kernen vorhanden sind sowie gegebenenfalls das relative Verhältnis der Menge einer chemischen Substanz zu der anderen. In contrast to the known method, the invention cannot only a certain nucleus is determined in a chemical substance to be analyzed, but also as a result of the evaluation of the sounding time of the precession signal so does the gyromagnetic body left to interact with the environment determine whether other substances with the same nuclei are present and, if applicable, the relative ratio of the amount of a chemical substance to the other.

Das Verfahren nach der Erfindung ermöglicht auch die Ermittlung der Gegenwart von Erdöl oder Petroleum unterhalb der Erdoberfläche dadurch, daß in eine in die Erde getriebene Bohrung eine Vorrichtung eingeführt wird, die zur Erzeugung und Anzeige von Kernpräzessionen geeignet ist und dadurch die Gegenwart von Erdöl auf Grund von charakteristischen Präzessionseigenschaften der darin enthaltenen Atomkerne genauzu bestimmen vermag. The method according to the invention also enables the determination of the Presence of petroleum or petroleum below the surface of the earth by being in a A device is introduced into the earth-driven borehole to generate and display of nuclear precession is appropriate and thereby the presence of petroleum due to the characteristic precession properties of the contained therein Able to precisely determine atomic nuclei.

Zur Erleichterung des Ärerständuisses der Erfindung sollen zunächst die Hauptgrundsätze der gyromagnetischen Resonanz unter Bezugnahme auf die obenerwähnte USA.-Patentschrift 2 561 490 dargelegt werden. Da sich diese Patentschrift auf Kerne bezieht, wird auch hierbei dieses Beispiel gewählt. Es wird aber darauf hingewiesen, daß sich die vorliegende Erfindung ebenfalls auf die gyromagnetische Resonanz der Außenelektronen und alle anderen Arten gyromagnetischer Resonanz sowie auch auf die gyromagnetische Kernresonanz bezieht. In dieser Beschreibung bedeuten die Begriffe »gyromagnetische Körper« oder »gyromagnetische Resonatoren« solche Körper, welche die Eigenschaften des gyroskopischen Moments und des magnetischen Moments besitzen, wobei diese beiden Eigenschaften im folgenden zusammengefaßt als gyromagnetisches Moment bezeichnet werden, während der Begriff »gyromagnetische Resonanz« die Resonanz gyromagnetischer Körper bedeutet. In order to make the invention easier to understand, first the main principles of gyromagnetic resonance with reference to the one mentioned above U.S. Patent 2,561,490. Since this patent is on cores this example is also chosen here. It is pointed out, however, that the present invention also relates to the gyromagnetic resonance of the External electrons and all other types of gyromagnetic resonance as well as well relates to the gyromagnetic nuclear resonance. In this description, the terms mean »Gyromagnetic Bodies "or" gyromagnetic resonators "such Bodies exhibiting the properties of the gyroscopic moment and the magnetic Moments, these two properties being summarized below as gyromagnetic moment, while the term »gyromagnetic Resonance «means the resonance of gyromagnetic bodies.

Es gibt in der-Hauptsache zwei voneinander unabhängige und verschiedene Quellen von Dämpfung kräften bei der gyromagnetischen Kernresonanz. Die erste dieser Quellen ist die Wechselwirkung der die Präzessionsbewegung ausführenden Kerne mit der umgebenden Materie, die bewirken kann, daß der Kern seine Präzessionsenergie auf die Bewegung nahe gelegener Atome überträgt. Diese Dämpfungskraft ist eine echte Reibungskraft, denn sie wandelt die kinetische Energie in Wärmeenergie um wie im Falle makroskopischer Reibung. Die zweite Dämpfungsquelle bei der kohärenten Präzession der Kerne entsteht dadurch, daß sich nicht alle Kerne in genau demselben magnetischen Feld befinden und infolgedessen nicht genau dieselbe Präzessionsfrequenz haben. Infolgedessen können Kerne, welche die Präzessionsbewegung zu einem gegebenen Zeitpunkt in Phase oder kohärent, d. h. ihre Achsen weisen alle in dieselbe Richtung, ausführen, nach einem ausreichenden Zeitraum die Präzession in verschiedenartigen Phasen oder inkohärent beenden. In diesem Falle ist es unmöglich. die Existenz der Präzessionen festzustellen, sogar wenn die einzelnen Kerne wie vorher mit ihren Drehimpulsachsen umklappen. Obgleich diese Dämpfungswirkung nicht eigentlich als Reibungskraft angesprochen werden kann, so wirkt sie wie eine Reibungskraft auf das Aufnahme- oder Anzeigegerät, und es wird als zweckmäßig empfunden, die beiden Dämpfungswirkungen mit denselben Begriffen zu bezeichnen. There are mainly two independent and different ones Sources of damping forces in gyromagnetic nuclear resonance. The first of these Sources is the interaction of the nuclei executing the precession movement with the surrounding matter, which can cause the nucleus to generate its precession energy transfers to the motion of nearby atoms. This damping force is a real one Frictional force, because it converts the kinetic energy into thermal energy as in the Case of macroscopic friction. The second source of attenuation in coherent precession the nuclei arises from the fact that not all nuclei are in exactly the same magnetic Field and as a result do not have exactly the same precession frequency. As a result, nuclei that prevent the precession motion at any given point in time in phase or coherent, d. H. their axes all point in the same direction, run, after a sufficient period of time precession in various phases or quit incoherently. In this case it is impossible. the existence of precessions determine, even if the individual nuclei as before with their angular momentum axes fold down. Although this damping effect is not actually addressed as a frictional force it acts like a frictional force on the recording or display device, and it is felt to be expedient to combine the two damping effects with the same To denote terms.

Ganz besondere Bedeutung für die vorliegenden Zwecke hat der Zeitraum, der erforderlich ist, damit diese Dämpfungskräfte wirken und ein Abklingen des Signals hervorrufen, das in einer Empfangs- oder Aufnahmespule durch die Präzessionsbewegungen ausführenden Kerne induziert wird. Wenn sich die Kerne in diesem Sinne kohärent bewegen, hat das induzierte Signal seine größte Stärke, während die Signalstärke abnimmt, wenn die Kerne immer weniger kohärent präzedieren. Diese Zeit nennen wir die Relaxationszeit. Versuche zeigen, daß die Relaxationszeit Werte zwischen 10- Sekunden oder noch weniger und vielen Minuten oder mehr haben kann. Aus der obigen Erläuterung hinsichtlich der Quelle der Dämpfungskräfte ergibt sich .deutlich, daß die Relaxationszeit von den Umgebungen der einzelnen Kerne abhängt. Somit sind die Natur der den Kern enthaltenden chemischen Verbindung, die Homogenität des magnetischen Feldes, der Zustand der Substanz, d. h. ob fest, flüssig oder gasförmig, die Gegenwart gelöster Fremdstoffe und die Temperatur einige Faktoren, welche die Relaxationszeit beeinflussen. Jeder Stoff in reinem Zustand hat seine eigene charakteristische Relaxationszeit. The period of time is of particular importance for the present purposes which is necessary for these damping forces to act and a decay of the signal cause that in a receiving or receiving coil by the precession movements exporting nuclei is induced. If the kernels are coherent in this sense move, the induced signal has its greatest strength while the signal strength decreases as the nuclei precess less and less coherently. We call this time the relaxation time. Experiments show that the relaxation time values between 10- Seconds or less and many minutes or more. From the above Explanation regarding the source of the damping forces. It is clear that the relaxation time depends on the surroundings of the individual nuclei. So they are Nature of the chemical compound containing the core, the homogeneity of the magnetic Field, the state of the substance, d. H. whether solid, liquid or gaseous, the present Dissolved foreign matter and temperature are some factors affecting the relaxation time influence. Every substance in its pure state has its own characteristic relaxation time.

Da sich beispielsweise die molekulare Zusammensetzung des Erdöls recht wesentlich von der des Wassers unterscheidet, besteht auch ein wesentlicher Unterschied der Kernrelaxationszeit für den Wasserstoffkern im Erdöl und im Wasser. Die Erfindung ist so entwickelt, daß infolge dieses Unterschiedes der Relaxationszeiten Erdöl sogar in Gegenwart von Wasser ermittelt werden kann. Since, for example, the molecular composition of petroleum differs quite substantially from that of water, there is also an essential one Difference in the core relaxation time for the hydrogen core in petroleum and in water. The invention is designed so that as a result of this difference in relaxation times Petroleum can be detected even in the presence of water.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird nun in bekannter Weise das polarisierende Feld auf den die Kerne enthaltenden Stoff angewandt, um die Atomkerne unter einem Winkel mit Bezug auf das Präzessionsfeld oder das zu messende Feld zu polarisieren und das zu polarisierende Feld wird dann schnell abgeschaltet, wobei die Kerne von dem polarisierenden Feld ausgerichtet bleiben, so daß sie um das Präzessionsfeld präzedieren. Es ist erforderlich, daß das polarisierende Feld in einem Zeitraum abgebaut wird, der, verglichen mit der vorher erwähnten Relaxationszeit der Kerne, kurz ist. Diese Bedingung wird klar, wenn man berücksichtigt, daß wenig oder gar keine Ausrichtung der Momente zurückbleibt, wenn das polarisierende Feld so langsam aufgehoben wird, daß die Polarisation abklingen kann, während das Feld abnimmt. Es ist auch erforderlich, daß das polarisierende Feld von einem Wert, der gleich dem Präzessionsfeld ist, auf Null in einem Zeitraum vermindert wird, der, verglichen mit einer Periode der Kernpräzession, kurz ist. Dieses Erfordernis ist nicht ganz so einleuchtend, und es wird hier auch keine vollständige Erklärung versucht. Es ist jedoch aus der Theorie der Kreiselpräzession allgemein bekannt, daß die Achse, um welche die Präzession stattfindet, parallel zu der Richtung der Momente ist, welche das effektive, die Präzession bewirkende Momentepaar bilden. Falls sich die Richtung des effektiven Momentepaares nur um einen kleinen Winkel bei jeder Präzessionsperiode ändert, folgt die Präzessionsachse ganz genau nach. Es ist klar, daß die Richtung des Momentepaares während des Zeitraumes der Abnahme des Polarisationsfeldes die Resultierende des polarisierenden Restfeldes und des zu messenden Feldes ist. In the method according to the invention is now in a known manner the polarizing field applied to the substance containing the nuclei, around the atomic nuclei at an angle with respect to the precession field or the field to be measured polarize and the field to be polarized is then quickly switched off, whereby the nuclei from the polarizing field stay aligned so that they are around the precession field precess. It is required that the polarizing field be in a period of time is degraded, which, compared with the previously mentioned relaxation time of the nuclei, is short. This condition becomes clear when one takes into account that little or no no alignment of moments is left behind when the polarizing field is so slow is canceled out that the polarization can decay as the field decreases. It is also required that the polarizing field be of a value that is equal to the precession field is reduced to zero in a period of time compared with a period of core precession, is short. This requirement is not quite so obvious, and no full explanation is attempted here. It However, it is generally known from the theory of gyroscopic precession that the axis, around which the precession takes place is parallel to the direction of the moments, which form the effective pair of moments causing the precession. If the Direction of the effective pair of moments only by a small angle with each precession period changes, the precession axis follows exactly. It is clear that the direction of the moment pair during the period of the decrease in the polarization field The resultant of the polarizing residual field and the field to be measured is.

Die Resultierende beginnt erst mit einer schnellen Richtungsänderung, wenn das abklingende polarisierende Feld und das zu messende Feld vergleichbare Größenordnung haben. Da die um das resultierende Feld in Präzessionsbewegungen sich drehenden Kerne in allen Phasen gleich verteilt sind, liegt ihre Durchschnittsrichtung der Polarisation in der Richtung des resultierenden Feldes. Falls die Ausrichtung der Drehimpulsachsen der Kerne dem resultierenden Feld folgen kann, bis das zu messende Feld übrigbleibt, ist diese Ausrichtung langsam in das zu messende Feld umgeschwenkt, so daß keine Kohärenz in der Präzession auftritt. Zur Vermeidung eines solchen Ergebnisses muß eine große Richtungsänderung der Resultierenden in einem Zeitraum auftreten, der, verglichen mit einer Periode der Präzessionsfrequenz, kurz ist. Dies entspricht der oben aufgestellten Bedingung, daß das polarisierende Feld von einem Wert, der dem zu messenden Feld gleich ist, auf Null in einem Zeitraum vermindert werden muß, der, verglichen mit einer Periode der Präzessionsfrequenz, kurz ist. Diesen beiden Erfordernissen kann in der Praxis leicht Genüge getan werden.The resultant begins only with a quick change of direction, if the evanescent polarizing field and the field to be measured are comparable Have order of magnitude. Because the around the resulting field in precessional movements rotating cores are equally distributed in all phases, their average direction lies the polarization in the direction of the resulting field. If the orientation the angular momentum axes of the nuclei can follow the resulting field until the one to be measured Field remains, this alignment has slowly been swiveled into the field to be measured, so that there is no coherence in the precession. To avoid such a result a large change in direction of the resultant must occur in a period of time which is short compared to a period of the precession frequency. This matches with the above condition that the polarizing field has a value that is equal to the field to be measured, must be reduced to zero in a period of time, which is short compared to a period of the precession frequency. These two Requirements can easily be met in practice.

Bei dem Verfahren nach der erwähnten Patentschrift werden die freien Präzessionen, die der Aufhebung eines starken Feldes folgen, hinsichtlich ihrer Frequenz gemessen, um auf diese Weise z. B. die Feldstärke zu ermitteln. Ist jedoch die Relaxationszeit so kurz, daß sie eine einwandfreie Bestimmung der Frequenz nicht zuläßt, so ist die Mes-sung nicht möglich. Bei der Erfindung ist dies nicht der Fall. Die Erfindung berücksichtigt die Frequenzmessung nicht, und die Präzessionsfrequenz braucht tatsächlich auch nicht bekannt zu sein, ausgenommen den Fall, daß sie zur Abstimmung des Gerätes zweckmäßig sein kann, um fremde Signale auszuscheiden. Statt dessen unter hält die Erfindung Vorrichtungen zur genauen Messung der Relaxationszeit der Proben, die in den Bereich des Signalkopfes gebracht werden. In the method according to the patent mentioned, the free Precessions following the cancellation of a strong field with regard to their Frequency measured in order to z. B. to determine the field strength. But it is the relaxation time is so short that it does not allow a proper determination of the frequency allows, the measurement is not possible. This is not the case with the invention Case. The invention does not take into account the frequency measurement and the precession frequency does not actually need to be known, except in the event that it is for Adjustment of the device can be useful in order to eliminate external signals. Instead of whose under the invention holds devices for accurate measurement the relaxation time of the samples brought into the area of the signal head.

Die folgende Beschreibung gibt an, wie das Gerät zum Gebrauch in einer Petroleumbohrung ausgebildet ist. Jedoch liegen auch andere Gestaltungen und Formen, die zur Anwendung auf anderen Gebieten geeignet sind, innerhalb des Rahmens der Erfindung. The following description shows how the device can be used in a petroleum hole is formed. However, there are also other designs and Shapes suitable for application in other fields within the frame the invention.

Andere Aufgaben und Vorteile sind aus der Beschreibung ersichtlich, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen steht, in denen die Erfindung in konkreter Form veranschaulicht ist. Es zeigt Fig. 1 ein Blockschaltbild, das die Hauptbestandteile des Gerätes darstellt, Fig. 2 ein Schaltbild der Bauteile, die so ausgebildet sind, daß sie in einen Brunnen oder Schacht eingeführt werden können, Fig. 3 eine allgemeine Ansicht des in einem Brunnen schwebenden Signalgerätes, Fig. 4 ein Schaltbild des Steuer- oder Folgeschaltkreises, Fig. 5 typische Oszillogramme, die mit dieser Erfindung erzeugt werden, wenn die Kippschwingung oder Ablenkung linear ist, Fig. 6 typische Oszillogramme, wenn die Kippschwingung oder Ablenkung eine inverse Exponential funktion der Zeit ist, und Fig. 7 ein Schaltbild zur Erzeugung einer Exponentialkippschwingungen. Other tasks and advantages can be seen from the description, which is related to the drawings in which the invention in more concrete terms Shape is illustrated. 1 shows a block diagram showing the main components of the device, Fig. 2 is a circuit diagram of the components which are designed so that they can be introduced into a well or shaft, Fig. 3 is a general one View of the signal device floating in a well, FIG. 4 is a circuit diagram of the Control or sequence circuit, Fig. 5 typical oscillograms made with this invention are generated when the tilting oscillation or deflection is linear, Fig. 6 typical Oscillograms when the relaxation oscillation or deflection is an inverse exponential function of time, and FIG. 7 is a circuit diagram for generating an exponential relaxation oscillation.

Zur Bezeichnung entsprechender Teile sind in allen genannten Figuren gleiche Bezugszeichen verwendet worden. For the designation of corresponding parts are in all figures mentioned the same reference numerals have been used.

In Fig. 1 bezeichnet die Bezugsziffer 1 einen Signalkopf, der aus einer Drahtspule besteht und dem doppelten Zweck der Erzeugung eines starken magnetischen Feldes in der Probe, um die Polarisation der Kerne der Probe zu erzeugen, und der Aufnahme des Signals dient, das von im Erdfeld in kohärenter Bewegung präzedierenden Atomkernen erzeugt wird. In Fig. 1, reference numeral 1 denotes a signal head consisting of A coil of wire and the dual purpose of producing a strong magnetic Field in the sample to generate the polarization of the nuclei of the sample, and the The signal is used to record the signal from precessing in coherent motion in the earth's field Atomic nuclei is generated.

Das Bezugszeichen 35 bezeichnet einen zu der Spule 1 parallel geschalteten, nicht linearen Widerstand, der eine schnelle Dämpfung oder ein schnelles Abklingen des polarisierten Gleichstrommagnetfeldes ermöglicht, aber die Spannungswelle oder den Spannungsstoß begrenzt, wenn der Stromkreis für zulässige Werte geöffnet wird, wenn die Ab- bzw. Aufnahme der Kernpräzessionen gewünscht wird. Ein Gleichrichter 7 formt den von oberhalb der Erdbodenfläche gelieferten Wechselstrom in Gleichstrom um, der durch die Spule 1 fließt, so daß diese Spule ein konstantes Magnetfeld eruzeugt. Ein Transformator 31 dient dem doppelten Zweck, die von oberhalb des Erdbodens gelieferte Wechselstromenergie vor Zuführung an den Gleichrichter 7 abwärts zu transformieren und die schwachen Kerninduktionsspannungssignale aufwärts zu transformieren, so daß diese Signale auf das empfindliche Anzeigegerät übertragen werden, das oberhalb des Erdbodens angeordnet ist. Die Schalter 6 und 8 werden dazu verwendet, den Gleichrichter 7 in den Stromkreis der Spule 1 einzuschalten oder aus diesem herauszunehmen, abhängig davon, ob die Spule i zur Erzeugung eines polarisierenden magnetischen Feldes oder zur Aufnahme der Kernpräzessionssignale verwendet werden soll oder nicht. Die Betätigung der Schalter 6 und 8 wird von dem Auftreten oder Fehlen der Versorgungswechselspannung am Transformator 31 gesteuert und wird in einem anderen Teil dieser Beschreibung erörtert.The reference numeral 35 denotes a connected in parallel to the coil 1, non-linear resistance that has a rapid attenuation or a rapid decay of the polarized direct current magnetic field, but the voltage wave or limits the voltage surge when the circuit is opened for permissible values, if the acceptance or acceptance of the core precession is desired. A rectifier 7 converts the alternating current supplied from above the surface of the ground into direct current um, which flows through the coil 1, so that this coil generates a constant magnetic field. A transformer 31 serves the dual purpose of being supplied from above the ground To transform alternating current energy before being fed to the rectifier 7 downwards and to up-transform the weak core induction voltage signals, see above that these signals are transmitted to the sensitive display device above of the ground is arranged. The switches 6 and 8 are used to control the rectifier 7 to switch on or take out of the circuit of the coil 1, depending of whether the coil i for generating a polarizing magnetic field or to be used or not to record the core precession signals. The operation the switches 6 and 8 are activated by the occurrence or absence of the AC supply voltage controlled at transformer 31 and is used in another part of this description discussed.

Die Teile des hier beschriebenen<Gerätes sind so ausgebildet, daß sie in das Bohrloch gesenkt werden können. Sie hängen an einem Kabel 4, das auch elektrische Leitungen zur Zuführung der Wechselstromenergie an die innerhalb des Brunnens befindlichen Bauteile und zur Übertragung der von diesen aufgenommenen Kernpräzessionssignale an die Oberfläche enthält. Der übrige Teil des Gerätes kann oberhalb des Erdbodens angeordnet sein. Diese Einrichtung besteht aus einer Energiequelle 5, welche die gesamte Anlage mit Wechselstrom versorgt, aus einem Steuer- oder Folgeschalter 2, der die zeitliche Reihenfolge der Schaltvorgänge bestimmt, aus Schaltern 3 und 9, aus einem Verstärker 10 und einem Gleichrichter 11, einem Kathodenstrahloszilloskop und dem diesem zugeordneten Horizontalkippschwingungsgenerator 13. The parts of the device described here are designed in such a way that that they are lowered into the borehole can. They are hanging on a cable 4, that too electrical lines for supplying the alternating current energy to the inside of the Well located components and for the transmission of these recorded Contains nuclear precession signals to the surface. The rest of the device can be arranged above the ground. This device consists of an energy source 5, which supplies the entire system with alternating current, from a control or sequence switch 2, which determines the chronological order of the switching operations, from switches 3 and 9, from an amplifier 10 and a rectifier 11, a cathode ray oscilloscope and the horizontal tilting vibration generator 13 assigned to it.

Die Wirkungsweise der Erfindung ist folgende: Zu einer bestimmten Zeit betätigt der Folgeschalter2 den Schalter 3, so daß das Kabel 4 direkt mit der Energiequelle5 verbunden wird. Wenn Wechselspannung am Kabel 4 liegt, arbeiten die Schalter 6 und 8 so, daß sie die Spule 1 mit der Energiequelle über den Gleichrichter 7 und den Transformator 31 verbinden Die Spule 1 erzeugt auf diese Weise ein magnetisches Gleichfeld in den Wänden des Bohrlochs. Nach einem Zeitraum, der, verglichen mit der Relaxationszeit der Probe, lang ist, steuert der Folgeschalter 2 den Schalter 3 so, daß das Kabel 4 von Ider Energiequelle 5 getrennt wird. Wenn am Kabel 4 keine Spannung liegt, wirken die Schalter 6 und 8 in solcher Weise, daß sie die Spule 1 direkt mit dem Transformator 31 verbinden. Die Spule 1 kann dann Kerninduktionssignale zur Oberfläche über den Transformator 31 und das Kabel 4 übertragen. Nach Ablauf eines Zeitraums, der für den Schaltvorgang der Schalter6und 8 ausreicht, betätigt der Folgeschalter 2 den Schalter 9 so, daß das Kabel 4 mit dem Verstärker 10 verbunden wird. Ein parallel zu dem Eingang des Verstärkers 10 liegender Kondensator 29 bildet einen abgestimmten Kreis, der aus dem Kondensator, dem Transformator 31 und der Spule 1 besteht. Dieser abgestimmte Kreis ist angenähert auf die Frequenz der von der Spule aufzunehmenden Präzessionen abgestimmt. Die in der Spule 1 hervorgerufenen Kerninduktionssignale werden auf diese Weise dem Verstärker 10 aufgeprägt, und die verstärkten Signale gelangen an den Gleichrichter 11, der die Wechselspannungskomponente der Signale gleichrichtet und nur die exponentiell abklingende Hüllkurve beläßt. Dieses Hüllsignal wird an die senkrechten Platten eines Kathodenstrahloszilloskops 12 angelegt. Die waagerechte Kippschwingung des Oszilloskops 12 wird von einem Kippschwingungsgenerator 13 erzeugt, der die Kippschwingung oder Ablenkung startet, wenn der Schalter 9 betätigt wird. Auf diese Weise beginnt die horizontale Kippschwingung zu demselben Zeitpunkt wie das exponentiell abklingende Signal. Die Oszilloskopkurven können unmittelbar betrachtet oder zwecks Kontrolle zu einem späteren Zeitpunkt fotografiert werden. The mode of operation of the invention is as follows: To a specific one Time the sequence switch 2 actuates switch 3, so that the cable 4 directly with the Energy source5 is connected. If there is AC voltage on cable 4, they work Switches 6 and 8 so that they connect the coil 1 to the energy source via the rectifier 7 and the transformer 31 connect the coil 1 generates a magnetic in this way Constant field in the walls of the borehole. After a period of time compared to the relaxation time of the sample is long, the sequence switch 2 controls the switch 3 so that the cable 4 is disconnected from the energy source 5. If there is no on cable 4 Voltage is, the switches 6 and 8 act in such a way that they the coil 1 directly to transformer 31. The coil 1 can then generate core induction signals transmitted to the surface via the transformer 31 and the cable 4. After expiration a period of time which is sufficient for the switching operation of switches 6 and 8 is actuated the sequence switch 2 the switch 9 so that the cable 4 is connected to the amplifier 10 will. A capacitor 29 lying parallel to the input of the amplifier 10 forms a tuned circuit consisting of the capacitor, the transformer 31 and the Coil 1 consists. This tuned circle is approximated to the frequency of that of the coil to be recorded precision matched. The generated in the coil 1 Core induction signals are impressed on the amplifier 10 in this way, and the amplified signals reach the rectifier 11, which the AC voltage component which rectifies signals and leaves only the exponentially decaying envelope. This envelope signal is transmitted to the vertical plates of a cathode ray oscilloscope 12 created. The horizontal oscillating oscillation of the oscilloscope 12 is generated by a oscillating oscillation generator 13 generated, which starts the tilting oscillation or deflection when the switch 9 is actuated will. In this way, the horizontal tilting oscillation begins at the same point in time like the exponentially decaying signal. The oscilloscope curves can be directly viewed or photographed for control at a later date.

Somit ist es klar, daß die hier beschriebene Vorrichtung zuerst die Kerne in einer Probe polarisiert, dann die Präzession gleichrichtet, darauf das exponentielle Abklingen der Präzession der polarisierten Kerne im Erdfeld aufnimmt und dieses exponentielle Abklingen auf dem Bildschirm eines Oszilloskops darstellt. Aus der Kurvenform auf dem Oszilloskopschirm und der Geschwindigkeit der waagerechten Kippschwingung oder Ablenkung des Oszilloskops kann die Relaxationszeit der Probe leicht berechnet werden. Thus it is clear that the device described here first the Polarized nuclei in a sample, then rectifies the precession, then the exponential decay of the precession of the polarized nuclei in the earth's field and shows this exponential decay on the screen of an oscilloscope. From the waveform on the oscilloscope screen and the speed of the horizontal Tilting or deflection of the oscilloscope can reduce the relaxation time of the sample can be easily calculated.

Ein Schaltbild des in dem Brunnen befindlichen elektrischen Gerätes ist in Einzelheiten in Fig. 2 dargestellt. Infolge der Tatsache, daß dieses Gerät unter Bedingungen hoher Temperatur und hohen Druckes arbeiten muß, werden vorzugsweise keine Elemente, die einen Rauschpegel liefern, sondern nur einfache mechanische Relais und Trockengleichrichter verwendet. Wenn dem Kabel 4 Wechselspannung zugeführt wird, wird der Wechselstromschalter 8 so betätigt,;daß dessen Zungen die Kontakte 41 berühren. A circuit diagram of the electrical device located in the well is shown in detail in FIG. As a result of the fact that this device must operate under high temperature and high pressure conditions are preferred no elements that provide a noise level, just simple mechanical ones Relays and dry rectifiers used. If the cable 4 is supplied with AC voltage is, the AC switch 8 is operated so that its tongues the contacts 41 touch.

Der Schalter 6, der als polarisiertes Relais ausgebildet ist, wird auch betätigt, wenn eine seiner beiden Arbeitsspulen 32 von der Wechselstromquelle über einen kleinen Gleichrichter 33 erregt wird, so daß seine Zungen die Kontakte 42 berühren. Wenn beide Schalter auf diese Weise betätigt sind, wird Energie über den Transformator 31 auf den Gleichrichter 7 übertragen, der seinerseits die Spule 1 mit gleichgerichtetem Wechselstrom über den Schalter 6 speist.The switch 6, which is designed as a polarized relay, is also actuated when one of its two work coils 32 is disconnected from the AC power source is excited via a small rectifier 33 so that its tongues make the contacts 42 touch. When both switches are operated in this way, power is over the transformer 31 is transferred to the rectifier 7, which in turn controls the coil 1 with rectified alternating current via switch 6.

DieInduktivität der Spule 1 reicht aus, um den gleichgerichteten Wechselstrom in den erforderlichen Gleichstrom zu sieben. Durch die Betätigung des Schalters 6 wirdauchderS tromkreis fürseineHaltespule34geschlossen, die auf Spannungen parallel zur Spulel anspricht.The inductance of the coil 1 is sufficient to handle the rectified alternating current to sift into the required direct current. By operating the switch 6, the circuit for its holding coil 34 is also closed, which is connected to voltages in parallel responds to the spool.

Wenn Wechselstromenergie von der Leitung 4 durch die obenerwähnte Wirkung des Schalters 3 abgetrennt wird, werden die Kontakte43 des Schalters 8 betätigt, worauf der Gleichrichter 7 von dem Transformator 31 abgetrennt wird. Der Gleichrichter 7 ist so ausgebildet, daß kein Gleichstrom durch den Transformator 31 fließt und somit keine unerwünschten Ausgangs- oder Übergangsspannungen parallel zum Transformator 31 durch diesen Schaltvorgang hervorgerufen werden. Das Abklingen des Stromes in der Spule 1 wird durch die Verlustleistung des nichtlinearen Widerstandes 31 beschleunigt, der parallel zu der Spule 1 geschaltet ist. Das schnelle Abklingen des Stromes durch die Spule 1 erzeugt an dieser große Ausgleichs- oder Ubergangsspannungen. When AC power from line 4 through the above Action of switch 3 is disconnected, contacts 43 of switch 8 are actuated, whereupon the rectifier 7 is separated from the transformer 31. The rectifier 7 is designed so that no direct current flows through the transformer 31 and thus no unwanted output or transition voltages parallel to the transformer 31 are caused by this switching process. The fading of the current in the coil 1 is accelerated by the power loss of the non-linear resistor 31, which is connected in parallel to coil 1. The rapid fading of the current through the coil 1 generates large equalizing or transition voltages at this point.

Um diese daran zu hindern, den Transformator 31 zu erreichen und möglicherweise zu beschädigen, hält eine auf parallel zur Spule 1 liegende Spannungen ansprechende Haltespule 34 den Schalter 6 mit den Kontakten 42 in Berührung, da in dieser Stellung die Spule 1 mit dem Gleichrichter 7 verbunden bleibt, der jetzt von dem Transformator 31 abgetrennt ist. Wenn die Ausgleichs- oder Übergangsspannung nahezu abgeklungen ist, kann die Haltespule34 den Halte schalter 6 nicht länger halten, und nach einem kurzen, durch Viskositätsdämpfung bestimmten Zeitraum verbinden sich die messer des Schalters 6 mit den Kontakten 44> wodurch die Spule 1 direkt an den Transformator 31 angeschlossen wird, so daß Kerninduktionssignale direkt nach der Oberfläche über tragen werden können.To prevent them from reaching the transformer 31 and possibly to damage, holds a voltage lying parallel to the coil 1 responsive Holding coil 34 the switch 6 with the contacts 42 in contact, since in this position the coil 1 remains connected to the rectifier 7, which is now from the transformer 31 is separated. When the equalization or transition voltage has almost subsided is, the hold coil 34 can no longer hold the hold switch 6, and after one The knives connect for a short period of time determined by the damping of viscosity of the switch 6 with the contacts 44> which connects the coil 1 directly to the transformer 31 is connected so that nuclear induction signals directly over to the surface can be carried.

Fig. 3 zeigt die Teile des Gerätes, die in die Brunnenbohrung eingeführt werden und sich tatsächlich in dem Brunnen oder Schacht befinden. Die Spule 1 ist der unterste Teil des Gerätes. Sie ist als Solenoid ausgebildet, wobei ihre Achse parallel zu der Brunnenachse verläuft und ihr Durchmesser an genähert gleich dem Brunnendurchmesser ist. Die »Probe«, welche die Kerupräzessionen liefert, ist bzw. sind in diesem Falle die Erdwände 14 des Brunnens, und da ein Signal von der signalerzeugenden Materie innerhalb der Spule sowie außerhalb der Spule erzeugt werden könnte, darf der Wickelkörper. auf dem die Spule angeordnet ist, kein Material enthalten, das ein solches Störsignal hervorruft. Der Wickelkörper muß auch nichtleitend sowie widerstandsfähig gegen hohe Temperaturen und Drücke sein, die in einem tiefen Brunnen oder Schacht auftreten. Die anderen Bauteile des Gerätes innerhalb des Brunnens sind in ein Gehäuse 15 eingebaut, von dem die Spule 1 an einem kurzen Kabel herabhängt, das in Form von Zuführungsdrähten 16 dargestellt ist. Der Abstand zwischen dem Gehäuse 15 und der Spule 1 muß so groß sein, daß ferromagnetische Stoffe in dem Behälter 15 nicht merklich -die magnetischen Felder um die Spule 1 stören, darf jedoch nicht so groß sein, daß beträchtliche Energieverluste in dem Kabel 16 auftreten. Das Kabel 4 verläuft zur Erdoberfläche oberhalb des Behälters 15. Fig. 3 shows the parts of the device which are inserted into the well bore and are actually in the well or shaft. The coil 1 is the lowest part of the device. It is designed as a solenoid, with its axis runs parallel to the axis of the well and its diameter approximates to that Well diameter is. The "sample" that delivers the Keruprecessions is or are in this case the earth walls 14 of the well, and there is a signal from the signal generating Matter could be generated inside the coil as well as outside the coil, is allowed the bobbin. on which the coil is arranged, do not contain any material that causes such an interfering signal. The bobbin must also be non-conductive as well resilient against high temperatures and pressures in a deep well or shaft appear. The other components of the device inside the well are in a housing 15 installed, from which the coil 1 depends on a short cable that is in the form of lead wires 16 is shown. The distance between the housing 15 and the coil 1 must be so large that ferromagnetic substances in the container 15 are not noticeably disturb the magnetic fields around the coil 1, but must not be so great be that considerable energy losses occur in the cable 16. The cable 4 runs to the surface of the earth above the container 15.

Fig. 4 zeigt ein Schaltbild, zu dem der Steuer- oder Folgeschalter 2, der Schalter 3 und der Schalter 9 gehören. Der Folgeschalter 2 besteht aus einem beweglichen Bürstenkontakt 36, der von einem Uhrwerk oder einem Synchronmotor (nicht dargestellt) in Umdrehungen versetzt wird und nacheinander in Kontakt mit den Ringsegmenten 37 und 38 kommt. Wenn der Kontakt mit dem Segment 37 hergestellt ist, wird der Schalter 3 durch Strom von der Stromquelle 5 betätigt, wodurch die Kontakte 45 eingeschaltet werden. Fig. 4 shows a circuit diagram to which the control or sequence switch 2, the switch 3 and the switch 9 belong. The sequence switch 2 consists of one movable brush contact 36, which is operated by a clockwork or a synchronous motor (not shown) is set in revolutions and successively in contact with the ring segments 37 and 38 is coming. When contact is made with segment 37, the switch 3 actuated by current from the power source 5, whereby the contacts 45 are switched on will.

Wenn die Bürste 36 das Segment 38 berührt, wird in ähnlicher Weise der Schalter 9 betätigt, so daß die Kontakte 46 eingeschaltet werden. Die Zeitverzögerung zwischen der Auslösung des Schalters 3 und der Betätigung des Schalters 9 (oder umgekehrt) ist durch einen Leerzwischenraum zwischen den Segmenten 37 und 38 berücksichtigt. Obgleich die in dieser Beschreibung dargestellten Schalter mechanische Kontakte haben, sind auch elektronische Sperrvorrich tungen in gleicher Weise geeignet.Similarly, when the brush 36 contacts the segment 38 the switch 9 is actuated so that the contacts 46 are switched on. The time delay between the triggering of the switch 3 and the actuation of the switch 9 (or vice versa) is accounted for by a blank space between segments 37 and 38. Although the switches shown in this description are mechanical contacts have, electronic locking devices are equally suitable.

Fig. 5 zeigt typische Oszillogramme, die mit der Erfindung erzielt werden, wenn die waagerechte Kippschwingung oder Ablenkung eine lineare Funktion der Zeit ist. Die Spur oder Kurve 17 stellt das exponentielle Abklingen dar, das von einem mit A bezeichneten Stoff erzeugt wird, und die Spur oder Kurve 18 zeigt das von einem Stoff B hervorgerufene Abklingen, der eine zehnmal so große Relaxationszeit hat wie der Stoff A. Die Bilder oder Kurven. 19 und 20 sind Ergebnisse von Gemischen der beiden Stoffe 2/3S+t/3B bzw. V3A+2/3B. Auf diese Weise kann man leicht erkennen, wie man das Mischungsverhältnis der beiden Stoffe verschiedener Relaxationszeiten durch Vergleich der Abklingkurve mit genormten oder bekannten Abklingkurven für jeden Stoff allein bestimmen kann. Fig. 5 shows typical oscillograms obtained with the invention if the horizontal tilting oscillation or deflection is a linear function the time is. The trace or curve 17 represents the exponential decay that is produced by a fabric designated A, and trace or curve 18 shows the decay caused by a substance B, the relaxation time ten times as long like fabric A. The pictures or curves. 19 and 20 are results of mixtures of the two substances 2 / 3S + t / 3B or V3A + 2 / 3B. In this way one can easily see how to get the mixing ratio of the two substances of different relaxation times by comparing the decay curve with standardized or known decay curves for can determine each substance alone.

Fig. 6 zeigt Oszillogramme, die entstehen, wenn die Geschwindigkeit der Kippschwingung exponentiell mit der Zeit abklingt. Die Kurven 21, 22, 23 und 24 werden anstatt der Kurven 17, 18, 19 bzw. 20 der Fig. 5 erzeugt, wenn eine exponentielle Kippschwingungsgeschwindigkeit verwendet wird. In Fig. 6 wurde die Ablenkgeschwindigkeit so gewählt, daß die Kurve 22 des Stoffes B eine gerade Linie ist. Wenn kleine Mengen des Stoffes 4 mit dem Stoff B gemischt werden, weicht die Kurve von einer geraden Linie ab, und da kleine Abweichungen von einer geraden Linie gut meßbar sind, ist dieses Verfahren besonders nützlich zur Ermittlung oder Anzeige kleiner Mengen eines Stoffes bei Gegenwart grober Mengen eines anderen Stoffes, beispielsweise des Stoffes 4 in Gegenwart des Stoffes B. Die Zeitkonstante der Kippschwingung kann auch auf andere Werte eingestellt werden, um eine besondere Anpassung an die MeBbedingun£ren zu erzielen. Fig. 6 shows oscillograms that arise when the speed the breakdown oscillation decays exponentially over time. The curves 21, 22, 23 and 24 are generated instead of the curves 17, 18, 19 and 20 of FIG. 5, if an exponential Tilting vibration velocity is used. In Fig. 6, the sweep speed was chosen so that the curve 22 of fabric B is a straight line. When small amounts of the substance 4 are mixed with the substance B, the curve deviates from a straight one Line off, and since small deviations from a straight line can be measured well, is this method is particularly useful for identifying or displaying small quantities of a Substance in the presence of large amounts of another substance, for example the substance 4 in the presence of substance B. The time constant of the tilting oscillation can also be on other values can be set to allow a special adaptation to the measuring conditions to achieve.

Fig. 7 zeigt Einzelheiten des Kippschwingungsgenerators 13, der hierbei so ausgebildet ist, daß er die Exponentialkippschwingungen nach Fig. 6 erzeugt. Fig. 7 shows details of the relaxation oscillation generator 13, which here is designed so that he Exponential breakdown oscillations after Fig. 6 is generated.

Die Schaltung ist lediglich zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur Erzeugung von Exponentialkippschwingungen gezeigt, da diese Schaltung und andere Schaltungen zur Durchführung derselben Funktion in der Elektronentechnik allgemein bekannt sind.The circuit is only to illustrate a method shown for the generation of exponential relaxation oscillations, as this circuit and others Circuits for performing the same function in electronic engineering in general are known.

Ein Kondensator wird auf ein Gleichstrompotential von einer Spannungsquelle geladen, die schematisch durch die Batterie 26 verkörpert ist. Wenn der Schalter 9 von dem Folgeschalter 2 (in Abb. 4) betätigt wird, werden die Kontakte46 eingeschaltet und die Kontakte 47 ausgeschaltet. Da der eine Kontakt 47 in Reihe mit der Batterie 26 liegt, ist der Batteriekreis nunmehr aufgetrennt, worauf der Kondensator 25 sich über den Nebenschlußwiderstand 27 mit einer Exponentialgeschwindigkeit entladet, die von der RC-Konstanten des Kondensators 25 und des Widerstandes 27 bestimmt wird. Die exponentiell abklingende Spannung am Kondensator 25 wird an den Verstärker 28 gelegt, der sie den waagerechten Platten des Oszilloskops 12 zuführt, wodurch die Exponentialkippschwingung erzeugt wird. Die Abklingzeitkonstante kann mit dem veränderbaren Widerstand 27 eingestellt werden.A capacitor is fed to a DC potential from a voltage source charged, which is schematically embodied by the battery 26. When the switch 9 is actuated by the sequence switch 2 (in Fig. 4), the contacts 46 are switched on and contacts 47 are switched off. Because the one contact 47 is in series with the battery 26 is, the battery circuit is now disconnected, whereupon the capacitor 25 is discharged through the shunt resistor 27 at an exponential rate, which is determined by the RC constants of capacitor 25 and resistor 27. The exponentially decaying voltage across capacitor 25 is fed to amplifier 28 placed, which feeds them to the horizontal plates of the oscilloscope 12, whereby the Exponential relaxation oscillation is generated. The decay time constant can be changed with the Resistor 27 can be adjusted.

Die Energiequellen, Verstärker, Gleichrichter, Schalter und das Oszilloskop sind vollkommen in der üblichen Art ausgebildet, so daß hier eine diesbezügliche Erörterung unnötig ist. The power sources, amplifiers, rectifiers, switches and the oscilloscope are designed entirely in the usual way, so here is a relevant one Discussion is unnecessary.

Abänderungen dieser Erfindung können in vielfacher Form vorgenommen werden. Beispielsweise könnte die zur Erzeugung der Oszillogramme aufgewandte Zeit dadurch wirtschaftlicher ausgenutzt werden, daß eine Reihe Signalköpfe in dem Bohrloch angeordnet wird, die so weit voneinander entfernt sind, daß keine Wechselwirkung zwischen den hintereinanderliegenden Spulen entsteht. In diesem Falle könnte der Folgeschalter so eingerichtet s,ein, daß Signale von einer Spule aufgenommen werden, während die Energie des polarisierenden Feldes den anderen Spulen zugeführt wird, wobei das Verfahren für jede Spule der Reihe nach wiederholt wird. Auf diese Weise würde ständig ein Bild oder eine Kurve auf dem Oszilloskopschirm auftreten, und jede Spule würde ausreichend lange den Polarisationsfeldstrom führen, um eine optimale Ausrichtung der magnetischen Momente in dem Polarisationsfeld zu bewirken. Modifications to this invention can be made in many forms will. For example, the time taken to generate the oscillograms could be be more economically exploited by having a number of signal heads in the borehole is arranged, which are so far apart that no interaction arises between the coils lying one behind the other. In this case the Sequence switch set up so that signals are received from a coil, while the energy of the polarizing field is fed to the other coils, the process being repeated for each coil in turn. In this way an image or a curve would constantly appear on the oscilloscope screen, and each coil would conduct the polarization field current long enough to achieve an optimal To effect alignment of the magnetic moments in the polarization field.

PATENTANSPRSCHE 1. Verfahren zur Feststellung von gyromagnetische Körper enthaltenden Stoffen, bei dem zuerst ein polarisierendes magnetisches Feld auf den Stoff zur Einwirkung gebracht, dieses polarisierende Feld dann beseitigt oder aufgehoben und den Körpern die Präzessionsbewegung in einem anode ren magnetischen Feld ermöglicht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Relaxationszeit gemessen wird, die ein von diesen in Präzessionsbewegung befindlichen Körpern herrührendes Signal zum Abklingen benötigt. PATENT CLAIMS 1. Method for the detection of gyromagnetic Body-containing substances in which first a polarizing magnetic field brought into action on the substance, this polarizing field then eliminated or canceled and the bodies precession in an anode ren magnetic Field is made possible, characterized in that the relaxation time is measured, the signal emanating from these bodies in precession motion needed to subside.

Claims

2. The method according to claim 1, characterized in that the decay time the precessions with a known relaxation time is compared to the present to determine a particular constituent in the substance, the constituent has a known relaxation time.

3. The method according to claim 1 for determining the relaxation times of bodies that have a gyroscopic moment and a magnetic moment in one have a first, unidirectional or unipolar magnetic field, in which the bodies are arranged, and in which the second polarizing magnetic Field acts on the body in a direction different from that of the first field differs, so that after the removal of the second magnetic field the bodies in the first magnetic field first coherent and gradually less and less coherent Perform precession movements, characterized in that the time is determined, which these bodies need to be of a certain value of coherent precession to deviate.

4. The method according to claim 1 or 3 for determining the properties of the layers penetrated by a borehole, characterized in that the polarizing magnetic field and the recording device for measuring the relaxation time im Borehole can be arranged.

5. Apparatus for carrying out the method according to claim 1 or the following, characterized by a coil which can be submerged in a borehole, an energy source to deliver energy to the coil, thereby creating a polarizing magnetic Build up the field in the hole and thereby those in the ground, the coil to polarize surrounding nuclei, devices for recording or receiving a Signal from the coil that is in this due to the more or less coherent precession the nuclei in the earth's magnetic field is induced when the polarizing field is removed will, and switching devices for alternately connecting the coil first with the energy source and then with the receiving or receiving devices.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the receiving devices from a display device for the relaxation time of those in the earth, The core-containing substances surrounding the coil are made.

7. Apparatus according to claim 5, characterized in that the receiver consists of a relaxation oscillation generator controlled by the switching device is that an exponential relaxation wave is supplied to the display device. ~~~~~~~~ References considered: U.S. Patent No. 2,561,490.