DE1092573B

DE1092573B - Device for examining the earth formations surrounding a borehole from an underground device

Info

Publication number: DE1092573B
Application number: DEP6931A
Authority: DE
Inventors: Serge A Scherbatskoy
Original assignee: Pan Geo Atlas Corp
Current assignee: Pan Geo Atlas Corp
Priority date: 1951-01-12
Filing date: 1952-01-12
Publication date: 1960-11-10

Description

Vorrichtung zur Untersuchung der ein Bohrloch umgebenden Erdformationen von einem Untertagegerät aus Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Untersuchung der von Tiefbohrungen durchteuiten Erdformationen mit einem in das Bohrloch durch ein Kabel absenkbaren Untertagegerät.Device for investigating the earth formations surrounding a borehole from an underground device. The invention relates to a device for Investigation of the earth formations penetrated by deep boreholes with an in the Borehole through a cable lowerable underground device.

Es ist bereits eine Anordnung bekannt, bei welcher eine Neutronenquelle zur Bombardierung der von ihm durchfahrenen Formationen mit Neutronen sowie einen Strahlungsdetektor enthält, der die von ihm empfangene, durch Bombardierung der Formationen mit von der Neutronenquelle stammenden Neutronen verursachte Strahlung in Signale umwandelt, die über das Kabel zur Tagesoberfläche übertragen werden. An arrangement is already known in which a neutron source for bombarding the formations it traversed with neutrons and one Contains radiation detector, which received from it, by bombing the Formations with radiation caused by neutrons from the neutron source converted into signals that are transmitted to the surface via the cable.

Von dieser bekannten Anordnung unterscheidet sich die Erfindung dadurch, daß das Untertagegerät zusätzlich einen Detektor für Gammastrahlen enthält, der zur Aufnahme von von den Erdformationen ausgesandten natürlichen Gammastrahlen in einem hinreichenden Abstand von der Neutronenquelle angeordnet ist; daß ferner Mittel vorgesehen sind, die zusammen mit dem Bohrlochmaterial, welches das sich im Bohrloch befindliche Untertagegerät umgibt, zur Dämpfung der durch die Neutronenquelle bedingten Gammastrahlen dienen, so daß diese die Aufnahme der natürlichen Gammastrahlen nicht störend beeinflussen; daß weiterhin das Untertagegerät mit einer Bundsucheinrichtung ausgerüstet ist, die eine Bundstellenspannung erzeugt, welche sich bei der Bewegung des Untertagegeräts durch die Bohrlochauskleidung entsprechend den Veränderungen in der jeweiligen Dicke der dem Untertagegerät benachbarten Bohrlochauskleidung verändert; und daß schließlich Mittel vorgesehen sind einerseits zur Umwandlung der aufgenommenen natürlichen Gammastrahlen in Signale, andererseits zur über das Kabel erfolgenden Übertragung sowohl der Gammastrahlensignale als auch der Bundstellenspannung zur Erdoberfläche sowie über Tage befindliche Mittel, die auf die über das Kabel übertragenen Signale und Spannungen zur Messung der durch Neutronenbombardierung der Formationen verursachten Strahlen und der natürlichen Gammastrahlen entsprechend der jeweiligen Tiefe innerhalb des Bohrloches ansprechen. The invention differs from this known arrangement in that that the underground device additionally contains a detector for gamma rays, the for recording natural gamma rays emitted by the earth formations in is arranged a sufficient distance from the neutron source; that further means are provided, which together with the borehole material, which is in the borehole located underground device surrounds, to dampen the caused by the neutron source Gamma rays are used so that these do not absorb the natural gamma rays disturbing influence; that continues the underground device with a Bundsucheinrichtung is equipped, which generates a fret tension, which is when moving of the underground equipment through the borehole lining according to the changes in the respective thickness of the borehole casing adjacent to the underground equipment changes; and finally, means are provided on the one hand for conversion of the recorded natural gamma rays in signals, on the other hand to the Cable transmission of both the gamma-ray signals and the fret voltage to the surface of the earth as well as means located above the surface, which on the cable transmitted signals and voltages for measurement of the neutron bombardment rays caused by the formations and natural gamma rays accordingly address the respective depth within the borehole.

Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist daher eine Lotung mit Hilfe natürlicher Gammastrahlen vorgesehen. die praktisch frei von Einflüssen durch eine im Bohrloch erzeugte künstliche Gammastrahlung ist und eine völlig anders geartete Auskunft über die Formation liefert als bei der Lotung mit Hilfe wiederaufgefangener künstlicher Gammastrahlen. In the device according to the invention, therefore, a plumbing is included Using natural gamma rays provided. which are practically free from influences is an artificial gamma radiation generated in the borehole and a completely different one Provides information about the formation than with the sounding with the help of recaptured artificial gamma rays.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung soll in ihrer Anordnung und Arbeitsweise unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen beschrieben werden. The device according to the invention is intended in its arrangement and mode of operation will be described in detail with reference to the drawings.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Ein- richtung für kombinierte Neutronen-, Gammastrahlen-und Bundlotungen gemäß der Erfindung; Fig. 2 A und 2 B zeigen in schematischer Darstellung das Untertagegerät des Lotungssystems gemäß der Erfindung; Fig. 3 A, 3 B und 3C zeigen in schematischer Darstellung das Übertagegerät des Lotungssystems gemäß der Erfindung; Fig. 4A und 4B zeigen in schematischer Darstellung eine andere Ausführungsform des Übertagegeräts, wie sie für das Lotungssystem nach Fig. 1 Verwendung finden kann. Fig. 1 shows a schematic representation of a direction for combined Neutron, gamma ray and bundle plumbing according to the invention; Figures 2 A and 2 B show a schematic representation of the underground device of the sounding system according to FIG the invention; 3 A, 3 B and 3C show the surface device in a schematic representation the sounding system according to the invention; 4A and 4B show a schematic representation another embodiment of the surface device as described for the sounding system according to Fig. 1 can be used.

Das in Fig. 1 dargestellte kombinierte Neutronen-, Gammastrahlen- und Bundlotungsgerät besteht im wesentlichen aus einem Untertagegerät 10 und einem Übertagegerät 11, die miteinander durch ein koaxiales Einzelleiterkabel 12 verbunden sind. Die dargestellte Anordnung ist besonders für die Durchführung gleichzeitiger Neutronen- und Gammastrahlenlotungen in von dem Untertagegerät 10 durchfahrenen Bohrlöchern geeignet. The combined neutron, gamma ray shown in Fig. 1 and bundle soldering device consists essentially of an underground device 10 and a Surface equipment 11, which are connected to one another by a coaxial single conductor cable 12 are. The arrangement shown is particularly useful for performing concurrently Neutron and gamma ray soundings in the underground device 10 passed through Suitable for boreholes.

Im wesentlichen besteht das Untertagegerät 10 aus Bundsuchspulen 23, einem Bundsuchkreis 24, einem Gammastrahlendetektor 25, einem Stromversorgungsteil mit Signalverstärker 26, einem Neutronendetektor 27, einem Borschild 28, einem Paraffinring 29 und einer Bleimasse 30, innerhalb welcher sich eine geeignete Neutronenquelle 30a befindet. The underground device 10 consists essentially of coil search coils 23, a fret search circuit 24, a gamma ray detector 25, a power supply part with signal amplifier 26, a neutron detector 27, a Boron shield 28, a paraffin ring 29 and a lead mass 30, within which there is a suitable neutron source 30a is located.

Die vorgenannten Bestandteile 23 bis 30 des Untertagegeräts befinden sich in einem abgedichteten Gehäuse, das die erforderliche mechanische Festigkeit aufweist, so daß es den im Bohrloch auftretenden Drücken standhalten kann, wobei die Anordnung der erwähnten Teile im Gehäuse in der beschriebenen Reihenfolge die bevorzugte Anordnung darstellt. Das Untertagegerät 10 ist so ausgebildet, daß es in das Bohrloch mittels eines Kabels 12 niedergebracht werden kann, das vorzugsweise ein koaxiales Kabel ist und einen Älittelleiter 13 hat, der von einer bewehrten Ummantelung 14 umgeben und durch diese isoliert ist. The aforementioned components 23 to 30 of the underground device are located itself in a sealed housing that has the required mechanical strength has so that it can withstand the pressures occurring in the borehole, wherein the arrangement of the parts mentioned in the housing in the order described represents preferred arrangement. The underground device 10 is designed so that it can be driven into the borehole by means of a cable 12, which is preferably is a coaxial cable and has a central conductor 13, which is of an armored Sheath 14 is surrounded and isolated by this.

Diese Ummantelung ist in geeigneter Weise auf der Tagesoberfläche geerdet. Ein Wechsel stromgenerator 17, der einen Teil der tbertageeinrichtung 11 bildet und mit der Kabelader 13 über den Sperrkondensator 18 gekoppelt ist, dient für die Zuführung elektrischer Energie über das Kabel 12 zum Untertagegerät 10.This covering is suitably on the surface of the day grounded. An alternating current generator 17, which forms part of the surface installation 11 forms and is coupled to the cable core 13 via the blocking capacitor 18, is used for the supply of electrical energy via the cable 12 to the underground device 10.

Wie ersichtlich, erstreckt sich das Kabel 12 in das Bohrloch und ist mit seinem einen Ende auf einer kraftbetriebenen Trommel 15 befestigt, die sich an der Tagesoberfläche befindet. Für den Antrieb der Trnmmel 15 in jeder Drehrichtung ist eine geeignete Umschaltvorrichtung vorgesehen, so daß das Kabel 12 in das Bohrloch niedergebracht oder hochgezogen werden und damit eine Bewegung des Untertagegeräts 10 in Längsrichtung des Bohrloches vorgenommen werden kann. Bei der besonderen, in Fig. 1 gezeigten Anordnung hat das Bohrloch die übliche, mit 16 bezeichnete Auskleidung aus eisenhaltigem Metall. Dieses Gehäuse 16 ist in seiner Längsrichtung mit bundförmigen, nicht gezeigten Kupplungselementen versehen.As can be seen, the cable 12 extends into the wellbore and is with its one end attached to a power-operated drum 15, which is on the surface. For driving the drum 15 in each direction of rotation a suitable switching device is provided so that the cable 12 into the borehole be brought down or pulled up and thus a movement of the underground equipment 10 can be made in the longitudinal direction of the borehole. At the special In the arrangement shown in Fig. 1, the borehole has the usual, designated 16 lining made of ferrous metal. This housing 16 is in its longitudinal direction with collar-shaped, provided coupling elements not shown.

Diese Elemente dienen zur Verstärkung der Wandstärke des Gehäuses an im gleichen Abstand befindlichen Stellen seiner Länge und dienen daher auch zur Markierung der Gehäuseabschnitte.These elements serve to strengthen the wall thickness of the housing at equally spaced points along its length and are therefore also used for Marking of the housing sections.

Das Übertagegerät 11 besteht im wesentlichen aus einem Gammastrahlenimpuls-Detektorkreis 19, einem Neutronenimpuls-Detektorkreis 20, einem Bundsuch-Detektorkreis 21 und aus einem Aufzeichnungsgerät 24, für welch letzteres vorzugsweise das unter der Bezeichnung Speed-O-Max im Handel erhältliche und von der Leeds and Northrop Company of Philadelphia, Pennsylvania, hergestellte Gerät verwendet wird. Im vorliegenden Fall sind die Ausgangsleitungen der Schaltelemente 19, 20 und 21 an das Aufzeichnungsgerät 22 angeschlossen, das auf einem Aufzeichnungsstreifen 22a eine fortlaufende Aufzeichnung sowohl der Neutronen- als auch der Gammastrahlensignale vornimmt, die auf das Übertagegerät 11 von dem Untertagegerät 10 übertragen werden. Das Aufzeichnungsgerät 22 spricht auch auf Signale an, die durch den Detektorkreis 21 zur Erzeugung von Aufzeichnungen auf den Streifen 22a zugeführt werden, wodurch die Lage der Gehäusebünde auf dem Streifen aufgezeichnet wird, so daß aufeinander bezogene Neutronen-, Gammastrahlen- und Tiefenmeßlotungen erzielt werden. The transmission device 11 consists essentially of a gamma ray pulse detector circuit 19, a neutron pulse detector circuit 20, a fret search detector circuit 21 and from a recording device 24, for which the latter is preferably the one under the Designation Speed-O-Max commercially available and from the Leeds and Northrop Company of Philadelphia, Pennsylvania. In the present This is the case with the output lines of the switching elements 19, 20 and 21 to the recording device 22 connected, the continuous recording on a recording strip 22a makes both the neutron and gamma-ray signals sent to the surface equipment 11 are transmitted from the underground device 10. The recorder 22 speaks also respond to signals sent by the detector circuit 21 to generate records are fed to the strip 22a, whereby the position of the housing collars on the Strip is recorded so that related neutron, gamma ray and depth measurements can be achieved.

Für die zusammenfassende Darstellung der Arbeitsweise des in Fig. 1 gezeigten kombinierten Lotungsgeräts, bei welcher zunächst auf die Darstellung der Einzelheiten der Schaltanordnunng der in Blockform angedeuteten Schaltglieder verzichtet werden soll, ist zu erwähnen, daß die Neutronenquelle 30a, die bevorzugt aus einem preislich günstigen radioaktiven Stoff, beispielsweise Radium-Beryllium, besteht und eine starke Neutronenstrahlung hat, auch Gammastrahlen von ziemlich hoher Intensität aussendet. Die Neutronen, die von der Quelle 30a ausgesendet werden, treten durch die umgehende Boden- formation hindurch, werden durch den Neutronendetektor 27 aufgefangen und verursachen dessen Ionisation. Der Neutronendetektor 27 hat dabei vorzugsweise die Form eines Geiger-Müller-Zählers, der mit einer Folie versehen ist, die durch Bombardierung mit Neutronen radioaktiv wird, wobei der Zähler Impulse erzeugt, deren Frequenz proportional der Intensität der durch den Detektor 27 empfangenen Neutronen ist. For a summary of the operation of the in Fig. 1 combined sounding device shown, in which first on the representation the details of the Schaltanordnunng the switching elements indicated in block form should be omitted, it should be mentioned that the neutron source 30a, which is preferred from an inexpensive radioactive material, for example radium beryllium, exists and has a strong neutron radiation, also gamma rays of quite a bit emits high intensity. The neutrons emitted from source 30a step through the immediate ground formation through, are detected by the neutron detector 27 and cause its ionization. The neutron detector 27 has it preferably in the form of a Geiger-Müller counter, which is provided with a film which becomes radioactive by bombardment with neutrons, the counter being pulses generated, the frequency of which is proportional to the intensity of the received by the detector 27 Is neutrons.

Zur Verbesserung der Qualität der Neutronenlotung sind der Paraffinring 29 und das Borschild 28 vorgesehen, die zwischen der Neutronenquelle 30a und dem Neutronendetektor 27 angeordnet sind. Das Paraffin, das ein wasserstoffhaltiger Stoff ist, wirkt als Neutronenreflektor und hat das Bestreben, Neutronen, die in der Umgebung verlangsamt worden sind, seitlich in die Bodenformation abzulenken, und verlangsamt auch etwa vorhandene epithermale Neutronen sehr stark, so daß die epithermalen Neutronen durch das Borschild 28, das einen großen Querschnitt hat, absorbiert werden können. Ferner werden durch das Borschild die langsamen Neutronen aufgehalten. The paraffin ring is used to improve the quality of the neutron sounding 29 and the boron shield 28 provided between the neutron source 30a and the Neutron detector 27 are arranged. The paraffin that contains hydrogen Substance acts as a neutron reflector and has the tendency to absorb neutrons that are in the surroundings have been slowed down to deflect sideways into the ground formation, and also slows down any epithermal neutrons that may be present, so that the epithermal neutrons through the boron shield 28, which has a large cross-section, can be absorbed. Furthermore, the slow neutrons are reduced by the boron shield held up.

Es ergibt sich daher, daß der Zweck des Paraffins und des Borschildes darin besteht, die direkte Übertragung von Neutronen von der Quelle 30a auf den Neutronendetektor 27 zu verhindern, so daß die Neutronen von der Quelle 30 a ihren Weg durch die umgebende Bodenformation nehmen müssen und zum Neutronendetektor 27 in einer zur Achse des Bohrloches mindestens teilweise seitlichen Richtung gelangen. Die im Neutronendetektor 27 erzeugten Neutronendetektorimpulse werden dem Stromversorgungsteil und Signalverstärker 26 zugeführt, in welchem diese Impulse verstärkt und in ihrer Amplitude und Breite vereinheitlicht und als Impulse von bestimmter Polarität dem Mittelleiterl3 des Kabelsl2 zur Ubertragung auf das Übertagegerät 11 zugeführt werden. An der Tagesoberfläche werden die Neutronenimpulse von den anderen im Leiter 13 vorhandenen Signalen getrennt und dem Neutronenimpuls-Detektorkreis 20 zugeführt, wo sie weiter verstärkt, in ihrer Amplitude und Breite vereinheitlicht und in ein Signal von veränderlicher Amplitude umgewandelt werden, das dem Aufzeichnungsgerät 22 zugeführt wird.It follows, therefore, that the purpose of the paraffin and the boron shield consists in the direct transfer of neutrons from the source 30a to the To prevent neutron detector 27, so that the neutrons from the source 30 a their Have to take a path through the surrounding soil formation and to the neutron detector 27 arrive in an at least partially lateral direction to the axis of the borehole. The neutron detector pulses generated in the neutron detector 27 become the power supply part and signal amplifier 26 supplied, in which these pulses are amplified and in their Amplitude and width are standardized and given as impulses of a certain polarity Mittelleiterl3 of Kabelsl2 for transmission to the transmission device 11 are fed. At the surface of the day, the neutron pulses are released from the others in the conductor 13 existing signals separately and fed to the neutron pulse detector circuit 20, where it is further amplified, unified in its amplitude and breadth and in one Signal of variable amplitude to be converted to the recorder 22 is supplied.

Wie bereits im vorangehenden angedeutet, sendet die Neutronenquelle 30a auch Gammastrahlen von beträchtlicher Dichte und hoher Intensität aus, die, wenn sie durch den Gammastrahlendetektor 25 aufgefangen würden, zur Folge haben würden, daß der Gammastrahlendetektor fälschlich auf die künstliche Gammastrahlung von der Neutronenquelle 30a anspricht. As already indicated above, the neutron source sends 30a also emit gamma rays of considerable density and high intensity which, if they were intercepted by the gamma ray detector 25 would that the gamma ray detector falsely point to the artificial gamma rays from the neutron source 30a responds.

Daraus ergibt sich, daß die Abschirmwirkung der Elemente 28 und 29 darin besteht, daß Gammastrahlen sowie Neutronen von der Quelle 30a nicht direkt zum Gammastrahlendetektor 25 gelangen. Außerdem reicht die Absorption durch das Bleischild 30, das die Neutronenquelle 30a umgibt, und die Spülflüssigkeit, die das Untertagegerät 10 im Bohrlochgehäuse umgibt, aus, um zu verhindern, daß der Gammastrahlendetektor fälschlich auf Gammastrahlen anspricht, die von der Neutronenquelle 30a erzeugt werden. Aus diesem Grunde ist der Gammastrahlendetektor 25 vorzugsweise in einem wesentlichen Abstand von der Neutronenquelle 30a angeordnet. Der Gammastrahlendetektor 25 ist vorzugsweise nach dem Prinzip des Geiger-Müller-Zählers aufgebaut, wobei Gammastrahlen, die durch den Detektor 25 empfangen werden, Impulse in seinem Ausgangskreis erzeugen, deren Frequenz proportional der Intensität der aufgenommenen Gammastrahlen ist. Die in der beschriebenen Weise im Gammastrahlendetektor 25 erzeugten Impulse werden dem Stromversorgungsteil und Signalverstärker 26 zugeführt, in welchen die Gammastrahlendetektorimpulse verstärkt und in ihrer Amplitude und Breite vereinheitlicht und dann als Impulse entgegengesetzter Polarität über das Kabel 12 auf das Übertagegerät 11 übertragen werden. An der Tagesoberfläche werden die Gammastrahlenimpulse von den anderen auf der Kabelader 13 vorhandenen Signalen getrennt und dem Gammastrahlenimpuls-Detektorkreis 19 zugeführt, in welchem sie weiter verstärkt und in ihrer Amplitude und Breite vereinheitlicht und dann einem gesonderten Eingangskreis des Aufzeichnungsgeräts 22 zugeführt werden.It follows that the shielding effect of the elements 28 and 29 is that gamma rays as well as neutrons from source 30a are not direct get to the gamma ray detector 25. In addition, the absorption is sufficient through the Lead shield 30 surrounding the neutron source 30a and the rinsing liquid that the downhole equipment 10 surrounds in the well casing to prevent the Gamma ray detector incorrectly responds to gamma rays emitted by the neutron source 30a can be generated. For this reason, the gamma ray detector 25 is preferable arranged at a substantial distance from the neutron source 30a. The gamma ray detector 25 is preferably constructed according to the principle of the Geiger-Müller counter, with Gamma rays received by detector 25 have pulses in its output circle generate whose frequency is proportional to the intensity of the recorded gamma rays is. The described in the Way in gamma ray detector 25 generated pulses are fed to the power supply part and signal amplifier 26, in which the gamma ray detector pulses are amplified and in their amplitude and Unified width and then as impulses of opposite polarity across the Cable 12 can be transmitted to the surface device 11. Be on the surface of the day the gamma ray pulses from the other signals present on the cable core 13 separated and fed to the gamma ray pulse detector circuit 19, in which they further amplified and unified in their amplitude and width and then one separate input circuit of the recording device 22 are supplied.

Im Untertagegerät 10 besteht das Bundsuchgerät aus den Suchspulen 23 und dem Bundsuchkreis 24. In the underground device 10, the bundle search device consists of the search coils 23 and the federal search area 24.

Die Bundsuchspulen 23 befinden sich in Brückenschaltung, die abgeglichen ist, wenn sich die Spulen in einem Gehäuse oder einem Rohr aus eisenhaltigem Metall von gleichmäßiger Wandstärke befinden. Wenn sich die Spulen an einem Gehäusebund vorbeibewegen, wird jedoch eine der Spulen durch den Bund beeinflußt, bevor dies bei der anderen Spule der Fall ist, so daß auf diese Weise die Abgleichung der Scheinwiderstände der beiden Spulen kurzzeitig gestört wird.The bundle search coils 23 are located in a bridge circuit, which are matched is when the coils are in a case or tube made of ferrous metal are of uniform wall thickness. If the coils are attached to a housing collar move past, however, one of the coils will be affected by the covenant before this is the case with the other coil, so that in this way the balancing of the apparent resistances of the two coils is briefly disturbed.

Dies hat zur Folge, daß jedesmal, wenn das Untertagegerät 10 sich an einem Gehäusebund vorbeibewegt, eine gleichgerichtete Spannungsschwankung oder ein Spannungsstoß erzeugt wird und diese Spannung stöße über den Leiter 13 dem Übertagegerät 11 zugeführt werden. Die gleichgerichteten, durch die Bundsuchspulen erzeugten Stromstöße werden von den anderen in der Kabelader 13 im Bundsuch-Detektorkreis 21 vorhandenen Signalen getrennt und dem Aufzeichnungsgerät 22 zugeführt. Auf diese Weise wird gleichzeitig mit den Gammastrahlen- und Neutronenlotungen auf dem Aufzeichnungsstreifen 22 a eine entsprechende Bundlotung aufgezeichnet, die die jeweilige Tiefe anzeigt.This has the consequence that every time the underground device 10 is moved past a housing collar, a rectified voltage fluctuation or a voltage surge is generated and this voltage surges through the conductor 13 to the transmission device 11 are supplied. The rectified current surges generated by the fret search coils are available from the others in the cable core 13 in the bundle search detector circuit 21 Signals separated and fed to the recording device 22. That way will simultaneously with the gamma ray and neutron soundings on the recording strip 22 a recorded a corresponding bundle plumbing, which shows the respective depth.

Das Untertagegerät 10 Wie bereits im Zusammenhang mit der allgemeinen, in Fig. 1 gezeigten Anordnung erwähnt, hat das Untertagegerät 10, das in seinen Einzelheiten in Fig. 2A und 2B dargestellt ist, die Aufgabe, einander entsprechende Neutronen-, Gammastrahlen- und Bundstellensignale über den Leiter 13 an das Übertagegerät 11 bei der Längsbewegung des Untertagegeräts 10 im Bohrloch zu liefern. The underground device 10 As already in connection with the general, Mentioned in Fig. 1 arrangement shown, the underground device 10, which in his Details shown in Figs. 2A and 2B, the task corresponding to each other Neutron, gamma ray and fret site signals via conductor 13 to the surface equipment 11 to deliver during the longitudinal movement of the underground device 10 in the borehole.

Der in Fig. 2A und 2B dargestellte Stromversorgungsteil und Signalverstärker 26 des Untertagegeräts 10 besteht aus einem Stromversorgungsteil 33, einem Gammastrahlensignalkanal 31 und einem Neutronen signalkanal 32. Der Gammastrahlensignalkanal 31 nimmt Impulse vom Gammastrahlendetektor 25 auf, wenn dieser Gammastrahlen empfängt. Der Neutronensignalkanal 32 ist im wesentlichen mit dem Gammastrahlensignalkanal 31 identisch und nimmt Impulse vom Neutronendetektor 27 auf, wenn dieser Neutronen empfängt. Der Stromversorgungsteil wird vom Generator 17 über das Kabel 12 mit Wechselstrom versorgt und liefert eine gleichgerichtete Speisespannung, welche zur Erregung der Vakuumröhren des Gammastrahlensignalkanals 31 und des Neutronensignalkanals 32 geeignet ist. In den Fig. 2A und 2 B sind in den Kanälen 31 und 32 einander entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet worden, die sich voneinander durch den Zusatz des Buchstabens »g« für den Gammastrahlensignalkanal 31 und des Buchstabens »n« für den Neutronensignalkanal 32 unterscheiden. The power supply section and signal amplifier shown in Figs. 2A and 2B 26 of the underground device 10 consists of a power supply part 33, a gamma ray signal channel 31 and a neutron signal channel 32. The gamma ray signal channel 31 receives pulses from the gamma ray detector 25 when it receives gamma rays. The neutron signal channel 32 is essentially identical to gamma-ray signal channel 31 and takes pulses from the neutron detector 27 when it receives neutrons. The power supply part is supplied with alternating current from the generator 17 via the cable 12 and provides a rectified supply voltage, which is used to excite the vacuum tubes of the gamma-ray signal channel 31 and the neutron signal channel 32 is suitable. 2A and 2B are in the channels 31 and 32 corresponding elements with the same reference numerals been characterized by differing from each other the addition of the letter "g" for the gamma-ray signal channel 31 and the letter "n" for the neutron signal channel 32 differentiate.

Da der Gammastrahlenkanal 31 und der Neutronensignalkanal 32 im wesentlichen identisch sind, soll im nachstehenden nur der Gammastrahlensignalkanal im einzelnen beschrieben werden, d. h., die Beschreibung, die für den einen Kanal gilt, trifft auch für den anderen zu. Im wesentlichen besteht der Gammastrahlensignalkanal 31 aus einm Univibrator 34g, einer Kathodenfolgeschaltung 35g und einem Verstärker 36 g. Since the gamma ray channel 31 and the neutron signal channel 32 are essentially are identical, only the gamma-ray signal channel shall be detailed below be described, d. that is, meets the description that applies to the one channel also for the other too. Basically, the gamma-ray signal channel 31 consists from a univibrator 34g, a cathode follower circuit 35g and an amplifier 36 g.

Der Univibrator 34g hat die Aufgabe, die vom Gammastrahlendetektor entwickelten Impulse zu löschen und zu verstärken und ihre Amplitude und Breite zu vereinheitlichen. Der Univibrator ist als sogenannter Eintaktmultivibrator mit zwei Pentoden 230g und 231g ausgebildet. Die Röhre230g ist normalerweise über die Anodenstrom-Abschaltspannung vorgespannt, so daß sie einen typischen »Eintaktbetrieb« zur Folge hat, bei welchem der Multivibrator normalerweise im Ruhezustand ist und je einen Ausgangsimpuls für jeden zugeführten Gammastrahlendetektorimpuls erzeugt. Insbesondere ist die Anode des Gammastrahlendetektors 25 mit der Anode der Röhre 230 g verbunden, wobei die beiden Anoden mit Anodenpotential vom Stromversorgungsteil 33 über den gemeinsamen Belastungswiderstand 235g beliefert werden. Das Anodenpotential für die Röhre 231 g wird durch den Stromversorgungsteil 33 über die Widerstände 236g, 237g und 238g geliefert. Das Steuergitter der Röhre 231g ist mit der Röhrenkathode über den Widerstand 239 g und die Kathoden der beiden Röhren 230g und 231 g sind miteinander und über einen gemeinsamen Widerstand 240g mit der Erde verbunden. Die Röhre 231 g ist normalerweise leitend, und das Steuergitter der Röhre 230g ist über den Widerstand 241 g geerdet, so daß bei voll stromführender Röhre 231 g die Kathode der Röhre 230g normalerweise ausreichend positiv mit Bezug auf ihr Steuergitter gehalten wird, um die Röhre 230g nichtleitend zu halten.The task of the univibrator 34g is that of the gamma ray detector developed impulses to erase and amplify and their amplitude and width to unify. The univibrator is included as a so-called single-stroke multivibrator two pentodes 230g and 231g formed. The tube 230g is usually about the Anode current cut-off voltage biased, so that it has a typical "single-ended operation" at which the multivibrator is normally at rest and one output pulse is generated for each supplied gamma ray detector pulse. In particular, the anode of the gamma ray detector 25 is with the anode of the tube 230 g connected, the two anodes with anode potential from the power supply part 33 can be supplied via the common load resistor 235g. The anode potential for the tube 231 g is fed through the power supply part 33 through the resistors 236g, 237g and 238g delivered. The control grid of the tube 231g is with the tube cathode across the resistor 239g and the cathodes of the two tubes 230g and 231g connected to each other and to earth via a common resistor 240g. the Tube 231g is normally conductive and the control grid of tube 230g is over the resistor 241 g grounded, so that when the tube is fully energized 231 g the cathode of the tube 230g is normally sufficiently positive with respect to its control grid is held to keep the tube 230g non-conductive.

Wenn ein Gammastrahl auf den Detektor 25 auftrifft und eine Entladung des Detektors sowie einen Abzug von Anodenstrom über den Belastungswiderstand 235 g bewirkt, wird die Spannung an der Anode der Röhre 230g vermindert, so daß ein scharfer, negativer Impuls erzeugt wird, der dem Steuergitter der Röhre 231 g über den Kondensator 242g zugeführt wird. Dieser Impuls dient zur Abschaltung des Stromflusses durch die Röhre 231 g. Die sich daraus ergebende Verminderung des Spannungsabfalls über die Widerstände 236g, 237g und 238g und die Erhöhung des positiven Potentials an der Anode der Röhre 231 g verursacht einen Stromfluß durch den Kondensator 243g und den Widerstand 241g, wodurch die Vorspannung am Steuergitter der Röhre 230g vermindert wird, so daß diese Röhre stromführend zu werden beginnt. Der stromführende Zustand der Röhre 230g dient zur Aufrechterhaltung des Spannungsabfalls über den Anodenwiderstand 235 g. Nach der Entladung des Kondensators 243g über die zugeordneten Glieder des Kreises wird die Röhre 231 g wieder leitend, so daß das Potential an ihrer Anode absinkt und damit die Vorspannung an der Röhre 230g zunimmt, bis die letztere wieder nichtleitend geworden ist. Auf diese Weise wird der Univibrator 34g wieder in seinen Ausgangszustand zurückgebracht. When a gamma ray hits the detector 25 and a discharge of the detector as well as a withdrawal of anode current via the load resistor 235 g causes the voltage at the anode of the tube 230g to be reduced, so that a sharp, negative pulse is generated which is transmitted to the control grid of the tube 231 g is supplied to the capacitor 242g. This pulse is used to switch off the current flow through the tube 231 g. The resulting reduction in voltage drop via the resistors 236g, 237g and 238g and the increase in the positive potential at the anode of the tube 231g causes a current to flow through the capacitor 243g and resistor 241g, thereby biasing the control grid of tube 230g is decreased so that this tube begins to be energized. The live State of the tube 230g is used to maintain the voltage drop across the Anode resistance 235 g. After the capacitor 243g has been discharged via the associated Members of the circle, the tube 231 g becomes conductive again, so that the potential is on its anode drops and thus the bias voltage on the tube 230g increases until the the latter has become non-conductive again. This is how the univibrator becomes 34g returned to its original state.

Aus den vorangehenden Erläuterungen ergibt sich, daß die an der Anode des Gammastrahlendetektors 25 erzeugten Gammastrahlenimpulse nur zur Auslösung des Ulivibrators 34g dienen, so daß an der Anode der Röhre 231 g ein positiver Impuls erzeugt wird, jedesmal, wenn diese Röhre bei Empfang eines Gammastrahls durch den Detektor 25 nichtleitend gemacht wird. Diese Univibratorimpulse haben eine gleichmäßige Amplitude und Breite und eine Freqnenz, die derjenigen der den Detektor 25 beaufschlagenden Gammastrahlen entspricht. From the preceding explanations it follows that the at the anode of the gamma ray detector 25 generated gamma ray pulses only for triggering of Ulivibrators 34g are used, so that a positive pulse is applied to the anode of the tube 231g every time this tube is received upon receipt of a gamma ray by the Detector 25 is made non-conductive. These univibrator pulses are uniform Amplitude and width and a Freqnenz that of that of the detector 25 applied Corresponds to gamma rays.

Für die Zwecke der Isolierung werden die im Anodenkreis der Röhre in der im vorangehenden beschriebenen Weise erzeugten positiven Impulse der Katbodenfolgeschaltung 35g zugeführt. Insbesondere werden die positiven Univibratorimpulse über den Kondensator 250g und den Widerstand 251g dem Steuergitter einer Kathodenfolgeröhre 252 g zugeführt und über den Kathodenbelastungswiderstand 253 g der letztgenannten Röhre übertragen. Die auf diese Weise über den Ausgangswiderstand 253g der Kathodenfolgeschaltung erzeugten positiven Impulse werden dem Verstärker 36g zugeführt. Dieser Verstärker besteht aus einer Doppeltriodenverstärkerröhre 260g, wobei die Kathoden der beiden Triodenabschnitte über den gemeinsamen, eine automatische Kathodenvorspannung erzeugenden Kreis 259g geerdet sind. Die Ausgangsimpulse aus der Kathodenfolgeschaltung 35g werden unmittelbar den Steuergittern der beiden Seiten der Röhre 260g aufgeprägt und die Anoden der beiden Röhrenseiten miteinander und über die Primärwicklung 261 g eines Ausgangstransformators 262g mit dem Stromversorgungsteil 33 verbunden. Der Ausgangstransformator 262g ist mit einer Sekundärwicklung263g ausgebildet, deren eine Klemme über den gemeinsamen Kopplungskondensator 266 geerdet ist und deren andere Klemme über die Leitung 267 mit dem Mittelleiter 13 des Kabels 12 verbunden ist. Ein gemeinsamer Einschwingdämpfungswiderstand 268 ist parallel zur Sekundärwicklung 263g des Ausgangstransformators 262g geschaltet. For the purpose of insulation, those are in the anode circuit of the tube in the manner described above, positive pulses generated by the Katbodenfolerschaltung 35g supplied. In particular, the positive univibrator pulses are transmitted across the capacitor 250g and resistor 251g are fed to the control grid of a cathode follower tube 252g and transmitted 253 g of the latter tube through the cathode load resistor. In this way via the output resistor 253g of the cathode follower circuit positive pulses generated are supplied to the amplifier 36g. This amplifier consists of a double triode amplifier tube 260g, with the cathodes of the two Triode sections over the common, automatic cathode bias generating Circle 259g are grounded. The output pulses from the cathode follower circuit 35g are imprinted directly on the control grids on both sides of the tube 260g and the anodes of the two tube sides with one another and via the primary winding 261 g of an output transformer 262g is connected to the power supply part 33. Of the Output transformer 262g is formed with a secondary winding 263g whose one terminal is grounded across the coupling common capacitor 266 and their the other terminal is connected to the center conductor 13 of the cable 12 via the line 267 is. A common transient damping resistor 268 is in parallel with the secondary winding 263g of the output transformer 262g switched.

In Zusammenfassung der Arbeitsweise des Gammastrahlensignalkanals 31 ergibt sich aus der vorangehenden Erläuterung, daß die durch den Gammastrahlendetektor25 bei der Beaufschlagung desselben durch Gammastrahlen erzeugten Impulse in Amplitude und Breite mittels des Univibrators 34g vereinheitlicht und im Verstärker 36g weiterhin verstärkt werden, so daß über die Sekundärwicklung 263g des Kopplungstransformators 262g scharfe Impulse von gegebener Polarität auftreten, d. h. von positiver Polarität mit Bezug auf die Erde. Diese Impulse werden dem Wechselstrom von 400 Hz des Generators 17 überlagert und über das Kabel 12 auf das tJbertagegerät 11 übertragen. In der gleichen Weise werden die durch den Neutronendetektor 22 bei der Beaufschlagung desselben durch Neutronen erzeugten Impulse in ihrer Amplitude und Breite im Univibrator 34n vereinheitlicht und im Verstärker 36n verstärkt. In summary of how the gamma-ray signal channel works 31 results from the foregoing explanation that the gamma ray detector 25 when the same is acted upon by gamma rays in amplitude and width are unified by means of the univibrator 34g and continue in the amplifier 36g are amplified so that through the secondary winding 263g of the coupling transformer 262g sharp pulses of a given polarity occur, i.e. H. of positive polarity with respect to the earth. These pulses are the alternating current of 400 Hz of the generator 17 superimposed and transmitted via the cable 12 to the transferring device 11. In the In the same way, the neutron detector 22 will act upon it the same pulses generated by neutrons in their amplitude and width in the univibrator 34n unified and amplified in amplifier 36n.

Um jedoch eine Unterscheidung der Gammastrahlenimpulse, welche über die Ausgangswicklung 263g erzeugt und über die Leitung 267 dem Kabel 12 mit einer gegebenen Polarität zugeführt werden, von den Neutronenimpulsen zu ermöglichen, die über die Sekundärwicklung 263n des Neutronenkanal-Ausgangstransformators 262 n erzeugt werden, ist die Wicklung 263 n parallel zu dem gemeinsamen Dämpfungsglied geschaltet, das aus dem Widerstand 268 und dem Kondensator 266 von entgegengesetzter Polarität besteht, so daß Neutronen impulse erzeugt werden, deren Polarität derjenigen der Gammastrahlenimpulse auf der gemeinsamen Leitung 267 ent- gegengesetzt ist, d. h. Impulse, die mit Bezug auf die Erde negativ sind. Die Anordnung eines gemeinsamen Leitungskopplungskondensators 266 und eines gemeinsamen Dämpfungswiderstandes 268 sowohl für den Gammastrahlensignalkanal 31 als auch den Neutronensignalkanal 32 hat die wichtige Aufgabe, Einschwingvorgänge im gemeinsamen Ausgangskreis der Kanäle 31 und 32 im wesentlichen zu verhindern. In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, daß der Widerstand 268 sehr niedrig und vorzugsweise von der Größenordnung von 27 Ohm ist, um zu verhindern, daß die induktiven Wicklungen 263 g und 263n, die miteinander gekoppelt sind, sich selbst erregen und störende Einschwingungsvorgänge hervorrufen, die die entgegengesetzt polarisierten Gammastrahlen- und Neutronenimpulse, die der gemeinsamen Leitung 267 zugeführt werden, beeinflussen würden.However, to distinguish the gamma ray impulses, which over the output winding 263g generated and via the line 267 to the cable 12 with a given polarity to enable the neutron pulses to those across the secondary winding 263n of the neutron channel output transformer 262 n are generated, winding 263 n is parallel to the common attenuator switched, that of the resistor 268 and the capacitor 266 of opposite Polarity exists, so that neutron pulses are generated whose polarity is the same of the gamma ray pulses on common line 267 is opposite, d. H. Impulses that are negative with respect to the earth. The arrangement of a common Line coupling capacitor 266 and a common damping resistor 268 for both the gamma-ray signal channel 31 and the neutron signal channel 32 has the important task of stabilizing transients in the common output circuit of the channels 31 and 32 essentially to prevent. In this context it should be mentioned that resistance 268 is very low and preferably on the order of 27 Ohm is to prevent the inductive windings 263g and 263n from connecting to each other are coupled, excite themselves and cause disturbing oscillation processes, which the oppositely polarized gamma-ray and neutron pulses which the common line 267 would affect.

Um jeweils eine entsprechende Anzeige der Tiefe zu erzielen, bis zu welcher das Untertagegerät 10 niedergebracht worden ist, ist der Bundsuchkreis vorgesehen. Dieser ist so angeordnet, daß er vom Stromversorgungsteil 33 erregt wird und so arbeitet, daß er gleichgerichtete Spannungsschwankungen oder Stromstöße über das Kabel 12 dem Bundsuchdetektorkreis 21 an der Tagesoberfläche zuführt. Zur Lieferung von Betriebsstrom für den Bundsuchkreis 24 ist die ungeerdete Seite der Wicklung 210 des Leistungstransformators 203 über die Leitung 280 mit der Verbindungsstelle zwischen den beiden Widerständen 281 und 282 verbunden, welch letztere gleiche Widerstandswerte haben. Diese Widerstände bilden zwei Arme einer Brückenschaltung, deren andere Arme identische Bundsuchspulen 23 a und 23b enthalten. To get a corresponding display of the depth, up to To which the underground device 10 has been brought down is the federal search area intended. This is arranged so that it is excited by the power supply part 33 and works in such a way that it rectifies voltage fluctuations or current surges via the cable 12 to the bundle search detector circuit 21 at the surface of the day. To the Supply of operating current for the bundle search circuit 24 is the ungrounded side of the Winding 210 of power transformer 203 via line 280 to the junction connected between the two resistors 281 and 282, the latter having the same resistance values to have. These resistors form two arms of a bridge circuit, the other arms of which contain identical fret search coils 23 a and 23 b.

Die Spulen 23 a und 23 b sind in Reihenparallelschaltung mit den Widerständen 281 und 282, wobei die Verbindungsstelle zwischen diesen Spulen geerdet ist, um den Niederspannungs-Wechselstromkreis zu vervollständigen. Mittels des Kopplungstransformators 283 wird der vorerwähnten Brückenschaltung eine Ausgangsspannung entnommen, wobei die Primärwicklung 284 des Kopplungstransformators zwischen diagonal gegenüberliegenden Punkten der Brückenschaltung geschaltet ist. Die äußeren Enden der Transformatorsekundärwicklung 285 sind mit einem Zweiweggleichrichter 286 verbunden, und die Wicklung 285 ist mit einer geerdeten Mittelanzapfung 267 versehen, um eine Spannung über den Filterkondensator 290 zu erzeugen, die mit Bezug auf die Erde negativ ist. Das auf diese Weise über den Kondensator 290 erzeugte gleichgerichtete Potential wird in einem Filterkreis geglättet, der aus den Induktionsspulen 291 und 292 und dem Nebenschlußkondensator 293 besteht, so daß eine im wesentlichen gleichgerichtete Spannung über die Leitung 267 dem Kabelleiter 13 zugeführt wird.The coils 23 a and 23 b are connected in series with the resistors 281 and 282, the junction between these coils being grounded to to complete the low voltage AC circuit. By means of the coupling transformer 283, an output voltage is taken from the aforementioned bridge circuit, wherein the primary winding 284 of the coupling transformer between diagonally opposed Points of the bridge circuit is switched. The outer ends of the transformer secondary winding 285 are connected to a full wave rectifier 286, and winding 285 is provided with a grounded center tap 267 to provide a voltage across the filter capacitor 290 which is negative with respect to the earth. That over this way rectified potential generated by capacitor 290 is in a filter circuit smoothed that of the induction coils 291 and 292 and the shunt capacitor 293 exists, so that a substantially rectified voltage across the line 267 is fed to the cable conductor 13.

Aus der vorangehenden Beschreibung ergibt sich, daß die Wände 281 und 282 und die Bundsuchspulen 23 a und 23 b eine Brückenschaltung umfassen, und wenn die Scheinwiderstände der Bundsuchspulen 23a und 23b gleich sind, ist die Brücke abgeglichen, so daß keine Spannung über die Primärwicklung 284 des Kopplungstransformators 283 erzeugt wird. Der oben beschriebene Zustand tritt ein, wenn die Spulen 23 a und 23 b sich in der Nähe eines eisenhaltigen Metallgehäuses oder -rohres von gleichförmiger Wandstärke befinden. Da jedoch, wenn die Spulen an einem Gehäusebund vorbeibewegt werden, eine der Spulen 23a oder 23 b durch den Bund beeinflußt wird, bevor dies bei der anderen Spule geschieht, wird dadurch die Abgleichung der Scheinwiderstände der beiden Spulen kurzzeitig gestört. Dies hat zur Folge, daß über die Primärwicklung 284 eine Spannung erzeugt wird, die durch den Gleichrichter 286 gleichgerichtet wird, so daß eine gleichgerichtete Spannung erzeugt wird, die über das Kabel 12 an das ti1zertagegerät 11 geliefert wird. In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, daß die gleichgerichteten Spannungsschwankungen oder Stromstöße, die durch den Bundsuchkreis 24 erzeugt werden, vom Wechselstromversorgungsteil mittels der Kondensatoren 201 und 18 isoliert werden. Es ergibt sich ferner, daß die Bundsuchspannungsstöße den anderen im Kabelleiter 13 vorhandenen Signalen überlagert werden, so daß die Gesamtwellenform der Spannung zwischen der inneren Kabelleitung 13 und der geerdeten äußeren Ummantelung des Kabels eine Wechselstromwelle von 400 Hz umfaßt, die zur Erregung des Stromversorgungsteils 33 benutzt wird, sowie Gammastrahlenimpulse von positiver Polarität, die der 400-Hz-Welle überlagert werden, und Neutronenimpulse von negativer Polarität, die ebenfalls der 400-Hz-Welle überlagert werden, sowie schließlich die gleichgerichteten Bundsuchspannungsstöße oder -schwankungen, welche eine verhältnismäßig geringe Erhöhung oder Verminderung des gleichgerichteten Potentials auf der Leitung 13 bedingen. From the foregoing description it can be seen that the walls 281 and 282 and the bundle search coils 23 a and 23 b comprise a bridge circuit, and if the apparent resistances of the fret search coils 23a and 23b are the same, the bridge is balanced so that no voltage across the primary winding 284 of the coupling transformer 283 is generated. The state described above occurs when the coils 23 a and 23b near a ferrous metal casing or pipe of more uniform shape Wall thickness. Since, however, when the coils moved past a housing collar one of the coils 23a or 23b is influenced by the federal government before this happens in the other coil, this balances the apparent resistances of the two coils briefly disturbed. As a result, over the primary winding 284 generates a voltage that is determined by the rectifier 286 is rectified, so that a rectified voltage is generated, which is about the cable 12 is supplied to the ti1zertaggerät 11. In this context is to mention that the rectified voltage fluctuations or current surges that are generated by the fret search circuit 24, from the AC power supply part by means of of the capacitors 201 and 18 can be isolated. It also results that the federal search voltage surges the other signals present in the cable conductor 13 are superimposed so that the Total waveform of the voltage between the inner cable line 13 and the grounded one outer sheath of the cable comprises an alternating current wave of 400 Hz, which for Excitation of the power supply part 33 is used, as well as gamma ray pulses from positive polarity superimposed on the 400 Hz wave and neutron pulses of negative polarity, which are also superimposed on the 400 Hz wave, as well as finally the rectified fret search voltage surges or fluctuations, which a relatively small increase or decrease in the rectified potential on line 13.

Was die Einzelheiten des Stromversorgungsteiles 33 betrifft, so wird der Wechselstrom von dem Generator 17 an der Tagesoberfläche über den Kondensator 18, den Kabelleiter und die in Reihe geschaltete Drosselspule 200 und den Kondensator 201 auf die Primärwicklung 202 eines Leistungstransformators 203 übertragen, wobei das andere Ende der Wicklung 202 geerdet ist, um so den Stromkreis über die geerdete Ummantelung des Kabels 12 zu vervollständigen. Ein Teil des Wechselstroms, der dem Kreis 33 zugeführt wird, wird an die in Reihenparallelschaltung angeordneten Kathodenheizspulen 271 bis einschließlich 278 der verschiedenen Röhren des Untertagegerätes 10 über den Strombegrenzungswiderstand 270 geliefert. Der Leistungstransformator 203 ist mit einer ersten I-Ieizwicklung 204 versehen, die die Heizleistung für die Hochspannungsgleichrichterröhre 205 liefert. Der Transformator 203 ist ferner mit einer Sekundärwicklung 206 versehen, die eine Mittelanzapfung 207 hat, welche geerdet ist, wobei eine Seite der Wicklung 206 mit der Anode der Hochspannungsgleichrichter öhre 206 verbunden ist, während das andere Ende der Wicklung 206 mit den Anoden einer Doppeldioden-Netzgleichrichterröbre 208 verbunden ist. Die Kathoden der beiden Seiten der Röhre 208 sind miteinander und über den Filterkondensatoi- 209 geerdet. As for the details of the power supply part 33, so the alternating current from the generator 17 at the surface via the capacitor 18, the cable conductor and the series connected choke coil 200 and the capacitor 201 transferred to the primary winding 202 of a power transformer 203, wherein the other end of winding 202 is grounded so the circuit is grounded through the Sheathing of the cable 12 to complete. Part of the alternating current supplied to the Circuit 33 is fed to the cathode heating coils arranged in series-parallel connection 271 to 278 inclusive of the various tubes of the underground device 10 over the current limiting resistor 270 is supplied. The power transformer 203 is provided with a first I-Iizwicklung 204, which the heating power for the high-voltage rectifier tube 205 delivers. The transformer 203 is also provided with a secondary winding 206, which has a center tap 207 which is grounded with one side of the winding 206 is connected to the anode of the high voltage rectifier tube 206 while the other end of the winding 206 to the anodes of a double diode mains rectifier tube 208 is connected. The cathodes of both sides of the tube 208 are with each other and grounded via the filter condenser 209.

Der Transformator 203 ist ferner mit einer zweiten Heizfadenwicklung 210 verstehen, die Heizleistung zu den Vakuumröhren in den Signalkanälen 31 und 32 liefert sowie einen Niederspamiungs-Wechsel strom zum Bundsuchkreis 24. Die gleichgerichtete Hochspannung der Endröhre 205 wird in einem allgemein mit 215 bezeichneten zweiteiligen RC-Filter gefiltert und mittels der in Reihe geschalteten gasgefüllten Regelröhren 216 und 217 geregelt, um eine gerichtete und gefilterte Hochspannung zur Erregung des Gammastrahlendetektors 25 und des Neutronendetektors 27 zu erzielen. In gleicher Weise wird die über den KOI1-densator 209 erzeugte gleichgerichtete und gefilterte Niederspannung als Anodenspeisepotential für die Vakuumröhren der Signalkanäle 31 und 32 benutzt.The transformer 203 is also provided with a second filament winding 210 understand the heating power to the vacuum tubes in the signal channels 31 and 32 also supplies a low-voltage alternating current to the bundle search circuit 24. The rectified The high voltage of the end tube 205 is in a two-part, generally designated 215 RC filters filtered and using the gas-filled control tubes connected in series 216 and 217 regulated to a directional and filtered high voltage for excitation of the gamma ray detector 25 and the neutron detector 27 to achieve. In the same Way, the rectified and filtered one generated via the KOI1 capacitor 209 Low voltage as anode feed potential for the vacuum tubes of the signal channels 31 and 32 used.

Um die Benutzung des Stromversorgungsteiles 33 als gemeinsame Stromquelle sowohl für die Neutronenals auch für die Gammastrahlensignalkanäle zu ermöglichen und um das Aufprägen von durch die Gleichrichter 205 und 208 erzeugten Oberwellen auf das Kabel 12 zu verhindern, ist die Drosselspule 200 in Reihe mit dem Kondensator 201 zwischen dem Kabelleiter 13 und der Primärwicklung des Leistungstransformators 203 geschaltet. Durch diese Drosselspule wird in wirksamer Weise verhindert, daß Oberwellen, die durch die Gleichrichter 205 und 208 erzeugt werden können, über den Leistungstransformator 203 rückgekoppelt und dem Kabel 12 aufgeprägt werden, so daß die Oberwellen der Stromversorgungsfrequenz nicht mit den Signalen der Lotungseinrichtung vermischt werden.To use the power supply part 33 as a common power source for both the neutrons and the gamma-ray signal channels and about the imprinting of by the Rectifiers 205 and 208 generated harmonics To prevent the cable 12 from being applied, the reactor 200 is in series with the capacitor 201 between the cable conductor 13 and the primary winding of the power transformer 203 switched. This choke coil effectively prevents Harmonics that can be generated by rectifiers 205 and 208 over the power transformer 203 is fed back and impressed on the cable 12, so that the harmonics of the power supply frequency do not interfere with the sounder signals be mixed.

Ein weiteres Merkmal des Stromversorgungsteiles 33 besteht in einem ausgeglichenen Betrieb, so daß das Ausgangspotential des Stromversorgungsteiles sich bei starken Veränderungen der Umgebungstemperatur nicht wesentlich ändert. Daraus ergibt sich, daß das Untertagegerät 10 in Bohrlöcher niedergebracht werden kann, in welchen die Umgebungstemperatur sehr hoch ist. Aus diesem Grunde ist es erforderlich, einen sehr stabilen Stromversorgungsteil zu verwenden, der im wesentlichen unempfindlich gegen Temperaturänderungen für die Gammastrahlen- und Neutronensignalkanäle ist, so daß eine Wechselwirkung zwischen diesen Kanälen verhindert wird. Für diesen ausgeglichenen Betrieb ist der Leistungstransformator 203 vorzugsweise so ausgebildet, daß die beiden Abschnitte der Wicklung 206 eine gleiche Anzahl von Gleichstromamperewindungen haben. Beispielsweise ist der Teil der Wicklung206, welcher Strom zum Gleichrichter 208 liefert, in Gegenphasigkeit zu dem Teil der Wicklung 206 gewickelt, welcher Strom zum Gleichrichter 205 liefert, wobei die Stromwerte der beiden Abschnitte der Wicklung 206 umgekehrt proportional zu den Potentialen über dieselben sind. Bei dieser Anordnung ist eine Sättigung des Transformators 203 im wesentlichen ausgeschaltet und die Stabilität und Leistung des Stromversorgungsteiles 33 bei hohen Temperaturen wesentlich erhöht. Another feature of the power supply 33 is one balanced operation, so that the output potential of the power supply part does not change significantly if the ambient temperature changes significantly. As a result, the underground equipment 10 can be sunk into boreholes in which the ambient temperature is very high. That is why it is required to use a very stable power supply part that is essentially insensitive to temperature changes for the gamma-ray and neutron signal channels so that interaction between these channels is prevented. For this balanced operation, the power transformer 203 is preferably designed in such a way that that the two sections of winding 206 have an equal number of DC ampere turns to have. For example, the part of winding 206 that supplies current to the rectifier 208 supplies, wound in phase opposition to that part of the winding 206 which Supplies current to rectifier 205, the current values of the two sections of winding 206 are inversely proportional to the potentials across it. With this arrangement, saturation of the transformer 203 is essentially eliminated and the stability and performance of the power supply part 33 at high temperatures significantly increased.

Das Übertagegerät 11 Wie insbesondere aus Fig. 3 A, 3 B und 3 C ersichtlich, besteht das Übertagegerät 11 im wesentlichen aus dem Gammastrahleniinpuls-Detektorkreis 19, dem Neutronenimpuls-Detektorkreis 20, dem Bundsuch-Detektorkreis 21, dem Aufzeichnungsgerät 22, einem Eingangsfilterkreis 37 und einem Stromversorgungsteil 38. Der Filterkreis 37 ist für das Trennen der Gammastrahlenimpulse von den Neutronenimpulsen vorgesehen und liefert die getrennten Impulse zu den beiden Detektorkreisen 19 und 20. Der Gammastrahlenimpuls-Detektorkreis 19 ist im wesentlichen identisch mit dem Neutronenimpuls-Detektorkreis 20, so daß entsprechende Elemente der Kreise 19 und 20 mit den gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet wurden, die sich voneinander durch die zugesetzten Buchstaben »g« und »il « unterscheiden. Im nachstehenden ist daher nur der Gammastrahlenimpuls-Detektorkreis 19 im einzelnen beschrieben, da die gleiche Beschreibung auch für den Neutronenimpuls-Detektorkreis 20 zutrifft. The transmission device 11 As can be seen in particular from FIGS. 3 A, 3 B and 3 C, the transmission device 11 consists essentially of the gamma ray pulse detector circuit 19, the neutron pulse detection circuit 20, the fret search detection circuit 21, the recorder 22, an input filter circuit 37 and a power supply part 38. The filter circuit 37 is provided for separating the gamma ray pulses from the neutron pulses and delivers the separate pulses to the two detector circuits 19 and 20. Der Gamma ray pulse detector circuit 19 is essentially identical to the neutron pulse detector circuit 20, so that corresponding elements of circles 19 and 20 have the same reference numerals which are distinguished from each other by the added letters "g" and "il" differentiate. In the following, therefore, is only the gamma ray pulse detector circuit 19 described in detail, since the same description also applies to the neutron pulse detector circuit 20 applies.

Wie bereits erwähnt, werden die drei verschiedenen, im Untertagegerät 10 erzeugten Signale über das Kabel 12 dem Filterkreis 37 zugeführt. Insbesondere ist der Imienleiter 13 des Kabels 12 mit einem mehrteiligen I-Iochpaßfilter verbunden, das die in Reihe geschalteten Kondensatoren 301, 302, 303 und 304 sowie die parallel geschalteten Widerstände 305, 306, 307 und 308 umfaßt. Das Filter 37 umfaßt ferner einen Ausgangsfilterteil mit einem in Reihe geschalteten Kondensator 310 und einem parallel geschalteten Zuleitungswiderstand, dessen Wert mittels des Schwundregelschalters 320 verändert werden kann. As mentioned earlier, the three are different in the underground equipment 10 generated signals are fed to the filter circuit 37 via the cable 12. In particular the Imienleiter 13 of the cable 12 is connected to a multi-part I-Iochpassfilter, that the series-connected capacitors 301, 302, 303 and 304 as well as the parallel switched resistors 305, 306, 307 and 308. The filter 37 further comprises a Output filter part with one capacitor 310 connected in series and one in parallel switched lead resistance, its value using the shrinkage control switch 320 can be changed.

Daher kann der bewegliche Arm 319 des Schalters 320 wahlweise mit den Widerständen 311 bis einschließlich 316 verbunden werden, um eine veränderliche Zeitkonstante für den Ausgangsteil des Filters 37 bei Aufrechterhaltung eines im wesentlichen konstanten Ausgangsscheinwiderstandes, wie dem Fachmann ohne weiteres verständlich, vorzusehen. Die Primärwicklung 329 eines Gegentakt-Ausgangstransformators 330 ist zwischen dem beweglichen Arm des Schwundregelschalters und der Erde geschaltet. Zwei hintereinandergeschaltete Widerstände 332 und 333 sind parallel zur Sekundärwicklung 331 des Transformators 330 geschaltet, wobei die Verbindungsstelle zwischen den Widerständen 332 und 333 geerdet ist.Therefore, the movable arm 319 of the switch 320 can optionally with the resistors 311 to 316 inclusive are connected to a variable Time constant for the output part of the filter 37 while maintaining an im essential constant output impedance, as would be readily apparent to those skilled in the art understandable to provide. The primary winding 329 of a push-pull output transformer 330 is connected between the movable arm of the fade control switch and earth. Two resistors 332 and 333 connected in series are parallel to the secondary winding 331 of the transformer 330 switched, the connection point between the Resistors 332 and 333 is grounded.

Um zu verhindern, daß die 400-Hz-Welle, welche vom Generator 17 über das Kabel 12 dem Untertagegerät 10 zugeführt wird, störend auf die Aufnahme der Gammastrahlen- und Neutronenimpulse einwirkt, sind zwei Sperrkreise vorgesehen, von denen einer auf die Grundfrequenz und der andere auf die dritte Harmonische der 400-Hz-Welle abgestimmt ist. Diese Sperrkreise sind parallel zum ersten Nebenschlußwiderstand 305 des Filterkreises 337 geschaltet. Der erste Sperrkreis hat die Form eines auf 400 Hz abgestimmten Spannungsresonanzkreises und umfaßt einen Kondensator 335 und eine Induktionsspule 336. To prevent the 400 Hz wave from the generator 17 over the cable 12 is fed to the underground device 10, interfering with the recording of the Gamma ray and neutron impulses, two blocking circuits are provided, one of which on the fundamental frequency and the other on the third harmonic the 400 Hz wave is tuned. These trap circuits are parallel to the first shunt resistor 305 of the filter circuit 337 switched. The first trap circle has the shape of an on 400 Hz tuned voltage resonance circuit and comprises a capacitor 335 and an induction coil 336.

In ähnlicher Weise hat der zweite Sperrkreis die Form eines auf die dritte Harmonische der Grundfrequenz abgestimmten Spannungsresonanzkreises und umfaßt den Kondensator 337 und die Induktionsspule 338.Similarly, the second trap circuit has the shape of a third harmonic of the fundamental frequency tuned voltage resonant circuit and includes the capacitor 337 and the induction coil 338.

Die Spannungsresonanzkreise335, 336 und 337, 338 stellen einen sehr niedrigen Scheinwiderstand für die Grundfrequenz und die dritte Harmonische der 400-Hz-Welle dar, so daß diese Komponenten nicht über die übrigen Teile des Filterkreises 37 übertragen werden.The voltage resonance circuits 335, 336 and 337, 338 represent a very low impedance for the fundamental frequency and the third harmonic of the 400 Hz wave so that these components do not have the remaining parts of the filter circuit 37 are transferred.

Was nun die Arbeitsweise des Filterkreises 37 zur Trennung der Gammastrahlen- und Neutronenimpulse von den anderen auf dem Kabelleiter 13 vorhandenen Spannungen betrifft, so ergibt sich, daß der Filterkreis 37 Gammastrahlen- und Neutronenimpulse durchlassen soll, die stoßartig auftreten, und dieÜbertragung der verhältnismäßig niederfrequenten 400-Hz-Welle und die im wesentlichen gleichgerichteten Bundsuchspannungsstöße verhindern soll. Um diese Funktionen erfüllen zu können, ist es erforderlich, daß der Filterkreis 37 eine günstige Ausgleichscharakteristik hat und keine Eigenschwingungen nach jedem Gammastrahlen- oder Neutronenimpuls hervorruft. Wenn das Filter 37 aus einer Mehrzahl von Abschnitten mit Spule und Kondensator bestehen würde, würde das Filter das Bestreben haben, unerwünschte Einschwingvorgänge nach jedem Impuls zu erzeugen, wodurch eine Unterscheidung zwischen den entgegengesetzt polaren Gammastrahlen- und Neutronenimpulsen schwierig werden würde. Dementsprechend ist es notwendig, daß das Filter 337 eine gewisse Mindesteigenschwingung unrnittelbar anschließend an die Gammastrahlen- und Neutronenimpulse erzeugt. As for the mode of operation of the filter circuit 37 for separating the gamma rays and neutron pulses from the other voltages present on the cable conductor 13 is concerned, it is found that the filter circuit 37 gamma ray and neutron pulses should let through, which occur suddenly, and the transmission of the proportionally low-frequency 400 Hz wave and the essentially rectified fret search voltage surges should prevent. In order to be able to fulfill these functions, it is necessary that the filter circuit 37 has a favorable compensation characteristic and no natural oscillations after each gamma-ray or neutron pulse. When the filter 37 is off would consist of a plurality of sections with coil and capacitor, that would Filters tend to prevent unwanted transients after each pulse generate, whereby a distinction between the oppositely polar gamma-ray and neutron pulses would be difficult. Accordingly, it is necessary that the filter 337 immediately follows a certain minimum natural oscillation generated on the gamma ray and neutron pulses.

Da das Erfordernis, daß der Filterkreis 37 eine Mindesteigenschwingung hervorruft, der Forderung, daß das Filter eine scharfe Abschaltcharakteristik hat, entgegengesetzt ist, sind die oben beschriebenen Sperrkreise vorgesehen, um die vorherrschenden Komponenten der durch den Generator 17 gelieferten Stromfrequenzwelle zu unterdrücken.Since the requirement that the filter circuit 37 have a minimum natural oscillation causes the requirement that the filter has a sharp switch-off characteristic, is opposite, the blocking circuits described above are provided to the predominant components of the power frequency wave supplied by the generator 17 to suppress.

Aus der vorangehenden Erläuterung ergibt sich, daß der Filterkreis 37 Gammastrahlenimpulse von der einen Polarität und Neutronenimpulse von entgegengesetzter Polarität an die in Reihe geschalteten Widerstände 332 und 333 liefert. Insbesondere sind die Gammastrahlenimpulse von positiver Polarität, wenn sie der Primärwicklung des Transformators 330 zugeführt werden. Diese Impulse erscheinen über den Widerstand 332 als positive Impulse mit Bezug auf die Erde und über den Widerstand 333 als negative Impulse mit Bezug auf die Erde. In gleicher Weise erscheinen die negativen Neutronenimpulse über den Widerstand 332 als negativ mit Bezug auf die Erde und über den Widerstand 333 als positiv mit Bezug auf die Erde. Daraus ergibt sich, daß die Gammastrahlenimpulse von den Neutronenimpul sen getrennt werden können dadurch, daß Gammastrahlen- und Neutronenkreise vorgesehen werden, die nur auf Potentiale ansprechen, die von verschiedener bestimmter Polarität mit Bezug auf die Erde sind. From the preceding explanation it can be seen that the filter circuit 37 gamma ray impulses from one polarity and neutron impulses from the opposite polarity Provides polarity to series resistors 332 and 333. In particular the gamma ray pulses are of positive polarity when they are the primary winding of the transformer 330 can be supplied. These impulses appear through the resistor 332 as positive pulses with respect to earth and via resistor 333 as negative impulses with respect to the earth. The negative appear in the same way Neutron pulses through resistor 332 as negative with respect to earth and via resistor 333 as positive with respect to earth. This results in, that the gamma ray pulses can be separated from the neutron pulses by that gamma-ray and neutron circles are provided, which only on potentials address that are of different particular polarity with respect to the earth.

Der Gammastrahlenimpuls-Detektorkreis 19 umfaßt eine Verstärkerstufe 39 39g, einen Univibrator 40g, eine Kathodenverstärkerstufe41g, eine Umkehrstufe 42g und eine Zählstufe 43g. Die Verstärkerstufe 39g hat eine Verstärkerröhre 340g, deren Steuergitter mit der ungeerdeten Klemme des Widerstandes 332 verbunden ist. Die Kathode der Röhre wird mit einem Potential betrieben, das mit Bezug auf die Erde positiv ist mittels eines den Widerstand 341 g, das Potentiometer 342g und den Widerstand 343 g enthaltenden Spannungsteilergliedes. Das Potentiometer 342 g kann zur Veränderung des Kathodenpotentials und damit der Vorspannung der Röhre 340g verstellt werden. Der Parallelkondensator 344g ist zwischen die Kathode der Röhre 340g und die Erde geschaltet. Das Anodenpotential wird von der X B-Stromquelle der Anode der Röhre 340g über die Widerstände 345g und 346g zugeführt. The gamma ray pulse detection circuit 19 includes an amplifier stage 39 39g, a univibrator 40g, a cathode amplifier stage 41g, a reversing stage 42g and a counting stage 43g. The amplifier stage 39g has an amplifier tube 340g, whose control grid is connected to the ungrounded terminal of resistor 332. The cathode of the tube is operated with a potential that is related to the Earth is positive by means of the resistor 341g, the potentiometer 342g and the voltage divider member containing the resistor 343 g. The potentiometer 342 g can change the cathode potential and thus the bias of the tube 340g can be adjusted. The parallel capacitor 344g is between the cathode of the Tube 340g and the earth switched. The anode potential is from the X B power source is fed to the anode of tube 340g through resistors 345g and 346g.

Aus der vorangehenden Erläuterung ergibt sich, daß das Steuergitter der Röhre 340g über den Widerstand 332 an das Erdpotential gelegt ist, während die Kathode der Röhre 340g mit einem mit Bezug auf die Erde positiven Potential betrieben wird. Das Kathodenpotential kann mittels des Potentiometers 342 g so verändert werden, daß die Röhre 340g normalerweise über Anodenstromabschaltung vorgespannt ist und die Röhre nur auf Impulse positiver Polarität über den Widerstand 332 anspricht. In diesem Zusammenhang wird daran erinnert, daß die Gammastrahlenimpulse über den Widei stand 332 als gegenüber der Erde positive Impulse auftreten. Dementsprechend werden die positiven Gammastrahlenimpulse in der Röhre 340g verstärkt und erscheinen über die in Reihe geschalteten Anodenwiderstände 345g und 346g als negative Impulse. Es wird ferner daran erinnert, daß die Neutronenimpulse über den Widerstand 332 als gegenüber der Erde negative Impulse erscheinen. Daher sind die Neutronenimpulse nicht von der richtigen Polarität, um eine Stromführung der Röhre 340g zu bewirken, so daß sie nicht durch diese Röhre hindurchgehen. From the preceding explanation it can be seen that the control grid of the tube 340g is connected to the earth potential via the resistor 332, while the The cathode of the tube 340g is operated with a potential positive with respect to the earth will. The cathode potential can be changed using the 342 g potentiometer so that that tube 340g is normally biased via anode cutoff and the tube only responds to positive polarity pulses through resistor 332. In this connection it is recalled that the gamma ray pulses via the Widei stood in 332 when positive impulses appeared to earth. Accordingly the positive gamma ray pulses are amplified and appear in the tube 340g via the anode resistors 345g and 346g connected in series as negative pulses. It is also recalled that the neutron pulses pass through resistor 332 when negative impulses appear in relation to the earth. Hence the neutron pulses not of the correct polarity to cause the tube 340g to conduct current, so that they do not go through this tube.

Die negativen Gammastrahlenimpulse, die in dem Anodenkreis der Röhre 340g in der oben beschriebenen Weise erzeugt werden, werden über den Kopplungskondensator 350g dem Univibrator 40g zugeführt. Dieser Univibrator40g ist im wesentlichen ein Eintaktmultivibrator und besteht aus zwei Trioden 351 g und 352 g, deren Anoden mit den Steuergittern derselben über die Kopplungskondensatoren 353g und 354g gekoppelt sind. Die Kathode der Röhre 352g ist unmittelbar geerdet, und die Kathode der Röhre 351 g ist über einen Spannungsteiler, der die Widerstände 355g und 356g enthält, auf ein bestimmtes positives Potential vorgespannt. The negative gamma ray pulses generated in the anode circle of the tube 340g generated in the manner described above are generated via the coupling capacitor 350g fed to the univibrator 40g. This Univibrator40g is essentially a Single-ended multivibrator and consists of two triodes 351 g and 352 g, their anodes coupled to its control grids via coupling capacitors 353g and 354g are. The cathode of tube 352g is directly grounded, and the The cathode of the tube 351g is connected to a voltage divider that contains the resistors 355g and 356g, biased to a certain positive potential.

Das Steuergitter der Röhre 351 g ist iibel- den Widerstand 357g geerdet, so daß die Röhre 351g durch die der Röhrenkathode von dem oben beschriebenen Spannungsteiler aufgeprägte positive Vorspannung normalerweise über die Abschaltspannung vorgespannt ist. Andererseits ist die Röhre 352 g infolge des Fehlens einer Vorspannung zwischen der Kathode und dem Steuergitter derselben normalerweise voll stromführend. Der Univibrator 40g arbeitet in genau der gleichen Weise wie der im vorangehenden bebeschriebene Univibrator34g. Daraus ergibt sich, daß jedesmal, wenn ein verstärkter Gammastrahlenimpuis von negativer Polarität, der dem empfangenen Gammastrahl entspricht, dem Steuergitter der Röhre 352 g von der Röhre 340g zugeführt wird, die Röhre 352 g stromführend gemacht wird und die Röhre 351 g für einen Zeitraum nichtleitend wird, der durch die Zeitkonstante des Gitterkreises bestimmt wird. Dies hat zur Folge, daß negative Impulse von gleichmäßiger Amplitude und Breite im Anodenkreis der Röhre 351g in der Weise erzeugt werden, daß jeweils ein solcher Impuls für jeden dem Univibrator 40g von der Verstärkerröhre 340 g gelieferten Impuls erzeugt wird.The control grid of the tube 351g is earthed - the resistor 357g, so that the tube 351g through that of the tube cathode from the voltage divider described above impressed positive bias is normally biased above the cutoff voltage is. On the other hand, the tube 352 g due to the lack of a bias between the cathode and the control grid of the same are normally fully energized. Of the Univibrator 40g works in exactly the same way as that described above Univibrator34g. It follows that every time an amplified gamma ray pulse of negative polarity corresponding to the received gamma ray, the control grid the tube 352g is fed from the tube 340g, the tube 352g energized is made and the tube 351 g becomes non-conductive for a period of time which is through the time constant of the grid circle is determined. As a result, negative Pulses of uniform amplitude and width in the anode circle of tube 351g in be generated in such a way that such a pulse for each of the univibrator 40 g of the pulse supplied by the amplifier tube 340 g is generated.

Um für den Univibrator 40g einen Ausgangskreis von niedrigem Scheinwiderstand zu schaffen und den Univibrator von der Umkehrstufe 42g zu isolieren, ist die Kathodenverstärkerstufe 41 g vorgesehen. Insbesondere werden die negativen Univibratorimpulse, die über den Anodenwiderstand 359 g der Röhre 351 g erzeugt werden, über den Kondensator 360g dem Steuergitter einer Kathodenverstärkerröhre 361 g zugeführt und mit derselben Polarität über den Kathodenverstärker-Laststromkreis weitergegeben, der den Widerstand 362g, das Potentiometer 363 g und den Widerstand 364 g in Reihenschaltung enthält. Es werden daher Univibratorimpulse von veränderlicher, jedoch gleichmäßiger Amplitude und negativer Polarität dem Arm des Potentiometers 363 g und damit der Umkehrstufe 42g zugeführt. To provide a low impedance output circuit for the univibrator 40g creating and isolating the univibrator from the inverter 42g is the cathode amplifier stage 41 g provided. In particular, the negative Univibratorimpulses that over the anode resistance 359 g of the tube 351 g are generated via the capacitor 360g fed to the control grid of a cathode amplifier tube 361g and with the same Polarity passed through the cathode amplifier load circuit, which is the resistor 362g, the potentiometer 363g and the resistor 364g in series. There are therefore univibrator pulses of variable, but uniform amplitude and negative polarity the arm of the potentiometer 363 g and thus the inverter 42g fed.

Die Umkehrstufe 42g dient dazu, eine Ausgangswelle zu schaffen, deren Amplitude sich entsprechend der Frequenz der durch den Univibrator 40 g entwickelten Impulse und damit entsprechend der Intensität der durch den Gammastrahlendetektor 25 aufgenommenen Gammastrahlen verändert. Um diese Funktion ausführen zu können, benutzt die Umkehrstufe 42 g die am Arm des Potentiometers 363 g erzeugten negativen Univibratorimpulse, um die Ladung eines Kondensatorkreises zu steuern. Im besonderen werden die negativen Univibratorimpulse über einen kleinen Kondensator 370g der Kathode eines Nebenschlußgleichrichters 371 g zugeführt, welch letzterer die Form einer Diode hat, der zwei in Reihe geschaltete Widerstände 372 g und 373 g parallel geschaltet sind, wobei die Verbindungsstelle über den Widerstand 374g mit dem Stromversorgungsteil 38 verbunden ist. The inverter 42g serves to create an output shaft whose Amplitude developed according to the frequency of the 40 g developed by the univibrator Impulses and thus according to the intensity of the gamma ray detector 25 recorded gamma rays changed. To be able to perform this function, the 42 g inverter uses the negative generated on the arm of the 363 g potentiometer Univibrator pulses to control the charging of a capacitor circuit. In particular the negative univibrator pulses are transmitted through a small capacitor 370g of the Cathode of a shunt rectifier 371 g supplied, which latter the form a diode has two series-connected resistors 372 g and 373 g in parallel are switched, wherein the connection point via the resistor 374g with the power supply part 38 is connected.

In der Umkehrstufe 42 g wird der Kondensator 370 g über den Gleichrichter 371 g während der negativen Teile der Univibratorimpulse aufgeladen, welche vom Kathodenverstärker 41 g geliefert werden, wobei während dieser Intervalle der Kondensator 370g eine Ladung von der in Fig.3B gezeigten Polarität aufnimmt. Während der Impulsperioden ist der Gleichrichter 371 g stromführend und dementsprechend die Ausgangsklemme 375g der Umkehrstufe 42g für die Dauer der Impulse vom Univibrator 40g über den außerordentlich niedrigen Scheinwiderstand des stromführenden Gleichrichters 371 g im wesentlichen auf Erdpotential. Während jedes Impulsintervalls entlädt sich der Kondensator 370g über die in Reihe geschalteten Widerstände 372g, 373g, 364g und den unteren Teil des Potentiometers 363 g, so daß die Spannung an der Ausgangsklemme 375g in Exponentialfunktion entsprechend der Zeitkonstante des Kondensators 370g und des Widerstandes des Reihenschluß-Entladungsweges abnimmt. In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, daß während der Impulsintervalle der Gleichrichter 371 g nicht stromführend ist, was dem Umstand zuzuschreiben ist, daß das Kathodenpotential dieses Gleichrichters über das Erdpotential infolge der im Kondensator 370g gespeicherten Ladung ansteigt, so daß der Shunt-Effekt des Gleichrichters 371 g während der Impulsintervalle nicht wirksam wird. In the inverter stage 42 g, the capacitor 370 g via the rectifier 371 g charged during the negative parts of the univibrator impulses, which from Cathode amplifier 41 g are supplied, during these intervals the capacitor 370g accepts a charge of the polarity shown in Figure 3B. During the pulse periods the rectifier 371 g is energized and accordingly the Output terminal 375g the reversing stage 42g for the duration of the pulses from the univibrator 40g via the extraordinarily low impedance of the current-carrying rectifier 371 g essentially on earth potential. During each pulse interval, capacitor 370g discharges via the series-connected resistors 372g, 373g, 364g and the lower part of the potentiometer 363 g, so that the voltage at the output terminal 375 g is in an exponential function corresponding to the time constant of the capacitor 370g and the resistance of the series discharge path decreases. In this connection it should be mentioned that during the pulse intervals the rectifier 371 g is not energized, which is attributable to the fact that the cathode potential of this rectifier is above ground potential as a result of the charge stored in capacitor 370g increases, so that the shunt effect of the rectifier 371 g does not take effect during the pulse intervals.

Wenn die Univibratorimpulse, die zeitlich mit den vom Untertagegerät 10 übertragenen Gammastrahlen-Detektorimpulsen zusammenfallen, verhältnismäßig weit auseinander liegen, entlädt sich der Kondensator 370g über die diesen zugeordneten, in Reihe geschalteten Widerstände, so daß die Spannung an der Ausgangsklemme 375 g vor dem nächsten Impuls auf einen Mindestwert abfällt. Bei diesem Vorgang hat die in der oben beschriebenen Weise an der Ausgangsklemme 375 g erzeugte Impulswellenform einen Mindestwert. Wenn sich jedoch die Frequenz der Univibratorimpulse erhöht, erhöht sich der Durchschnittswert der an der Ausgangsklemme 375 g erzeugten Wellenform in direktem Verhältnis zur Entstehungsfrequenz, d. h. zur Impulsdichte dieser Impulse. Dementsprechend liefert die Umkehrstufe 42 g eine Ausgangsspannung, deren Durchschnittswert der Impulsdichte der dieser zugeführten Univibratorimpulse proportional ist. In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, daß die Größe des Kondensators 370g von trächtlicher Bedeutung insofern ist, als dieser Kondensator nicht so groß sein soll, daß er sich während des kürzesten Impulsintervalls nicht völlig entladen kann. If the univibrator impulses that coincide with those from the underground device 10 transmitted gamma-ray detector pulses coincide, relatively far are apart, the capacitor 370g discharges through the assigned, series-connected resistors, so that the voltage at the output terminal 375 g drops to a minimum value before the next pulse. In this process has the pulse waveform generated at the output terminal 375 g in the manner described above a minimum value. However, if the frequency of the univibrator pulses increases, the average value of the waveform generated at the output terminal 375 g increases in direct proportion to the frequency of occurrence, d. H. to the pulse density of these pulses. Accordingly, the inverter 42 g provides an output voltage, the average value thereof the pulse density of the univibrator pulses applied thereto is proportional. In In this context it should be mentioned that the size of the capacitor 370g is more substantial Significance insofar as this capacitor should not be so large that it is cannot fully discharge during the shortest pulse interval.

Wenn daher der Kondensator 370g während des kürzesten Impulsintervalls sich nicht merklich entlädt, wird die Spannung über diesen auf einen verhältnismäßig hohen stetigen Wert aufgebaut, was zur Folge hat, daß der Durchschnittswert der Spannung an der Ausgangsklemme 375 g auf einem maximalen positiven Wert bleibt und sich nicht mit der Impulsdichte der Gammastrahlenimpulse verändert. Dementsprechend hat ein gegebener Kondensator 37Og eine obere Frequenzgrenze, über welcher die Umkehrstufe 42 g keine Ausgangsspannung liefert, deren Amplitude sich entsprechend der Frequenz der Gammastrahlenimpulse verändert.Therefore, if the capacitor 370g during the shortest pulse interval does not discharge noticeably, the voltage across this becomes proportionate to one high steady value, with the result that the average value of the The voltage at the output terminal 375 g remains at a maximum positive value and does not change with the pulse density of the gamma ray pulses. Accordingly a given capacitor 370g has an upper frequency limit above which the inverter stage 42 g does not provide an output voltage, the amplitude of which varies according to the frequency the gamma ray pulses changed.

Zur Erhöhung des Frequenzbereiches der Umkehrstufe 42g, so daß diese auf Gammastrahlenimpulse anspricht, die stark abweichende Impulsdichten haben, ist ein zweiter Aufladekondensator 376g vorgesehen, der statt des Kondensators 370g mittels des Wählschalters 377 g eingeschaltet werden kann. Hierbei hat der Kondensator 376g selbstverständlich eine Kapazität, die wesentlich von der Kapazität des Kondensators 370g abweicht, so daß die Zeitkonstante des in Reihe geschalteten Stromkreises wesentlich verschieden ist, je nachdem, welcher der Kondensatoren 370g und 376g in diesem enthalten ist. Es ergibt sich ferner, daß der Durchschnittswert der Ausgangswelle an der Klemme 375g in positivem Sinne zunimmt, wenn die Impulsdichte der Univibratorimpulse infolge des Umstandes zunimmt, daß der Gleichrichter 371 g die negativen Teile der Univibratorimpulse während seiner Stromführungsperioden erdet. To increase the frequency range of the inverter 42g, so that this responds to gamma ray pulses that have widely differing pulse densities is a second charging capacitor 376g is provided, which instead of the capacitor 370g can be switched on using the selector switch 377 g. Here the capacitor has 376g, of course, has a capacitance that is substantially different from the capacitance of the capacitor 370g deviates, so that the time constant of the circuit connected in series is significant is different, depending on which of the capacitors 370g and 376g are included in it is. It is also found that the average value of the output wave at the terminal 375g increases in a positive sense, if the pulse density of the univibrator pulses increases due to the fact that the rectifier 371 g the negative parts of the Univibrator pulses are grounded during its current-carrying periods.

Wenn auch die Ausgangswelle der Umkehrstufe 42g einen Älittelwert hat, der entsprechend der Impulsdichte der Univibratorimpulse schwankt, enthält sie doch auch die verhältnismäßig hohen Frequenzkomponenten der Univibratorimpulse selbst. Diese Komponenten sind zur Verwendung im Anzeige- und Aufzeichnungsgerät ungeeignet. Dementsprechend ist eine einstellbare Zählstufe 43 g vorgesehen, die den Ausgang der Umkehrstufe 42g integriert, so daß sie eine im wesentlichen gleichgerichtete Spannung erzeugt deren Amplitude der Impulsdichte der dem Übertagegerät 11 zugeführten Gammastrahlenimpulse proportional ist. Insbesondere umfaßt die Zählstufe 43g einen ersten Filterabschnitt, der einen Reihenwiderstand 378g und ei nen einen Nebenschlußkondensator 379g enthält, und einen veränderlichen zweiten Filterabschnitt. Der zweite Filterabschnitt 380 g enthält die Reihenwiderstände 381g, die verschiedene Werte haben und wahlweise mit den Nebenschlußkondensatoren 382g mittels des Stufenwählschalters 383g kombiniert werden können, um verschiedene Glättungsgrade im zweiten Filterabschnitt zu ermöglichen. Even if the output shaft of the inverter 42g is an average value which fluctuates according to the pulse density of the univibrator pulses they also have the relatively high frequency components of the univibrator pulses itself. These components are for use in the display and recorder not suitable. Accordingly, an adjustable counting stage 43 g is provided which integrates the output of the inverter 42g so that it is a substantially rectified The voltage generates the amplitude of the pulse density of the pulse which is supplied to the transmission device 11 Gamma ray impulses is proportional. In particular, the counting stage 43g comprises one first filter section comprising a series resistor 378g and a shunt capacitor 379g, and a variable second filter section. The second filter section 380g contains the series resistors 381g, which have different values and are optional combined with the shunt capacitors 382g by means of the step selector switch 383g can be to allow different degrees of smoothing in the second filter section.

Der bewegliche Arm des Wählschalters 383g ist über den Begrenzungswiderstand 384g mit dem Steuergitter einer Kathodenkreiszählröhre 385g verbunden.The movable arm of the selector switch 383g is across the limiting resistor 384g connected to the control grid of a cathode circuit counter tube 385g.

Die Gläftwirkung der Zählstufe 43g kann mittels des Stufenwählschalters 383g verändert werden, so daß die Ausgangswelle von der Umkehrstufe 42g zur Unterdrückung der Hochfrequenzkomponenten derselben ohne übermäßige Verminderung der Gesamtamplitude dieser Ausgangswelle gefiltert werden kann. Daher kann der Stufenschalter 383 g zur Wahl des optimalen Wertes für den zweiten Filterabschnitt verwendet werden, um eine angemessene Glättung der Hochfrequenzkomponenten zu erzielen in der Weise, daß der Durchschnittswert der Ausgangswelle um einen Alindestbetrag verringert wird.The smoothing effect of the counting stage 43g can be adjusted by means of the stage selector switch 383g can be changed so that the output wave from the inverter 42g for suppression the high frequency components thereof without unduly reducing the overall amplitude this output wave can be filtered. Therefore, the step switch 383 g can be used to select the optimal value for the second filter section, to achieve adequate smoothing of the high frequency components in such a way that that the average value of the output shaft is decreased by a minimum amount.

Die Zählröhre 385g hat die Aufgabe, den Durchsclinittswert der Ausgangswelle von der Umkehrstufe 42g anzuzeigen und einen Ausgangskreis von niedrigem Scheinwiderstand für das Aufzeichnungsgerät 22 zu schaffen. Die Anode der Zählröhre 385g ist mit dem Stromversorgungsteil 38 verbunden und über einen in Reihe geschalteten, das Potentiometer 386g und die Widerstände 387g und 388g enthalten den Stromkreis geerdet. Die Kathode der Zählröhre 385 g ist ülier den Frequenzmesser 389g mit der Verbindungsstelle zwischen dem Potentiometer 386g und dem Widerstand 387g verbunden. Bei dieser Anordnung wirkt die Zählröhre 385g als Verstärker, der im wesentlichen keine Spannungsverstärkung, sondern eine wesentlicbe Stromverstärkung verursacht. Dementsprechend hat der Ausgang der Zählröhre 385g einen außerordentlich niedrigen Scheinwiderstand und ist für das Erregen des Frequenzmessers 389g geeignet sowie für das Aufprägen der v eränderlichen, gleichgerichteten Spannung, die von der Zählstufe 43g geliefert wird, auf den einen niedrigen Scheinwiderstand aufweisenden Eingangskreis des Aufzeichnuiigsgerätes 22. The function of the counter tube 385g is to determine the average value of the output shaft from inverter 42g and a low impedance output circuit for the recording device 22 to create. The anode of the counter tube 385g is with connected to the power supply part 38 and connected in series, the Potentiometer 386g and resistors 387g and 388g contain the circuit grounded. The cathode of the counter tube 385 g is the frequency meter 389 g with the connection point connected between potentiometer 386g and resistor 387g. With this arrangement the counter tube 385g acts as an amplifier, which has essentially no voltage amplification, but causes a substantial current gain. Accordingly, the exit has the counter tube 385g has an extremely low impedance and is for the excitation of the frequency meter 389g suitable as well as for the imprinting of the variable, rectified voltage supplied by the counter 43g to the one low impedance having input circuit of the recording device 22nd

Die Kathode der Zählröhre 385g wird mit einem Potential betrieben, das mit Bezug auf die Erde um einen Betrag positiv ist, der gleich dem Spannungsabfall iiber die Reihenwiderstände 387g und 388g ist. The cathode of the counter tube 385g is operated with a potential which is positive with respect to earth by an amount equal to the voltage drop through the series resistors 387g and 388g.

Das Steuergitter der Röhre 385g ist über die Widerstände 384g, 381g, 378g und 372g leitend mit der Verbindungsstelle zwischen den Widerständen 373g und 374g verbunden. Dementsprechend ist das Steuergitter der Röhre 385g gegenüber der Erde um einen Betrag positiv vorgespannt, der gleich dem Spannungsabfall über den Widerstand 373g ist. Der Spannungsabfall über den Widerstand 373g ist vorzugsweise verhältnismäßig klein, d. h. in der Größenordnung von 2 Volt, und das Potential der Kathode der Zählröhre 385g kann durch Verstellung des Potentiometers 386g verändert werden, so daß die Röhre 385g beim Fehlen von Impulsen vom Univibrator 40g einen Mindeststrom abzieht.The control grid of the tube 385g is via the resistors 384g, 381g, 378g and 372g conductive with the Junction between resistors 373g and 374g connected. Accordingly, the control grid of the tube 385g is opposite the Earth positively biased by an amount equal to the voltage drop across the Resistance is 373g. The voltage drop across resistor 373g is preferred relatively small, d. H. on the order of 2 volts, and the potential the cathode of the counter tube 385g can be changed by adjusting the potentiometer 386g so that the tube 385g in the absence of pulses from the univibrator 40g one Minimum current subtracts.

Zusammenfassend ergibt sich, daß, wenn der Univibrator 40g durch die Übertragung R on Gammastrahlenimpulsen vom Untertagegerät 11 ausgelöst wird, die Zählstufe 43g eine Ausgangswelle liefert, deren Durchschnittswert gleich der Impulsdichte der Univibratorimpulse ist, wobei diese Welle dem Steuergitter der Zähiröhre 385 g zugeführt wird. Wenn die Gammastrahlenimpulse verhältnismäßig weit auseinander liegen, wird ein verhältnismäßig geringes positives Potential an das Steuergitter der Röhre 385 g gelegt, so daß der Frequenzmesser 389 g einen entsprechend geringen Ausschlag anzeigt. Andererseits erhöht sich, wenn die Gammastrahlenimpulse verhältnismäßig dicht aufeinanderfolgen, der Durchschnittswert der Frequenzmesserausgangswelle positiv, wodurch eine entsprechende Verstärkung des Ausschlages des Frequenzmessers 389 g bewirkt wird. Entsprechende Veränderungen in der Amplitude der durch das Aufzeichnungsgerät 22 aufgezeichneten Wellenform werden in bekannter Weise erzeugt. In summary, it can be seen that when the univibrator 40g by the transmission R on gamma ray pulses is triggered by the underground device 11, the counter 43g supplies an output wave whose average value is equal to that The pulse density of the Univibratorimpulse is, this wave being the control grid of the Counter tube 385 g is supplied. When the gamma ray pulses are relatively wide are apart, a relatively small positive potential is applied to the Control grid of the tube 385 g placed so that the frequency meter 389 g one accordingly indicates a slight rash. On the other hand, increases when the gamma ray pulses relatively close together, the average value of the frequency meter output wave positive, resulting in a corresponding amplification of the deflection of the frequency meter 389 g is effected. Corresponding changes in the amplitude of the generated by the recorder 22 recorded waveform are generated in a known manner.

Wie bereits erwähnt, ist der Neutronenimpuls-Detektorkreis 20 dem Gammastrahlenimpuls-Detektorkreis 19 im wesentlichen identisch. so daß die im vorangehenden gegebene, ins einzelne gehende Beschreibung auch für den Neutronenimpuls-Detektorkreis 20 gilt. Selbstverständlich werden jedoch durch die Verstärkerstufe 391t die Neutroneiiimpulse aufgenommen und die Gammastrahlenimpulse in der gleichen Weise gesperrt, wie die Verstärkerstufe 39g Gammastrahlenimpulse aufnimmt und Neutronenimpulse sperrt. Es wird in Erinnerung gebracht, daß der Ausgangstransformator 380 die diesem zugeführten Neutronenimpulse umkehrt, so daß die Neutronenimpulse über den Widerstand 333 als Impulse erscheinen, die gegenüber der Erde positiv sind. Der Transformator 330 kehrt auch die Gammastrahlenimpulse um, so daß sie iiber den Widerstand 333 als Impulse erscheinell, die gegenüber der Erde negativ sind. Das Kathodenpotential der Röhre 340 in kann mittels eines Potentiometers 34212 verändert werden, so daß die Röbre 340 ii normalerweise über dem Anodenstromabschaltpunkt betrieben wird. Dementsprechend gehen die über den Widerstand 333 erzeugten negativen Gammastrahlenimpulse nicht durch die Röhre 340 n, während die Neutronenimpulse, lvelche über den Widerstand 333 als positive Impulse erscheinen, durch die Röhre 340 dz übertragen und verstärkt werden. As mentioned earlier, the neutron pulse detector circuit 20 is the Gamma ray pulse detector circuit 19 is essentially identical. so that the in the preceding given, detailed description also for the neutron pulse detector circuit 20 applies. It goes without saying, however, that the neutron egg impulses are eliminated by the amplifier stage 391t and the gamma-ray pulses are blocked in the same way as the Amplifier stage 39g picks up gamma ray pulses and blocks neutron pulses. It the output transformer 380 is reminded that the output transformer 380 is supplied with the Reverses neutron pulses, so that the neutron pulses through resistor 333 as Impulses appear which are positive towards the earth. The transformer 330 reverses also converts the gamma-ray pulses so that they are passed through resistor 333 as pulses appear who are negative to the earth. The cathode potential of the tube 340 in can be changed by means of a potentiometer 34212 so that the Röbre 340 ii is normally operated above the anode current cutoff point. Accordingly the negative gamma ray pulses generated through resistor 333 do not go through the tube 340 n, while the neutron pulses, velche across the resistance 333 appear as positive impulses, transmitted through the tube 340dz and amplified will.

In anderer Eeziehung ist der Xeutronenimpuls-Detektorkreis 20 im wesentlichen identisch mit dem Gammastrahlenimpuls-Detektorlireis 19. Hierbei ist jedoch zu erwähnen, daß die Neutronenimpulse wesentlich höhere Impulsdichten haben können als die Gammastrahlenimpulse. Es ist daher erforderlich, ausreichend kleine Kondensatoren 370;t und 376sol in der Umkehrstufe 42st vorzusehen, um eine zufriedenstellende Arbeitsweise bei höheren Impulsfrequenzen zu erzielen. Ferner ist der Zählröhre 385n eine ähnliche Röhre 390,1 parallel geschaltet, so daß der Zählkreis in zufriedenstellender Weise bei den höheren, im Neutronenkanal auftretenden Impulsfrequenzen entspricht. Hierbei ist zu erwähnen, daß die Ausgangswelle aus dem Neutronenimpuls-Detektorkreis 20 über den Widerstand 388 Z erzeugt und dem Aufzeichnungsgerät 22 zugeführt wird, um Schwankungen in der Amplitude der zweiten durch das Aufzeichnungsgerät 22 in bekannter Weise aufgezeichneten Wellenform zu erzielen. In another context, the neutron pulse detector circuit 20 is im essentially identical to the gamma-ray pulse detector rice 19. Here is However, it should be mentioned that the neutron pulses have much higher pulse densities can than the gamma ray pulses. It is therefore required to be sufficiently small Provide capacitors 370; t and 376sol in the inverter 42st in order to achieve a satisfactory To achieve operation at higher pulse frequencies. Furthermore is the counter tube 385n a similar tube 390.1 connected in parallel so that the counting circuit in satisfactorily at the higher pulse frequencies occurring in the neutron channel is equivalent to. It should be mentioned here that the output wave from the neutron pulse detector circuit 20 is generated via the resistor 388 Z and fed to the recording device 22, to avoid fluctuations in the amplitude of the second caused by the recorder 22 in known way to achieve recorded waveform.

Der Stromversorgungsteil 38 ist ein an sich bekannter Zweiweggleichrichter und wird mit Wechselstrom von einer geeigneten Wechselstromquelle über den Ein-Aus-Schalter 391 beliefert. Die Ausgangsspanung des Zweiweggleichrichters 392 wird in dem Pi-Filter 393 gefiltert und über das Potentiometer 394 den in Reihe geschalteten gasgefüllten Gleichrichterröhren 395 und 396 zugeführt. Auf diese Weise wird auf dem B-Leiter 397a eine geregelte, gleichgerichtete Spannung erzeugt, die zur Erregung der Vakuumröhren der verschiedenen Teile des Übertagegeräts geeignet ist. The power supply part 38 is a known full-wave rectifier and is powered by AC power from a suitable AC power source through the on-off switch 391 delivered. The output voltage of the full wave rectifier 392 is in the pi filter 393 filtered and via the potentiometer 394 the gas-filled one connected in series Rectifier tubes 395 and 396 supplied. This way it gets on the B-ladder 397a generates a regulated, rectified voltage which is used to excite the vacuum tubes the various parts of the surface equipment.

Die durch das Untertagegerät 10 dem Kabel 12 zugeführten Bundsignale werden über die Leitung 13 auf den Bundsuch-Detektorkreis 21 übertragen. Der Bundsuch-Detektorkreis enthält ein mehrgliedriges Tiefpaßfilter397 mit Spule und kapazitivem Widerstand, das in der Weise wirksam wird, daß es die gleichgerichteten Spannungsschwankungen durchläßt, die durch den Bundsuchkreis 24 erzeugt werden, wenn sich das Untertagegerät 10 an einem Bund vorbeibewegt und die 400-Hz-Welle und die hochfrequenten Gammastrahlen- und Neutronenimpulse sperrt. The bundle signals fed to the cable 12 by the underground device 10 are transmitted to the bundle search detector circuit 21 via line 13. The Bundsuch Detector Circle contains a multi-element low-pass filter 397 with coil and capacitive resistor, which is effective in such a way that it rectifies the voltage fluctuations lets through, which are generated by the federal search circle 24 when the underground device 10 moved past a bundle and the 400 Hz wave and high frequency gamma ray and blocks neutron pulses.

Das durch das Tiefpaßfilter 397 gelieferte Ausgangssignal wird einem Bundzähler 398 zugeführt, welcher in Reihe mit dem zum Ausgangskondensator des Filters 397 parallel geschalteten Widerstand 399 geschaltet ist. Der Zähler 398 bewirkt eine sichtbare Anzeige der Anzahl der Bundstellen, an denen sich die Bundsuchspulen 23 a und 23 b des Untertagegeräts 10 vorbeibewegt haben. Die über den Widerstand 399 erzeugten gleichgerichteten Spannungsschwankungen werden einem gesonderten Eingangskreis des Aufzeichnungsgeräts 22 zugeführt, so daß eine entsprechende Anzeige der Bundtiefe gleichzeitig mit der Erzeugung entsprechender Gammastrahlen- und Neutronenlotungen erfolgt.The output signal provided by the low pass filter 397 becomes a Fret counter 398 which is in series with the to the output capacitor of the filter 397 resistor 399 connected in parallel is connected. The counter 398 effects a visible display of the number of fret locations where the fret search spools are located 23 a and 23 b of the underground device 10 have moved past. The one about the resistance 399 rectified voltage fluctuations are generated in a separate input circuit of the recording device 22 so that a corresponding display of the fret depth simultaneously with the generation of corresponding gamma-ray and neutron soundings he follows.

In den Fig. 4A und 4B ist eine andere Ausführungsfonn des Übertagegeräts dargestellt, das besonders zur Verwendung in der Lotungsanordnung für Tiefbohrungen nach Fig. 1 geeignet ist. In Fig. 4A und 4B ist nur ein einziger Detektorkanal gezeigt, nämlich der Gammastrahlenimpuls-Detektorkreis 19a wobei der gemeinsame Filterkreis 37 weggelassen ist. Referring to Figures 4A and 4B, there is another embodiment of the transceiver shown, especially for use in the plumbing arrangement for deep boreholes according to Fig. 1 is suitable. Only a single detector channel is shown in FIGS. 4A and 4B, namely, the gamma ray pulse detection circuit 19a being the common filter circuit 37 is omitted.

Selbstverständlich kann jedoch ein identischer Neutronenimpuls-Detektorkreis 20 in derselben Weise wie im einzelnen in Verbindung mit Fig. 3 A, 3 B und 3C beschrieben, verwendet werden, um die oben beschriebenen gleichzeitigen Lotungen zu erzielen. Bei der in Fig. 4A und 4B gezeigten anderen Ausführungsform der übertageeinrichtung haben Elemente, die den in Fig. 3 A, 3 B und 3C dargestellten Elementen entsprechen, die gleichen Bezugsziffern.Of course, however, an identical neutron pulse detector circuit can be used 20 in the same manner as described in detail in connection with FIGS. 3 A, 3 B and 3C, can be used to achieve the simultaneous plumbing described above. In the other embodiment of the surface device shown in FIGS. 4A and 4B have elements that correspond to the elements shown in FIGS. 3 A, 3 B and 3C, the same reference numbers.

In der in den Fig. 4A und 4B dargestellten Anordnung werden die Gammastrahlerfimpulse, die durch den Transformator 330 gehen, als positive Impulse über den Widerstand 332 weitergegeben und über den Kondensator 400g dem Steuergitter der ersten Verstärkerröhre 401 g zugeführt. Die Kathode der Röhre 401g ist über die Widerstände 402g und 403g geerdet. Die dem Steuergitter der Röhre 401 g zugeführ- ten Gammastrahlenimpulse werden durch diese Röhre verstärkt und erscheinen über dem Anodenbelastungswiderstand 404g als negative Impulse. Die an der Anode der Röhre 401 g erzeugten negativen Impulse werden über die Leitung 405 g unmittelbar dem Steuergitter der Kathodenverstärkerröhre 406g zugeführt und über den Kathodenwiderstand 407g derselben mit der gleichen Polarität weitergegeben. In the arrangement shown in FIGS. 4A and 4B, the gamma emitter pulses, going through transformer 330 as positive pulses across the resistor 332 and passed through the capacitor 400g to the control grid of the first amplifier tube 401 g supplied. The cathode of tube 401g is across resistors 402g and 403g grounded. The 401 g fed to the control grid of the tube th gamma ray pulses are amplified by this tube and appear above the anode load resistance 404g as negative impulses. The negative generated at the anode of tube 401 g Pulses are transmitted directly to the control grid of the cathode amplifier tube via line 405 g 406g and the same with the same polarity via the cathode resistor 407g passed on.

Zur Stabilisierung der Amplitude der Gammastrahlenimpulse und um eine gegenseitige Einwirkung des Gammastrahlenkanals und des Neutronenkanals im wesentlichen zu verhindern, ist eine selbsttätige Verstärkungsregelung vorgesehen, die aus der Kathodenverstärkerröhre 410 g, der Gleichrichterröhre 411g und einer Nebensdilußsteuerröhre 412g besteht. To stabilize the amplitude of the gamma ray pulses and around a mutual effect of the gamma ray channel and the neutron channel in the to prevent essential, an automatic gain control is provided, those of the cathode amplifier tube 410g, the rectifier tube 411g, and one There is an auxiliary valve control tube 412g.

Das Steuergitter der Kathodenverstärkerröhre ist unmittelbar mit der Leitung 405g verbunden, so daß die im Anodenkreis der Röhre 401 g erzeugten negativen Gammastrahlenimpulse dem Steuergitter der Kathodenverstärkerröhre 410g zugeführt und mit der gleichen Polarität über den Kathodenwiderstand 415g derselben weitergegeben werden. Die negativen Impulse.. wie sie über den Kathodenwiderstand 415 g weitergegeben werden, werden über den Kondensator 416g der Kathode der Gleichrichterröhre 411g zugeführt. Die Kathode der Röhre 411 g ist über die Widerstände 417g und 418g ebenfalls geerdet, und die Verhindungstelle zwischen den Widerständen 417g und 418g ist über den Widerstand 419g mit dem t B-Leiter verbunden. Die Anode der Gleichrichterröhre 411g ist über den Gleichrichterbelastungswiderstand 420g geerdet, welch letzterem ein Filterkondensator 421 g parallel geschaltet ist, so daß über den Gleichrichterbelastungskreis 420g, 421 g eine gleichgerichtete Spannung erzeugt wird, die gegenüber der Erde negativ ist und eine zur Amplitude der Gammastrahlenimpulse proportionale Amplitude hat.The control grid of the cathode amplifier tube is directly connected to the Line 405g connected so that the negative generated in the anode circuit of tube 401g Gamma ray pulses are supplied to the control grid of the cathode amplifier tube 410g and passed through the cathode resistor 415g of the same with the same polarity will. The negative impulses .. as passed on via the cathode resistor 415 g become the cathode of the rectifier tube 411g through the capacitor 416g fed. The cathode of tube 411g is also through resistors 417g and 418g grounded and the junction between resistors 417g and 418g is across the resistor 419g connected to the t B conductor. The anode of the rectifier tube 411g is grounded through rectifier load resistor 420g, which latter is a filter capacitor 421 g is connected in parallel so that across the rectifier load circuit 420g, 421g a rectified voltage is generated which is opposite to the earth is negative and an amplitude proportional to the amplitude of the gamma ray pulses Has.

Die auf diese Weise über den Gleichrichterbelastungswiderstand 420g erzeugte negative Steuerspannung wird dem Steuergitter der Nebenschlußsteuerröhre 412g zugeführt. Diese Röhre ist mit einer Anode verstehen, welche mit der Kathode der Röhre 401 g verbunden ist, während die Kathode der Röhre 412g über das Potentiometer 422 g geerdet ist. Daher ist die Röhre 412g den Kathodenwiderständen 402g und 403g der Röhre 401g wirksam parallel geschaltet, so daß der Anoden-Kathoden-Widerstand der Steuerröhe 412 g einen veränderlichen Shunt-Effekt an den Widerständen 402 g und 403 g hervorruft. Der ebenfalls vorgesehene Schalter 423g wird durch die Bewegung des Regelarmes des Potentiometers 422g gesteuert und wird für das Zuschalten der Röhre 412g geöffnet, wenn das Potentiometer in seiner Stelltmg für geringsten Widerstand ist. The in this way across the rectifier load resistor 420g generated negative control voltage is applied to the control grid of the shunt control tube 412g fed. This tube is understand with an anode, which is with the cathode the tube 401g is connected, while the cathode of the tube 412g is connected to the potentiometer 422 g is grounded. Therefore, the tube 412g corresponds to the cathode resistors 402g and 403g of the tube 401g effectively connected in parallel, so that the anode-cathode resistance the tax level 412 g a variable shunt effect on the resistors 402 g and produces 403 g. The switch 423g, which is also provided, is activated by the movement of the control arm of the potentiometer 422g and is used for switching on the Tube 412g open when the potentiometer is in its position for the lowest resistance is.

Aus der Betrachtung der Arbeitsweise der oben beschriebenen selbsttätigen Verstärkungsregelung, die dazu dient, die Amplitude der Gammastrahlenimpulse im wesentlichen konstant zu halten, ergibt sich aus der vorangehenden Erläuterung, daß die über den Widerstand 332 erzeugten Gammastrahlenimpulse in der Röhre 401 g verstärkt und umgekehrt werden und als negative Impulse über den Kathodenwiderstand 415g der Kathodenverstärkerröhre 410g weitergegeben werden. Diese negativen Impulse erfahren im Gleichrichterglied eine Spitzengleichrichtung, wobei das Gleichrichterglied aus der Gleichrichterröhre 411g und dem Lastkreis 420g und 421 g besteht, so daß eine gleichgerichtete Steuerspannung geliefert wird, die gegenüber der Erde negativ ist. Die negative Steuerspannung wird an das Steuergitter der Steuerröhre 412g gelegt, um die Stromführung durch dieselbe und damit den Anoden-Kathoden-Widerstand derselben zu verändern. Bei zunehmender Amplitude der Gammastrahlenimpulse erhöht sich die negative Steuerspannung entsprechend und bewirkt eine Verminderung der Stromführung durch die Röhre 412g> so daß der Shunt-Effekt der Röhre vermindert wird. Wenn der Shunt-Effekt der Röhre 412g abnimmt, erhöht sich der effektive Widerstand des Kathodenkreises der Röhre 401g, wobei infolge des Umstandes, daß dieser Kreis rückkoppelt, eine Gegenkopplung stattfindet, die die Verstärkung in der Röhre 401 g vermindert, so daß die Amplitude der Gammastrahlenimpulse kleiner wird. Die selbsttätige Verstsirkungsregelung arbeitet daher in der Weise, daß sie die Amplitude der Gammastrahlenimpulse umgekehrt zu den Veränderungen des Nutzpegels dieser Impulse steuert. From considering the operation of the above-described automatic Gain control, which is used to adjust the amplitude of the gamma-ray pulses in the to keep it essentially constant, results from the preceding explanation, that the gamma ray pulses generated through resistor 332 in tube 401 g are amplified and reversed and as negative pulses via the cathode resistance 415g of the cathode amplifier tube 410g. These negative impulses experience peak rectification in the rectifier element, the rectifier element consists of the rectifier tube 411g and the load circuit 420g and 421g so that a rectified control voltage is supplied which is negative with respect to earth is. The negative control voltage is sent to the control grid of the control tube 412g placed to conduct the current through the same and thus the anode-cathode resistance to change the same. Increased with increasing amplitude of the gamma ray pulses the negative control voltage accordingly and causes a reduction in the Current conduction through the tube 412g> so that the shunt effect of the tube is reduced will. As the shunt effect of tube 412g decreases, the effective resistance increases of the cathode circuit of the tube 401g, being due to the fact that this circuit feedback, a negative feedback takes place, which increases the gain in the tube 401 g is decreased so that the amplitude of the gamma ray pulses becomes smaller. The automatic Gain control therefore works to control the amplitude of the gamma ray pulses inversely to the changes in the useful level of these pulses controls.

Die vereinheitlichten Gammastrahlenimpulse, die in der oben beschriebenen Weise über den Widerstand 407g erzeugt werden, werden dem Univibrator 40g zugeführt, welch letzterer in genau der gleichen Weise wie der im Zusammenhang mit den Fig. 3 A, 3 B und 3 C beschriebene Univibrator für die Lieferung von Univibratorimpulsen von gleichmäßiger Amplitude und Breite gleichzeitig mit jedem der Gammastrahlenimpulse sorgt. Die Univibratorimpulse werden über den Kondensator 360g dem Steuergitter einer zweiten Verstärkerröhre 430g zugeführt. Diese Röhre ist für das Verstärken der Univibratorimpulse vor ihrer Weiterleitung zur Umkehrstufe42g vorgesehen. Die negativen Univibratorimpulse werden in der Röhre 430g verstärkt und umgekehrt und erscheinen über den zweiten Belastungswiderstand 431g derselben als positive Impulse. Die auf diese Weise an der Anode der Röhre 430g erzeugten verstärkten Univibratorimpulse werden über den Kondensator 432g dem Steuergitter einer Kathodenverstärkerröhre 433 g zugefiihrt und mit der gleichen Polarität über die in Reihe geschalteten Kathodenwiderstände 434g und 435 g weitergegeben. The unified gamma ray pulses generated in the above described Generated via the resistor 407g are fed to the univibrator 40g, which the latter in exactly the same way as that in connection with Figs. 3 A, 3 B and 3 C described univibrator for the delivery of univibrator pulses of uniform amplitude and width simultaneously with each of the gamma ray pulses cares. The univibrator pulses are sent to the control grid via the capacitor 360g fed to a second booster tube 430g. This tube is for reinforcing of the univibrator pulses are provided before they are forwarded to the reversing stage42g. the negative univibrator pulses are amplified in tube 430g and vice versa and appear as positive pulses across the second load resistor 431g thereof. The amplified univibrator pulses thus generated at the anode of tube 430g are connected to the control grid of a cathode amplifier tube via capacitor 432g 433 g and with the same polarity via the cathode resistors connected in series 434g and 435g passed.

Infolge des Umstandes, daß die Univibratorimpulse in ihrer Polarität in der Röhre 434g umgekehrt werden, d. h. daß die Univibratorimpulse über die Kathodenwiderstände 434g und 435g als positive Impulse erscheinen, ist es erforderlich, die Polarität der Umkehrstufe 42g umzukehren. Daher werden die positiven Univibratorimpulse, die im Kathodenkreis der Röhre erzeugt werden, über den Potentiometer 436g und den Aufladekondensator 437g auf die Anode des Nebenschlußgleichrichters 438g übertragen. Der Widerstand 439g ist zwischen die Anode der Röhre 438g und die Erde geschaltet, und die Kathode der Röhre 438g ist über die Widerstände 440g und 441 g geerdet, wobei die Verbindungsstelle zwischen den Widerständen 440 g und 441 g über den Widerstand mit dem +B-Leiter verbunden ist. Der Aufladekondensator 437g wird durch den Gleichrichter 438g aufgeladen, welcher während der Impulsperioden der positiven Univibratorimpulse stromführend ist, so daß der Kondensator 437g über den Gleichrichter 438g aufgeladen wird und eine Ladung von der in Fig. 4B gezeigten Polarität aufnimmt. As a result of the fact that the univibrator pulses in their polarity inverted in tube 434g, i.e. H. that the univibrator pulses via the cathode resistors 434g and 435g appear as positive pulses, it is necessary to change the polarity the reversing stage 42g. Therefore, the positive univibrator pulses that generated in the cathode circuit of the tube, via the potentiometer 436g and the charging capacitor 437g transferred to the anode of the shunt rectifier 438g. The resistance 439g is connected between the anode of tube 438g and ground, and the cathode of tube 438g is grounded through resistors 440g and 441g, the junction being between the resistors 440 g and 441 g via the resistor with the + B conductor connected is. The charging capacitor 437g is charged by the rectifier 438g, which is energized during the pulse periods of the positive univibrator pulses is so that the capacitor 437g is charged via the rectifier 438g and receives a charge of the polarity shown in Fig. 4B.

Während der Impulspausen entlädt sich der Kondensator 437g über den Reihenschlußweg, der die Widerstände 439 g, 435g, 434g und das Potentiometer 436g enthält, wobei an der Ausgangsklemme 375 g eine Ausgangswelle erzeugt wird, deren Durchschnittswert der Entstehungfrequenz der Unisibratorimpulse proportional ist.During the pulse pauses, the capacitor 437g discharges via the Series connection path, the resistors 439 g, 435g, 434g and the potentiometer 436g contains, wherein at the output terminal 375 g an output wave is generated, whose Average value of the origin frequency of the Unisibratorimpulse is proportional.

Zur Schaffung eines Siebkreises für die Ausgangswelle der Umkehrstufe 42g, durch welchen ein maximaler Ausgang beim Ansprechen des Gammastrahlendetektors erzielt wird, ist ein allgemein mit 450g bezeichnetes mehrgliedriges RC-Tiefpaßfilter vorgesehen. Die Ausgangswelle aus der Umkehrstufe42g wird dabei dem ersten Filterglied zugeführt, welches den Nebenschlußkondensator 451 g und einen der in Reihe geschalteten Widerstände 452g enthält. Der gewünschte Filterwiderstand kann mittels eines beweglichen Kontaktes durch einen Stufenwählschalter 453 gewählt werden. Die Ausgangswelle wird dann über den Reihenwiderstand 454g dem zweiten Filterglied zugeführt, welches den Nebenschlußkondensator455g und einen der Widerstände 456 g enthält, welcher durch einen zweiten beweglichen Kontakt des Stufenwählschalters 453 g gewählt werden kann. Die Ausgangswelle wird dann über den Reihenwiderstand 457g einem dritten Filterglied zugeführt, das einen in Nebenschluß geschalteten Kondensator 458g und einen der Reihenwiderstände 459g enthält, die durch einen dritten heweglichen Kontakt des Stufenschalters 453g gewählt werden können. Die Ausgangswelle wird dann über den Reihenwiderstand 460g dem Steuergitter der Zählröhre 385g zugeführt, wobei ein vierter Nebenschlußkondensator 461g zwischen das Steuergitter der Röhre 385 g und die Erde geschaltet ist. To create a sieve circle for the output shaft of the reversing stage 42g, through which a maximum output when responding to the gamma ray detector is achieved is a multi-section RC low-pass filter, generally designated 450g intended. The output wave from the inverter 42g becomes the first filter element fed, which the shunt capacitor 451 g and one of the series-connected Contains resistors 452g. The desired filter resistance can be adjusted by means of a movable Contact can be selected by a step selector switch 453. The output shaft will then fed through the series resistor 454g to the second filter element, which the Shunt capacitor 455g and one of the resistors 456g which through a second movable contact of the step selector switch 453 g can be selected. The output wave is then passed through the series resistor 457g to a third filter element fed, which has a shunted capacitor 458g and one of the Contains series resistors 459g, which are connected by a third movable contact of the Step switch 453g can be selected. The output shaft is then over the Series resistor 460g fed to the control grid of counter tube 385g, with a fourth Shunt capacitor 461g between the control grid of tube 385g and ground is switched.

Aus der Betrachtung der Arbeitsweise des mehrgliedrigen Tiefpaßfilters 450g ergibt sich, wie aus der vorangehenden Erläuterung hervorgeht, daß die Ausgangswelle der Umkehrstufe 42g geglättet werden muß, um eine Steuerspannung zu erhalten mit einer Amplitude, deren Durchschnittswert sich entsprechend der Entstehungsfrequenz der Gammastrahlenimpulse verändert. Es ist jedoch erforderlich, die Fremdstörspannungen zu vermindern, die in der Ausgangswelle der Umkehrstufe42g vorhanden sein können, um das Ansprechen auf einen Höchstwert zu bringen und eine brauchbare Steuerspannung für die Zählröhre 385g zu erhalten. Unter dem Einfluß des mehrgliedrigen Tiefpaßfilters 450g erscheint die Wirkung der Störschwankungen bei einer Ausgangswelle von gegebener Amplitude wesentlich vermindert, so daß die Empfindlichkeit und der Ausgang der Umkehrstufe 42g wirksam erhöht werden. Dementsprechend ist es vorzuziehen, das im vorangehenden beschriebene mehrgliedrige RC-Filter statt des üblichen Zeitkonstanzgliedes zu verwenden, da hierdurch ein größerer Prozentsatz des Signals als brauchbare Ausgangswelle zur Verfügung steht. From the consideration of the mode of operation of the multi-section low-pass filter 450g results, as can be seen from the preceding explanation, that the output shaft the inverter 42g must be smoothed in order to obtain a control voltage with an amplitude, the average value of which varies according to the frequency of its origin the gamma ray pulses changed. However, it is necessary to remove the external interference voltages to reduce, which may be present in the output shaft of the inverter 42g, to maximize the response and a usable control voltage for the counter tube 385g. Under the influence of the multi-section low-pass filter 450g appears the effect of the disturbance fluctuations at an output wave of given Amplitude is significantly reduced, so that the sensitivity and the output of the Inverse step 42g can be effectively increased. Accordingly, it is preferable to use the im multi-element RC filter described above instead of the usual time constancy element should be used, as this results in a larger percentage of the signal as a usable output wave is available.

Zur Veränderung der Empfindlichkeit des Aufzeichungsgeräts 22 und zur Erzielung eines maximalen Ausganges aus der Zählröhre 385 g für das Aufzeichnungsgerät ist ein Ausgleichsstromkreis 470 vorgesehen. Dieser Ausgleichsstromkreis enthält einen Gleichrichterteil 470a, welcher von einer geeigneten Wechselstromquelle beliefert wird und eine geregelte negative Spannung von der gezeigten Polarität über die reihengeschalteten Widerstände 471 und 472 liefert. Das Potentiometer 473 ist parallel zu den Reihenwiderständen 471 und 472 geschaltet, und der Arm des Potentiometers 473 ist über den Widerstand 474 mit dem beweglichen Kontakt des Wählschalters 475 verbunden. Die Verbindungsstelle zwischen den Widerständen 471 und 472 ist über die Leitung 476 mit der einen Eingangsklemme 477 des Aufzeichnungsgeräts 22 verbunden. Der feststehende Kontakt des Wählschalters 475 ist über die Leitung 478 mit der einen Seite des Zählers 389g und mit dem unteren Ende eines Potentiometers 480 verbunden, das zwischen die Kathode der Röhre 385 g und den Zähler 389g geschaltet ist. Der Arm des Potentiometers 480 ist mit der anderen Klemme 481 des Aufzeichnungsgeräts 22 verhunden. Der Widerstand 482 verbindet die Leitungen 476 und 478. Hierbei ist zu erwähnen, daß die Klemmen 477 und 481 zu einem Eingangskreis des Aufzeichnungsgeräts 22 gehören und daß ein weiterer identischer Eingangskreis für den Neutronenimpuls-Detektorkreis verwendet wird. To change the sensitivity of the recording device 22 and to obtain a maximum output from the 385 g counter tube for the recorder a compensation circuit 470 is provided. This compensating circuit contains a rectifier part 470a which is supplied from a suitable AC power source and a regulated negative voltage of the polarity shown across the series connected Resistors 471 and 472 supplies. The potentiometer 473 is parallel to the series resistors 471 and 472 are switched, and the arm of potentiometer 473 is across the resistor 474 connected to the movable contact of the selector switch 475. The junction between the resistors 471 and 472 is via the line 476 to the one input terminal 477 of the recording device 22 is connected. The fixed contact of the selector switch 475 is via line 478 with one side of the counter 389g and with the lower one end a potentiometer 480 connected between the cathode of the tube 385 g and the counter 389g is switched. The arm of potentiometer 480 is with the other Terminal 481 of recorder 22 connected. Resistor 482 connects the Lines 476 and 478. It should be noted here that terminals 477 and 481 become one Input circuit of the recording device 22 belong and that another identical Input circuit is used for the neutron pulse detector circuit.

Bei der Betrachtung der Arbeitsweise des Ausgleichsstromkreises 470 ergibt sich, daß die Spannung über den Widerstand 482 von einer verhältnismäßig hohen negativen Spannung in eine positive Spannung durch Veränderung der Lage des Armes des Potentiometers 473 verändert werden kann. Der Widerstand 471 hat vorzugsweise einen Wert, der ungefähr zehnmal so groß wie der Wert des Widerstandes 472 ist, und wenn sich der Arm des Potentiometers in seiner obersten Lage befindet, wird eine verhältnismäßig hohe negative Spannung über den Widerstand 482 erzeugt. Es wird dabei erinnert, daß die Zahlröhre bei zunehmender Impulsfrequenz mehr Strom verbraucht, so daß die Spannung über das Potentiometer 480 in positivem Sinne zunimmt, wenn die Impulsfrequenz höher wird. Daraus ergibt sich, daß die Spannung über den Widerstand 482, wenn sich der Arm des Potentiometers in seiner obersten Lage befindet, der Spannung über das Potentiometer entgegengesetzt ist und eine Verminderung der den Klemmen 477 und 481 des Aufzeichnungsgeräts zugeführten Restspaniung bewirkt. Wenn der Arm des Potentiometers 473 nach unten bewegt wird, nimmt die negative Spannung über den Widerstand 482 ab, so daß die dem Aufzeichnungsträger 22 zugeführte Restspannung erhöht wird. Wenn sich der Arm des Potentiometers 473 in seiner untersten Lage befindet, wird über den Widerstand 482 eine niedrigere positive Spannung erzeugt, die sich zu der Ausgangsspannung für das Potentiometer 480 addiert. Daraus ergibt sich, daß die Spannung zwischen der Leitung 476 und dem Arm des Potentiometers 473 im Verhältnis der Widerstände 474 und 482 vermindert wird, so daß eine verhältnismäßig niedrige Spannung an die Eingangsklemmen des Aufzeichnungsgeräts gelegt wird. Der Wert des Widerstandes 474 kann von dem Gammastrahlen- und dem Neutronendetektorkreis abweichen. When considering the operation of the equalizing circuit 470 it results that the voltage across the resistor 482 of a relatively high negative voltage into positive voltage by changing the location of the Arm of the potentiometer 473 can be changed. Resistor 471 preferably has a value about ten times the value of resistor 472, and when the arm of the potentiometer is in its uppermost position, will generates a relatively high negative voltage across resistor 482. It it is reminded that the number tube more current with increasing pulse frequency consumed, so that the voltage across the potentiometer 480 increases in a positive sense, when the pulse frequency becomes higher. It follows that the voltage across the Resistor 482 when the arm of the potentiometer is in its uppermost position, the voltage across the potentiometer is opposite and a decrease in the residual voltage applied to terminals 477 and 481 of the recorder. When the arm of potentiometer 473 is moved down, the negative voltage decreases across the resistor 482, so that the residual voltage supplied to the recording medium 22 is increased. When the arm of potentiometer 473 is in its lowest position, a lower positive voltage is generated across resistor 482, which is added to the output voltage for the potentiometer 480. It follows that the voltage between line 476 and the arm of potentiometer 473 in proportion of resistors 474 and 482 is reduced so that a relatively low one Voltage is applied to the input terminals of the recorder. The value of the Resistor 474 may differ from the gamma ray and neutron detector circuits.

Der Arm des Potentiometers 480 kann so eingestellt werden, daß ein Teil der über das Potentiometer 480 erzeugten Ausgangspannung dem Aufzeichnungsgerät zugeführt wird, wodurch die Empfindlichkeit des Aufzeichnungsgeräts 22 verändert wird. Der Wählschalter 475 kann mit dem Arm des Potentiometers 473 mechanisch verbunden sein, so daß, wenn sich dieses Potentiometer in seiner Endstellung befindet, der Schalter 475 geöffnet wird und der Widerstand 482 nur mehr als Spannungsteiler wirkt und die den Eingangsklemmen des Aufzeichnungsgeräts vom Potentiometer 480 zugeführte Spannung vermindert.The arm of the potentiometer 480 can be adjusted so that a Part of the output voltage generated by potentiometer 480 to the recorder is fed, whereby the sensitivity of the recording device 22 is changed will. The selector switch 475 can be mechanically connected to the arm of the potentiometer 473 be, so that when this potentiometer is in its end position, the Switch 475 is opened and resistor 482 only acts as a voltage divider and those applied to the input terminals of the recorder from potentiometer 480 Tension decreased.

Wenn auch im vorangehenden besondere Ausführungsformen beschrieben worden sind, ist die Erfindung nicht auf dieselben beschränkt, sondern kann innerhalb ihres Rahmens verschiedene Abänderungen erfahren. Even if special embodiments are described above have been, the invention is not limited to the same, but can be within experience various changes to its framework.

PATENTANSPRDCHE: 1. Vorrichtung zur Untersuchung der von Tiefbohrungen durchteuften Erdformationen mit einem in das Bohrloch durch ein Kabel absenkbaren Untertagegerät, das eine Neutronenquelle zur Bombardierung der von ihm durchfahrenen Formationen mit Neutronen sowie einen Strahlungsdetektor enthält, der die von ihm empfangene, durch Bombardierung der Formationen mit von der Neutronenquelle stammenden Neutronen verursachte Strahlung in Signale umwandelt, die iiber das Kabel zur Tagesoberfläche übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Untertagegerät zusätzlich einen Detektor für Gammastrahlen enthält, der, zur Aufnahme von von den Erdformationen ausgesandten natürlichen Gammastrahlen, in einem hinreichenden Abstand von der Neutronenquelle angeordnet ist; daß ferner Mittel vorgesehen sind, die zusammen mit dem Bohrlochmaterial, welches das sich im Bohrloch befindliche Untertagegerät umgibt, zur Dämpfung der durch die Neutronenquelle bedingten Gammastrahlen dienen, so daß diese die Aufnahme der natürlichen Gammastrahlen nicht störend beeinflusen; daß weiterhin das Untertagegerät mit einer Bundsucheinrichtung ausgerüstet ist, die eine Bundstellenspannung erzeugt, welche sich bei der Bewegung des Untertagegeräts durch die Bohrlochauskleidung entsprechend den Veränderungen in der jeweiligen Dicke der dem Untertagegerät benachbarten Bohrlochauskleidung verändert, und daß schließlich Mittel vorgesehen sind einerseits zur Umwandlung der aufgenommenen natürlichen Gammastrahlen in Signale, andererseits zur über das Kabel erfolgenden Übertragung sowohl der Gammastrahlensignale als auch der Bundstellenspannung zur Erdoberfläche sowie über Tage befindliche Mittel, die auf die über das Kabel übertragenen Signale und Spannungen zur Messung der durch Neutronenbombardierung der Formationen verursachten Strahlen und der natürlichen Gammastrahlen entsprechend der jeweiligen Tiefe innerhalb des Bohrloches ansprechen. PATENT CLAIMS: 1. Device for the investigation of deep boreholes penetrated earth formations with one that can be lowered into the borehole by a cable Underground equipment, a neutron source for bombing the formations it traversed with neutrons as well as a radiation detector that detects the by bombarding the formations with neutrons from the neutron source converts the radiation caused into signals that are transmitted via the cable to the surface of the day are transmitted, characterized in that the underground device also has a Includes a gamma ray detector that is used to record the Earth's formations emitted natural gamma rays, at a sufficient distance from the neutron source is arranged; that further means are provided which, together with the borehole material, which surrounds the underground equipment located in the borehole, to dampen the Gamma rays caused by the neutron source are used, so that these the recording do not interfere with the natural gamma rays; that the underground equipment continues is equipped with a fret search device that generates a fret tension, which during the movement of the underground equipment through the borehole lining accordingly the changes in the particular thickness of the borehole casing adjacent to the downhole equipment changed, and that finally means are provided on the one hand for conversion of the recorded natural gamma rays in signals, on the other hand to the Cable transmission of both the gamma-ray signals and the fret voltage to the surface of the earth as well as means located above the surface, which on the cable transmitted signals and voltages for measurement of the neutron bombardment rays caused by the formations and natural gamma rays accordingly address the respective depth within the borehole.

Claims

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the radiation detector upon receiving the radiation caused by neutron bombardment of the formations Pulses of relatively short duration and of a certain kind of characteristic emits, while the gamma ray detector when receiving the natural gamma rays Pulses of a relatively short duration, but of a different type generated, and that on the earth's surface means for separating both types of impulse as well Means are provided which act on these separate pulses for the purpose of simultaneous Continuous recording of those caused by neutron bombardment of the formations Address radiation and natural gamma rays.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the cable or other means of supplying the underground equipment with alternating current serves.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the fret search device each time the underground equipment passes a collar point of the borehole lining a change in the direct current causes the radiation signals and the gamma-ray signals as well as the aforementioned changes in the direct current values a single conductor of the cable to be transmitted to the earth's surface and that to the earth's surface means for separating the mentioned Radiation signals and the gamma ray signals from each other and the amounts of change of the direct current are provided as well as means for recording the separated signals on a common recording medium, so that a corresponding continuous graphic Recording of the rays caused by neutron bombardment of the formations, the natural gamma rays and the location of the collars within the borehole it is preserved.

5. Apparatus according to claim 3, gekemlzeich by a common Power supply part in the underground device for rectifying the alternating current, see above that the detectors are supplied with a substantially rectified working voltage will.

6. V device according to claim 5, characterized in that one Reactor-containing means are provided, which is connected to the cable between the latter Conductor and the mentioned power supply part are connected in series to prevent that the rectified current surges generated by the common power supply part transferred to the cable.

7. Apparatus according to claim 5, characterized in that the power supply part is provided with means to keep the operating voltage independent of the changes to keep the temperature of its surroundings essentially constant.

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the power supply part comprises a power transformer provided with a secondary winding, their first section for generating a relatively high operating voltage and its second section for generating a relatively low operating voltage serves, with these winding sections wound in opposite directions and the DC ampere turns of the two sections to minimize their saturation effects are essentially the same.

9. Apparatus according to claim 1, characterized in that said Radiation detector and the natural gamma ray detector generate pulses and that a first coupling is provided for the transmission of pulses of a specific one Polarity rom radiation detector on the cable for transmission to the earth's surface, a second coupling for the transmission of pulses of opposite polarity from the detector for natural gamma rays to the cable for transmission to the earth's surface, furthermore damping means which are common to the two couplings and which cause their self-excitation to prevent, as well as agents responding to the impulse polarity on the earth's surface to separate the impulses of opposite polarity and finally means those on the separate pulses for the purpose of simultaneous continuous graphic Record of radiation caused by neutron bombardment of the formations and the natural gamma rays respond in their respective relationship to one another.

10. Apparatus according to claim 9, characterized in that the Damping means comprise a resistor in parallel with the secondary windings the coupling means is switched.

11. The device according to claim 3, characterized by a high-pass filter to separate the pulses from the alternating current wave transmitted on the cable, where the high-pass filter mentioned allows the pulses from the detectors to pass through, without causing transient processes of essential importance.

12. The device according to claim 11, characterized in that the High-pass filter a trap circuit tuned to the fundamental frequency of the AC power source contains.

13. The device according to claim 2, gekenuzeich by a surface device with two channels, of which the first channel means for converting the one [mpulsart in corresponding pulses of uniform amplitude and duration, furthermore Means which respond to impulses generated by the last-mentioned means in such a way that that they generate an output voltage whose amplitude is proportional to the pulse density of the type of pulse mentioned, and of which the second channel is means for conversion the other type of pulse into corresponding pulses of uniform amplitude and duration further comprises means responsive to the pulses generated by the last-mentioned means respond in such a way that they generate an output voltage whose amplitude is proportional to the pulse density of the other type of pulse.

14. Apparatus according to claim 13, characterized in that at least in one of the channels an automatic number reinforcement control is provided to the To prevent impulses from being transmitted from one channel to the other.

15. The device according to claim 2, characterized in that on the Two rectifiers with a load resistor each are provided, furthermore, including the cable, means for supplying the two types of pulses one rectifier each, furthermore means which comprise a first integration network. with that of the load resistance of each of the rectifiers has an output voltage with a changing according to the pulse density of the respective pulses Amplitude is decreased, finally means for changing the time constant at least one of the networks in order to achieve an optimal smoothing of their output voltages.

16. The apparatus according to claim 13, characterized in that each the means generating an output voltage with a multi-element low-pass filter has a plurality of sections, each of which has an R-member and a C-member contains.

17. The device according to claim 16, characterized by means for simultaneous change in the low-pass characteristics of all filter sections at least one of the low pass filters.

18. The device according to claim 14, characterized in that the automatic gain control one amplifier tube, one between the cathode resistor connected to this tube and earth, a resistor connected in parallel with the resistor Variable impedance member and means for changing the impedance of this Member according to the changes in the amplitude of the assigned channel having transmitted pulses.

19. The device according to claim 18, characterized in that the Means listed therein include a cathode amplifier tube extending from the anode the amplifier tube is energized, and a peak rectifier for rectification the output voltage of the cathode amplifier tube to generate a rectified control voltage, the for Control of the variable impedance limb is suitable to achieve.

Papers considered: U.S. Patents No. 2 228 623, 2 433 554, 2 469 463, 2479518,2481014, 2 515 745, 2 740 053.