JP2942603B2 - 原子核分光信号の安定化および校正方法およびその装置 - Google Patents

原子核分光信号の安定化および校正方法およびその装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は原子核検知器から発せられる信号のゲイン安
定および校正を行う方法および装置に関する。
〔従来の技術〕
このような装置は核子や放射線の検出を伴う測定を行
う多くの技術分野において一般的に用いられている。例
えば、井戸検層技術においては物理的な測定を行うため
に井戸の内部に測定器が下ろされる。
ここ数年間に発達してきた、大地の地層の特性、例え
ば炭化水素含有率や生産率などを求める井戸検層装置お
よびその技術では、原子核分光器(原子核分光器は組成
マトリックスや流体の成分のエネルギースペクトルを発
する。より詳細には該原子核分光器内においてガンマ線
が検出される。)が組成分析における特定の値に関する
情報を提供することができるものであるということがわ
かった。
これらのガンマ線は大地の地層の自然放射能を原因と
して、あるいは、中性子またはガンマ線源による大地の
地層の照射の結果として存在するものである。これらの
ガンマ線の検出は、そのガンマ線が自然放射能であるか
誘発的放射能であるかにかかわらず、数個の別個の窓、
すなわちエネルギー範囲についてそれぞれ別個に行うこ
とができ、これによってこれらのガンマ線のエネルギー
スペクトルに関する情報を得ることができる。このよう
にして得たスペクトルを分析することによって大地組成
の岩層の構造や成分に関する情報を得ることができる。
例えば、自然ガンマ線のスペクトルを分析する装置が
米国特許第3,976,878号(P.チェバリアー(P.Chevalie
r)およびB.シィーマン(B.Seeman))に示されてい
る。この装置においては、検出機構はシンチレーション
・クリスタルと、光電子増倍管と、リニヤ増幅器と、パ
ルス高さ分析器とを備えている。パルス高さ分析器にお
いては、ガンマ線のエネルギースペクトルは五つの窓に
分けられる。各々の窓のカウント率を求めることによっ
て組成中のトリウム、ウラニウム、カリウム(T,U,K)
の含有量を計算することができる。この技術において
は、スペクトルを用いる他の技術、すなわち放射線のエ
ネルギーによって区別を行う技術におけるのと同様に、
測定の正確を期すために、検出機構にはゲイン安定化手
段を備えることが非常に重要である。実際には、ガンマ
線検出機構、および特に光電子増倍管とクリスタルは、
特に温度変化あるいはカウント率の変化を原因とする顕
著なゲイン振動を示す。前記米国特許において述べら
れ、また、しばしば用いられる安定化方法においては、
検出されたスペクトルにおける利得の範囲よりも小さい
エネルギーを有する特殊なガンマ線を発する補助的なガ
ンマ線源が設けられている。この方法においては、アメ
リシウム源(Am241)が選ばれており、このアメリシウ
ムの主要放射ピークは60KeVにおいて生じる。60KeVエネ
ルギーの各サイドに位置する所定幅の二つの窓において
二つのカウント率M1とN1が測定され、差(M1−N1)の関
数であるエラー信号を用いて負フィードバックループを
介して光電子倍増管の高電圧を制御する。これまで述べ
た安定化技術は放射ピークに近いスペクトルの部分に対
しては適したものである。しかしながら、同じゲインの
変化量に対しては、スペクトル・エネルギーのスケール
が高エネルギーにおいて大きくシフトしてしまう。この
ため、低エネルギーにおけるシフトの検知は高エネルギ
ーにおけるシフトの訂正に対して全く満足できるもので
はなく、また、カウント率の統計上の変動のために誤差
が生じる。これに加えて、大きなシンチレーター・クリ
スタルを用いる場合に、補助源の低エネルギーのガンマ
線はクリスタルの一部分にしか達せず、その部分はクリ
スタルが大きな効率を有しているときには一層小さくな
る。このように、結果的に生じる安定化状態はクリスタ
ルの不均質性またはクリスタル内の温度勾配によって大
きな影響を受ける。
米国特許第3,101,409号(L.E.Fite)は二つの補助的
なガンマ線源から生じる二つのピークを用いて安定化を
行うことを提唱している。一方のピークは光電子増倍管
の高電圧を制御するために用いられ、他方のピークはパ
ルス高さ判別器の低い方の限界を制御するために用いら
れる。この二つの安定化ループは独立であり、一方のピ
ークが存在しない場合にはそのケースを解決することは
できない。本特許においては、この問題は扱わない。安
定化装置に特に取り付けられた二つの補助的な単一エネ
ルギーガンマ線源からピークがやってくるからである。
米国特許第3,922,541号ではゲイン安定化方法が提案
されている。この方法においては、基準放射線源(所定
のエネルギースペクトルを有している)がシンチレータ
ーに隣接して配置されている。基準放射線源からの所定
のエネルギースペクトル相互間の関係を表す基準信号が
発せられる。
米国特許第4,433,240号(B.Seeman)においてもガン
マ線検出装置が提案されている。このガンマ線検出装置
は、検出されたスペクトルのエネルギー範囲内にある各
エネルギーレベルにおいて数個のピークを検出したこと
に基づく安定化ループを備えている。判別手段はガンマ
線を表す電子パルスを分断する。この電子パルスの振幅
は第一の所定値の各サイドに位置する二つの連続した第
一の窓の範囲内、および第二の所定値の各サイドに位置
する二つの連続した第二の窓の範囲内にある。これらの
所定値は地層からのガンマ線の検出されたスペクトル内
にある二つの基準エネルギーまたはピークに相当するも
のである。この既知の装置はさらに、補助的なガンマ線
源に基づく別個の安定化ループを備えている。このガン
マ線源の放射ピークは地層のスペクトルの外側に位置す
るものである。この装置は、前述の装置よりは改良され
ているものではあるが、測定値の一部である高エネルギ
ーピークに依存する。これらのエネルギーピークは全エ
ネルギースペクトルから除去する必要があるものである
ので、このことは測定値の信頼性を低下させる。
電子式か光式かを問わず基準信号を用いた他のゲイン
安定化方法も提案されている。その方法の一例である米
国特許第4,220,851号は、シンチレーターと光電子増倍
管との間に取り付けられ、パルサーによって駆動される
光ダイオードと、一定エネルギー(8MeV以上)の基準パ
ルスを構成する放射光パルスとを備えている。しかしな
がら、結果的に生じるゲインの安定はクリスタルに影響
を与えない基準信号に基づくものであるので、クリスタ
ル内において生じるドリフトを排除しない。さらに、使
用した高基準エネルギー(8MeV以上)は電流スペクトル
分析(通常は1.5または2MeV以下)において見出される
エネルギー範囲に適合しない。最後に、この方法は光源
の作用している時間における降伏安定性に依存してい
る。
同様に、米国特許第3,900,731号は、カソードの照度
を修正してゲインの変化量を補償することによって光電
子増倍管のゲインを安定化させる方法および装置を示し
ている。
同時に起きる原子核現象の測定に基づくゲイン安定化
方法も提案されている。
この点に関して、米国特許第2,769,916号は二つの向
かい合ったシンチレーション検知器を備えた中性子検出
器を開示している。二つのシンチレーション検知器の間
には中性子ガンマ反応性物質のホイルが配置されてい
る。すなわち、このホイルは入射中性子との射突によっ
てガンマ線を放出し、中性子とガンマ線とは同時に放射
され、双方の検知器において同時に検出される。しかし
ながら、この米国特許の検出器はゲインの安定をもたら
さない。
米国特許第4,450,354号(H.D.Smith,C.A.Robbins)
は、ケースで囲われた井戸の試錐孔のケースの厚さを中
性ガンマ線で検知する方法を示している。この方法では
測定に用いる主検知器よりも実質上小さい補助的な検知
器が用いられる。ゲインの安定化は補助的な原子核源
(Am241)を用いることによって達成される。この補助
的原子核源は補助的な検知器によって検出されるアルフ
ァ粒子と、主検知器によってのみ検出される60KeVの光
子ガンマ放射線とを同時に放射する。同時回路は、アル
ファ粒子と光子ガンマとを同時に検出する毎に、安定回
路を付勢する。この安定回路は、理論エネルギー値の60
KeVよりも小さいか、あるいは大きい光子ガンマ粒子の
実際のエネルギー(測定されたもの)に応じて増幅ゲイ
ンを増加させたり、減少させたりする。しかしながら、
この方法も必ずしも満足できるものではない。第一に、
基準エネルギーピークはエネルギー範囲の低部分にあ
る。第二に、補助源および補助検知器(シールドも含め
て)によって掘削装置の複雑さが増し、ひいてはコスト
や大きさも増大している。第三に、二つの検知器は次の
点に関して異なっていることである。
大きさ:一方は小さく、他方は大きい。
対象:一方はアルファ粒子を検出し、他方はガンマ線
を検出する。
用途:一方の検出器のみが大地の組成を表す粒子に感
応する。
以上から明らかであるように、より良いゲインの安定
を得ようとしてこれまでなされてきた多くの試みは必ず
しも満足できるものではない。
そのうえ、原子核源に関する安全の関心はここ数年間
において確実に高まっている。このため、規制も年々厳
しくなってきている。例えば、供給源の放射能(マイク
ロキューリーまたはナノキューリーを単位として測定し
たもの)はある一定の値を越えてはならない。しかしな
がら、産業界の要望にこたえるとともに規制にも適合す
る原子核源を見つけることは困難である。
さらに、通常使用される検知器、例えばNaI(ヨウ化
ナトリウム)検知器の感度を向上させることが望まれて
いる。例えば、米国特許3,633,030号は、検知器のエネ
ルギー分解能を改良することを試みる手段を備えた検層
装置を示している。この検層装置は半導体放射線検知器
に近接して配置された一つまたは二つのNaIシンチレー
ターを備えている。この半導体放射線検知器は地層から
のガンマ線を受けると、電子と陽電子とを放出するもの
である。陽電子は反対方向を向いている二つのガンマ線
を同時に発し、その二つのガンマ線は各検知器によって
検出される。シンチレーター信号はゲート回路に送られ
る。このゲート回路は半導体検知器からの信号を通過さ
せ、あるいは通過を禁止し、これによってスペクトルの
同時あるいは非同時の発信を可能にしている。この装置
はゲインの安定をもたらすものではなく、コンプトン放
射線の除去を目的としているものである。そのうえ、半
導体には耐熱策を施す必要があり、これはコストを上昇
させる。
さらに、これは一般的なことであるが、原子核検知器
のカウント感度が高くなるほど、その大きさも大きくな
る。これによって、低エネルギーピークのスペクトルを
安定させるに際して、嵩が増したり、困難性が増したり
する。なぜならば、検知器のほんの一部のみが実際に補
助的源の影響を受け、検知器全体を表すことにならない
からである。
したがって、原子核検知器が発した原子核スペクトル
信号を安定化し、スペクトルが不均一に翻訳された場
合のあらゆるオフセット、スペクトルが「伸びてい
る」ことを示すあらゆるゲインドリフト、の二つを矯正
する方法および装置が一般に望まれている。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の第一の目的は、全エネルギースペクトルにわ
たって安定性が向上された原子核分光方法および装置を
提供することである。
本発明の第二の目的は、検出感度が向上している原子
核分光方法および装置を提供することである。
本発明の第三の目的は、オフセット矯正のための特徴
を備えた分光方法および装置を提供することである。
これらの目的を達成するため、本発明に係るエネルギ
ースクトルの安定化のための原子核分光方法において
は、エネルギースペクトルは信号からなり、放射線検知
器によって放射される。さらに、本方法は、原子核現象
を含み、それはパルスによって表され、そのパルスの振
幅はガンマ線その他の粒子のエネルギーの測定値であ
り、前記放射線検知器によって矯正され、前記エネルギ
ースペクトルは補助的な原子核源からの第一基準エネル
ギーピークを少なくとも含むものにおいて、(1)二つ
の検知器によって放射線を検出し、(2)双方の検知器
で同時に検出された数対の現象に対応する少なくとも一
つの同時スペクトルを形成し、前記数対の現象は前記補
助源から生じるものであり、(3)前記第一基準エネル
ギーピークとして前記スペクトルの一つのエネルギーピ
ークを用いることによって前記同時スペクトルを安定化
することからなる。
前記補助的原子核源は前記二つの検知器の向かい合っ
た各面の間に配置されることが利点となっている。
検知器は双方とも組成式Bi4Ge3O12(以下「BGO」とい
う)のビスマス・ジャーマネイト・クリスタルからなる
ことが好ましい。
前記補助源の放射能は、分析下の放射線の放射能レベ
ルよりも実質的に小さいレベルに相当している。
本発明に係る方法はさらに、双方の検知器について、
非同時現象を表す非同時スペクトルを形成する過程を含
む。
補助源は22Naからなる。概略的には、この補助源は次
の二つのもの、すなわち、消滅によって、反対方向の
0.511MeVの一対のガンマ線を放出する陽電子と、1.27
MeVのガンマ線、とを同時に放出する。
本方法は前記第一基準ピークと第二基準エネルギーピ
ークとを用いて行う校正過程(オフセット矯正を目的と
する)を含むという利点を有する。前記第二基準エネル
ギーピークは前記補助源から来ることが好ましい。
好適な実施例においては、前記第一基準ピークは0.51
1MeVであり、前記第二基準ピークは1.78MeVである。
本発明の特徴および利点は、図面を参照して行う制限
的ではない実施例の説明から明らかになるものである。
〔実施例〕
第1図に示す検層ゾンデ10は、地層16に囲まれた試錐
孔14の内部に外装ケーブル12によって懸吊されている。
地表近くに配置された深度測定装置13は通常の方法で外
装ケーブル12と表面レコーダー11とに接続している。ケ
ーブル12はゾンデ10の出力部と表面レコーダー11との間
に第1リンク12A、第2リンク12B、第3リンク12Cを備
えている。ゾンデ10内部で行われた原子核測定結果は深
度の関数としてケーブル12に沿って表面ケーブルリンク
12A、レシーバー15、およびスクトルメモリー/プロッ
ター17を順次経て表面レコーダー11に送られる。メモリ
ー/プロッター17は、同時スペクトルに対応するライン
Iを介して、さらに非同時スペクトルに対応するライン
IIを介してレコーダー11に接続している。第2リンク12
Bはスクトルメモリー/プロッター17の出力部において
ラインIと接続しており、さらに第2リンク12B上には
順にゲイン制御ユニット19、モジュレーター21および高
電圧制御ユニット23が配置されている。第3リンク12C
はラインIと接続しており、オフセット制御ユニット25
を備えている。ここに「メモリー/プロッター」とは、
カウントを行い、そのカウントを記録(または記憶)
し、対応するエネルギースペクトルを形成するようにつ
くられた装置をいう。
ゾンデ10の内部には下孔装置が設けられており、この
下孔装置は第一光電子増倍管101と連結している第一原
子核検知器100を備えている。第一光電子増倍管101の出
力は伝達器22と連結している第一パルス高さ分析器102
に送られ、データがケーブル12を通って伝達されること
を可能にする。ゾンデ10内部の下孔装置は第二原子核検
知器200をも備えている。この第二原子核検知器200は、
伝達器22と連結している第二パルス高さ分析器202をフ
ィードする第二光電子増倍管201と連結している。各光
電子増倍管101、201の出力は同時回路20と連結してお
り、この同時回路20は第一および第二パルス高さ分析器
102、202からの入力をも受ける。
二つの検知器100、200の間には補助原子核源30が配置
されている。この場合ではこの補助原子核源30は22Na源
である。
第2図は検知器、光電子増倍管、パルス高さ分析器お
よび同時回路20の間の関係を詳細に示している。
二つの検知器100、200はシンチレーション・クリスタ
ル検知器である。より詳細に言うと、これら二つの検知
器は化学式Bi4Ge3O12で表されるビスマス・ジャーマネ
イト・クリスタル(以下「BGO」という)を備えてい
る。これに限定するものではないが、BGO検知器100、20
0は長手方向に8インチ(20.8cm)の長さ、それと垂直
方向に2インチ(5.1cm)の半径の円筒形状をなしてい
る。
第3図は補助源30内部で起こる原子核反応の概略図で
ある。22Naは、期間の90%以上において陽電子(すなわ
ち、電子と同じ大きさで正に帯電している粒子)を放出
することによって、また期間の10%以下において電子を
捕獲することによって壊変して22Neになる。陽電子は、
同じエネルギー0.511MeVを有し、反対方向(すなわち、
180度の角度をなしている)の二つのガンマ線を放出し
て極めて短時間(数ナノ秒)の間に消滅する。22Ne原子
(22Naの壊変の結果として生じたもの)は今度は1.27Me
Vエネルギーのガンマ線を放出することによって壊変す
る。これら全ての現象は極めて短い時間、例えば数ナノ
秒の間に起こる。この時間間隔は測定装置の時間分解能
よりもかなり小さいので、0.511MeVの二つのガンマ線は
1.27MeVのガンマ線と同時に放出されていると考えられ
る。
概略的かつ部分的に拡大して示した第4図において、
二つの検知器は長手軸方向(すなわち、ゾンデ10の軸方
向)において端部を並べて配置されている。二つの検知
器の間の距離は小さいこと、例えば0.1インチ(0.25c
m)が好ましい。二つの検知器の向かい合っている面の
間に補助源30が配置されている。さらに、0.511MeVの反
対方向の二つのガンマ線と、1.27MeVのガンマ線の放出
も描かれている。補助源30は大きなZ数(Zはメンデレ
ーエフの元素分類表における原子番号である)の物質で
つくられたコンテナ31の内部に配置してもよい。例え
ば、コンテナ31はステンレス鋼でつくる。コンテナ31を
用いることの目的は比較的小さい空間、すなわち検知器
の向かい合っている面の間の空間において、放出された
陽電子の消滅の可能性を高めることである。
既に述べたように、二つの0.511MeVのガンマ線および
一つの1.27MeVのガンマ線の放出は同時に起こる。その
うえ、二つの検知器の端部は相互に極めて近接して配置
される。このため、第一の検知器が二つの0.511MeVのガ
ンマ線の一方を検知し、第二の検知器が0.511MeVのガン
マ線の他方および1.27MeVのガンマ線を同時に検知する
可能性が高くなる。あるいは、この代わりに、第一の検
知器が1.27MeVのガンマ線のみを検知し、第二の検知器
が一つの0.511MeVのガンマ線のみを検知する(他方の0.
511MeVのガンマ線は、例えば、第一の検知器を検出され
ることなく通過してしまった場合)ということも起こり
得る。これらの出来事は各検知器において同時に起こ
り、同時回路20によって同時に起きた出来事として検出
される。
第6図は、他方の検知器によって検出されたガンマ線
と同時に一方の検知器によって検出されたガンマ線の同
時エネルギースクトルの一例である。この同時スペクト
ルでは、第一のエネルギーピークが0.511MeVにおいて、
第二のエネルギーピークが1.78MeVにおいて、第三のエ
ネルギーピークが1.27MeVにおいて生じている。第二の
エネルギーピーク(1.78MeV)は第一ピーク(0.511Me
V)と第三ピーク(1.27MeV)のエネルギーの総和である
エネルギーに相当する。前記第二エネルギーピークは前
記第一および前記第三エネルギーピークのエネルギーの
和に相当する。
第5図は、一方の検知器における同時でない出来事、
すなわち他方の検知器において検出された出来事とは同
時でない出来事のエネルギースペクトルを示している。
ここに示されたスペクトルは大地の地層の自然放射性元
素に対応しているエネルギーピークを有している。例え
ば、0.35MeVおよび1.76MeVのピークはウラニウムを表
し、1.46MeVのピークはカリウムを表し、2.1MeVと2.62M
eVのピークはトリウムを表している。
したがって、各検知器に対して二つのエネルギースペ
クトル、すなわち同時スペクトルおよび非同時スペクト
ルがそれぞれプロットされる。同時スペクトルと非同時
スペクトルとは、メモリー/プロッター17によって、第
1図に示したラインIとラインIIをそれぞれ介してレコ
ーダー11に送られる。各パルス高さ分析器102、202はそ
れぞれ第一メモリー(非同時用)と第二メモリー(同時
用)とを備えている。非同時の場合には、ある検知器
(100あるいは200)からのデータは対応するパルス高さ
分析器の第一メモリーに送られ、非同時スペクトルを形
成する。同時の場合には、すなわち各現象が双方の検知
器において同時に検出された場合には、同時回路20はデ
ータを第二メモリーに送り、同時スペクトルを形成す
る。同時回路20は時間一致ゲートとして作用する。
同時検出の効率を考えて、補助源の発する放射能は極
めて低い値、例えば数ナノキューリーになるようにして
もよい。放射能を低い値にすることは極めて重要であ
る。というのは、こうすることによって、補助源が、そ
れが安価であるという事実に加えて、測定の妨害にな
らず、原子核源に関する厳しい基準の多くを免れるこ
とができるからである。
温度その他の原因によってエネルギースペクトルは二
種類の歪みを受けることがある。第一に、エネルギース
ペクトルは均一にシフトされる、すなわち翻訳されるこ
とがあり、このためスペクトルエネルギーのスケールが
原点を通らない。このシフトは通常「オフセットと呼ば
れており、これに対応する矯正を以下「オフセット矯
正」と呼ぶ。第二に、スペクトルエネルギーのスケール
はその形状が変化するように伸びることがある。換言す
れば、対応するシフトはスペクトルエネルギーのスケー
ルに沿って同一ではない。このシフト変化に対する矯正
過程は以下「ゲイン安定化」と呼ぶ。
ゲイン安定化は基準ピークに基づく。この場合では、
0.511MeVの第一ピークである。このゲイン安定化は通常
のいかなる方法を用いて行ってもよく、例えば、米国特
許第3,922,541号に述べられている方法(特に、第4図
およびそれに対応する説明)でもよく、あるいは、ノー
ル(Knoll)の著「スペクトル安定化」の670〜672頁に
述べられている方法の中の一つでも良い。
あるいは、ゲイン安定化は第7図と関連して説明する
次の方法で行うこともできる。第7図において、実線は
検知器の理論リニヤレスポンスを表し、破線はシフトさ
れたスクトルに対応する同検知器の実際のレスポンスを
表す。0.511MeVの基準ピークの中心にある基準チャネル
(またはカウント)、例えばNo.55.1を与える。実際の
基準ピークの中心は規則的に、例えば一分毎に計算さ
れ、この実際の中心が基準チャネル(またはカウント)
と一致していない場合には、ピークは基準チャネルと適
合するように(ゲイン調整を経て)移動する。この計算
の間においては、スペクトルはオフセットを受けていな
いものと仮定する。したがって、結果として生じるスペ
クトルのドリフトは直線(シフトされていないスペクト
ル)の(原点Oの回りの)回転によって表される。これ
を破線(シフトされたスペクトル)で表す。この計算は
当業者には既知のソフトウェア方法および第1図に示し
た装置を用いて行われる。第1図の装置では、ゲイン制
御ユニット19の出力部はモジュレーター21の入力部に連
結しており、モジュレーター21はその出力部においてあ
る電圧を与える。この電圧はモジュレーター21の入力部
に与えられた電圧の所定の関数である。最後に、モジュ
レーター21は高電圧制御ユニット23に連結している。こ
の高電圧制御ユニット23はゾンデ10内部の高電圧電力供
給源(図示せず)に信号を送り、この高電圧ひいては検
知器のゲインを正しく調整する。
さらに、既に述べたように、本発明に係る方法および
装置によれば、エネルギースクトル曲線の(オフセット
矯正のための)校正を行うことができる。校正過程は、
安定化過程の期間よりも相当長い期間(例えば、10分間
毎)で定期的に行われる。この目的のため、第8図を参
照すると、二つの基準エネルギーピーク、すなわち0.51
1MeVと1.78MeVのピークが用いられる。スペクトルがオ
フセットを受けていると仮定すると、検知器のリニヤレ
スポンス(第8図上)は点A(この点Aの横座標は第8
図の実線で0.511MeVである)を中心とする回転によって
実線(オフセットされていないスペクトル)から破線
(オフセットされているスペクトル)へ移行する。既に
述べた安定化過程において点Aの横座標0.511MeVには所
定の縦座標、すなわち所定のチャネルが与えられている
ので、点Aは不動である。各基準ピーク0.511MeVと1.78
MeVに対応する二つのチャネル(カウント)の値の間の
関係が計算され、求められた関係はオフセット制御ユニ
ット25を介して基準関係値と比較される。そして、エラ
ー信号が発せられ、ゾンデ10内部の検知器の適正制御回
路に送られる。前記の基準とは、すなわち、 (0.511MeVのチャネル)×1.274/(1.78MeVのチャネル
−0.511MeVのチャネル) である。
校正過程の代わりに、第三基準ピーク、すなわち1.27
MeVにおけるピークの第一および第二ピーク(0.511MeV
および1.78MeV)とともに用いることもできる。この方
法ではオフセット矯正をより正確に行うことができる。
というのは、二つのポイントではなく、三つのポイント
(すなわち、0.511MeV、1.27MeVおよび1.78MeV)が与え
られるので、最適のレスポンス曲線を求めることができ
るからである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、井戸内に吊るされた掘削器具として表した本
発明の実施例の概略図、 第2図は本発明の詳細部分の概念図、 第3図は補助源によって放射される放射能を示す概略
図、 第4図は二つの検知器の間に配置された補助源の拡大
図、 第5図は自然の放射性地層から発せられる代表的なガン
マ線非同時スペクトルを示すグラフ、 第6図は一方の検知器から得られる同時スペクトルの一
例を示すグラフ、 第7図および第8図は、一方の検知器の出力と、対応す
るチャネルすなわちカウント(それぞれ安定化過程およ
びオフセット矯正過程に対応する)との間の関係を示す
グラフである。 〔符号の説明〕 10……検層ゾンデ、11……表面レコーダー 12……外装ケーブル、12A……第1リンク 12B……第2リンク、12C……第3リンク 13……深度測定装置、14……試錐孔 15……レシーバー、16……地層 17……スペクトルメモリー/プロッター 19……ゲイン制御ユニット 20……同時回路 21……モジュレーター 23……高電圧制御ユニット 25……オフセット制御ユニット 30……補助原子核源 31……コンテナ 100……第一原子核検知器 101……第一光電子増倍管 102……第一パルス高さ分析器 200……第二原子核検知器 201……第二光電子増倍管 202……第二パルス高さ分析器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウィリアム スローアン アメリカ合衆国 テキサス州 77459 ミズーリー シティ ウエスト クリー ク クラブ 3931 (56)参考文献 特開 昭52−104982(JP,A) 特開 昭54−109893(JP,A) 特開 昭55−44942(JP,A) 特開 昭58−200185(JP,A) 特開 平3−123881(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01T 1/36 G01V 5/04

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】放射線検知器から放出され、信号から形成
    されているエネルギースペクトルを安定化するための原
    子核分光方法であって、振幅がガンマ線その他の粒子の
    エネルギーの測定値を表し、前記放射線検知器によって
    収集されるパルスによって表される原子核現象を含み、
    前記エネルギースペクトルは補助的原子核源から送られ
    る第一基準エネルギーピークを少なくとも含んでいる原
    子核分光方法において、 分析対象の放射線を検知する検知器を少なくとも二つ
    使用する工程と、 双方の検知器において同時に検出された数個の現象に
    相当し、前記補助源から送られる少なくとも一つの同時
    スペクトルを形成する工程と、 前記同時スペクトルの一つのエネルギーピークを前記
    第一基準エネルギーピークとして使用することにより前
    記同時スペクトルを安定化する工程と、 からなる原子核分光方法。
  2. 【請求項2】放射線検知器から放出され、信号から形成
    されているエネルギースペクトルを安定化するための原
    子核分光装置であって、振幅がガンマ線その他の粒子の
    エネルギーの測定値を表し、前記放射線検知器によって
    収集されるパルスによって表される原子核現象を含み、
    前記エネルギースペクトルは補助的原子核源から送られ
    る第一基準エネルギーピークを少なくとも含んでいる原
    子核分光装置において、 分析対象の放射線を検知する少なくとも二つの検知器
    と、 双方の検知器において同時に検出された一対の現象に
    相当し、前記補助源から送られる少なくとも一つの同時
    スペクトルを形成する手段と、 前記同時スペクトルの一つのエネルギーピークを前記
    第一基準エネルギーピークとして使用することにより前
    記同時スペクトルを安定化する手段と、 からなる原子核分光装置。
  3. 【請求項3】放射線検知器から放出され、信号から形成
    されているエネルギースペクトルをオフセット矯正する
    ための原子核分光方法であって、振幅がガンマ線その他
    の粒子のエネルギーの測定値を表し、前記放射線検知器
    によって収集されるパルスによって表される原子核現象
    を含み、前記エネルギースペクトルは補助的原子核源か
    ら送られる第一基準エネルギーピークを少なくとも含ん
    でいる原子核分光方法において、 分析対象の放射線を検知する検知器を少なくとも二つ
    使用する工程と、 双方の検知器において同時に検出された数個の現象に
    相当し、前記補助源から送られる少なくとも一つの同時
    スペクトルを形成する工程と、 前記第一基準エネルギーピークとして前記スペクトル
    の第一エネルギーピークと、第二基準エネルギーピーク
    とを用いることによって前記同時スペクトルをオフセッ
    ト矯正のために校正する工程と、 からなる原子核分光方法。
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