PL60172B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 10.VH.1»70 60172 KI. 21 g, 21/01 MKP G 21 g, 3/04 AlftLIOTEKA tma «**-** * **•«•! Twórca wynalazku: dr inz. Czeslaw Bobrowski Wlasciciel patentu: Akademia Gfórniczo-Hutnicza (Instytut Techniki Ja¬ drowej), Kraków (Polska) Lampa neutronowa do sond poszukiwawczych Wynalazek dotyczy lampy neutronowej do sond poszukiwawczych/ znajdujacych zastosowanie przy poszukiwaniach ropy naftowej, do ustalania kon¬ taktu ropa-woda, okreslania zasobów zlóz, oraz do badan modeli geologicznych.Znane lampy neutronowe stosowane w sondach do poszukiwan naftowych maja tarcze trytowe plaskie o srednicy rzedu kilkunastu milimetrów, dla których gestosc pradu ponowego jest ograni¬ czona, a przez to jest tez ograniczony wydatek neu¬ tronów. Ponilewaz zwiekszenie powierzchni plaskiej tarczy powoduje koniecznosc zwiekszenia gabaryto¬ wych wymiarów lampy, zwiekszenie wydatku neu¬ tronów w lanipach do sond poszukiwawczych nie moze odbywac sie przez powiekszanie srednicy tarczy trytowej. Ponadto tarcza trytowa plaska jest usytuowana w osi symetrii lampy, w wy¬ niku czego generowane neutrony, musza przebyc odleglosc od srodka lampy az do obudowy i na tej drodze sa najintensywniej pochlaniane przez material izolacyjny lampy i sondy. Powoduje to zmniejszenie strumienia neutronów, przypadaja¬ cego na jednostke powierzchni w osrodku bada¬ nym, w stosunku do strumienia neutronów rowanego z tarczy. Wiadomo, ze przez zastosowa¬ nie cylindrycznej tarczy trytowej uzyskuje sie okolo 1,5—2 razy wiekszy strumien neutronów niz w przypadku tarczy plaskiej o tej samej wydaj¬ nosci neutronów. Stosunek strumienia qc uzyska¬ lo 15 25 30 2 nego z tarczy cylindrycznej do strumienia qv u- zyskanego z tarczy plaskiej okresla wzór: (fc w którym: [ (d + 2r0)d Je r0 — oznacza promien tarczy, d — odleglosc punktu pomiaru strumienia od krawedzi tarczy, e — podstawe logarytmu naturalnego Znane sa generatory neutronów z cylindryczna tarcza trytowa, które sa stosowane wylacznie do badania próbek, umieszczanych podczas pomia¬ rów wewnatrz cylindra tarczy. W generatorach tych zródlo jonów otacza cylindryczna tarcze, nasycona trytem od strony zewnetrznej. Jony de- uteru wydostaja sie ze zródla przez otwory, usy¬ tuowane w taki sposób, ze przebiegaja po torach równoleglych do osi cylindrycznej tarczy. Nato¬ miast nie sa znane generatory neutronów, które z cylindrycznej tarczy generuja neutrony do oto¬ czenia co jest konieczne pray profilowaniu ut¬ worów geologicznych.Niedogodnosci te usuwa lampa neutronowa do ond poszukiwawczych wedug wynalazku, zawie¬ rajaca toroidalne .zródlo jonów, skladajace sie. z 601723 60172 4 magnetycznych pierscieni, zaopatrzonych w na- biegunniki w postaci dwóch talerzy zwróconych do siebie i otoczonych niemagnetyczna blacha, tworzaca szczeline. Zródlo jonów jest umieszczone wspólsrodkowo w cylindrycznej tarczy, nasyco¬ nej trytem od strony wewnetrznej, przy czym szczelina pomiedzy nabiegunnikami zródla jonów znajduje sie na poziomie polowy wysokosci tar¬ czy.Lampa neutronowa do sond poszukiwawczych wedlug wynalazku jest przedstawiona w przykla¬ dowym rozwiazaniu na rysunku, w przekroju po- ranlgpa neutr^owa do sond poszukiwawczych weflitig wynalazku* sklada sie z metalowej obu¬ dowy 1, zamknietej próznioszczelnie z jednej stro¬ ny cejan^czna pptofwa 2, z drugiej zas ceramicz¬ nym, cokolem, 3, ^zaopatrzonym w metalowe prze¬ pusty 4 do zasilania lampy oraz w rurke 5 do polaczenia lampy z pompa prózniowa. Wewnatrz obudowy 1 znajduje sie cylindryczna tarcza 6, na¬ sycona trytem od strony wewnetrznej i wyposa¬ zona w oslone 7, która* pelni role soczewki ele¬ ktrostatycznej. W srodku symetrii obudowy 1 jest umieszczone wspólsrodkowo wzgledem tarczy 6 toroidalne zródlo 8 jonów, którego nabiegunniki 9 maja postac dwóch talerzy, zwróconych do sie¬ bie. Nabiegunniki 9 sa otoczone na zewnetrznym obwodzie niemagnetyczna blacha 10, której brzegi sa zawiniete do srodka tak, ze tworza na calym obwodzie zródla 8, na poziomie polowy wysokosci tarczy 6, szczeline 11. Nabiegunniki 9 sa przy¬ twierdzone do magnetycznych pierscieni 12, po¬ mierzy którymi, wzdluz osi symetrii lampy jest umieszczona katoda 13, zaopatrzona od strony wewnetrzne) uziemiona oslona 14 a od strony zewnetrznej w przyspieszajaca siatke 15.Cisnienie deuteru w lampie jest utrzymywane na wysokosci okolo 10-4Tr przy pomocy zasob¬ nika 16 deuteru, znajdujacego sie w izolujacej elektrycznie tulei 17, zamocowanej wewnatrz ma¬ gnetycznych pierscieni 12. Zasobnik 16 deuteru zawiera niklowy zbiornik 18, wypelniony sprosz¬ kowanym tytanem, który, jest nasycony deuterem do koncentracji, wynoszacej jeden atom deuteru na sto do dwustu atomów tytanu. W celu regu¬ lacji cisnienia deuteru, wewnatrz zasobnika 16 znajduje sie spirala grzejna 19, utrzymujaca wy¬ magana temperature tytanu.Lampa neutronowa do sond poszukiwawczych wedlug wynalazku pracuje przy uziemionej cylin¬ drycznej trytowej tarczy 6 oraz przy wysokim dqKtotini.ni napieciu, przylozonym do nabiegunni- kdw 9 zródla 8 jonów. W wyniku róznicy poten¬ cjalu pomiedzy katoda 13 a siatka 15, wynoszaca okolo 2G0V, elektrony emitowane przez katode 13 sa przyspieszane przez siatke 15. Po przejsciu siatki 15 elektrony dostaja sie do pola magne-. tycznego panujacego wewnatrz zródla 8, wytwo¬ rzonego przez pierscienie 12. Pod wplywem dzia¬ lania sil magnetycznych; prostopadly do linii sil pola magnetycznego, tor elektronów, ulega za¬ krzywieniu, skutkiem czego elektrony poruszaja sie po torze kolowym, w plaszczyznie, prostopad¬ lej do osi symetrii lampy. Jony deuteru, powsta¬ jace na skutek zderzen elektronów z czasteczka¬ mi deuteru, pochodzacymi z zasobnika 16, wy¬ dostaja sie ze zródla 8, poprzez szczeline 11 pod dzialaniem sil elektrostatycznych.Nastepnie jony deuteru przyspieszone w polu elektrycznym i uformowane w wiazke za pomoca oslony 7, uderzaja w trytowa tarcze 6, gdzie w wyniku jadrowej reakcji syntezy deuteru z try¬ tem, powstaja miedzy innymi neutrony. Wytwo¬ rzone neutrony jako czasteczki elektrycznie obojetne, wydostaja sie na zewnatrz lampy i penetruja sro¬ dowisko, w którym jest umieszczona sonda z lam¬ pa.Lampa neutronowa do sond poszukiwawczych wedlug wynalazku odznacza sie prostota konstruk¬ cji i malymi wymiarami gabarytowymi* które wynikaja z wspólsrodkowego usytuowania po¬ szczególnych elementów lampy wzgledem siebie.Trytowa tarcza lampy ma duza powierzchnie, wobec czego moze byc obciazona duzym pradem jonowym^ co zapewnia duzy wydatek neutronów.Ponadto przez umieszczenie cylindrycznej tar¬ czy trytowej w bezposrednim sasiedztwie oslony lampy ulegsk zmniejszeniu droga, jaka generowa¬ ne neutrony\musza pokonac wewnatrz sondy, dzieki czemu wzrasta strumien neutronów w ba¬ danym osrodku. PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Lampa neutronowa do* sond poszukiwawczych, zawierajaca toroidalne zródlo jonów, zasobnik de¬ uteru. i cylindryczna tarcze trytowa, znamienna tym, te ma nasycona trytem od strony wewnetrz¬ nej cyHndrttcizna tarcze (6), w której znajduje sie, usytuowane/ wspólsrodkowo toroidalne zródlo (8) jonów. /

2. Lanma neutronowa wedlug zastrz. 1 znamien¬ na tymrze toroidalne zródlo (8) jonów lampy ma nabitejuiittiiiki (9), w postaci dwóch halerzy, zwró¬ conych do siebie, które sa przytwierdzone do ma¬ gnetycznych pierscieni (12) i otoczone na zew¬ netrznym obwodzie niemagnetyczna blacha (19), tworzaca szczeline (11), znajdujaca sie na pozio¬ mie polowy wysokosci tarczy (*X przy czym za¬ sobnik &fy deuteru jest umieszczony w tulei (17) wewnatari magnetycznych pierscieni (12) zródla (8). 10 15 20 25 30 35 40 45 50KI. 21 g, 21/01 60172 MKP G 21 g, 3/04 15 13 M 1& 19 16 17 12 PL PL