Opis patentowy opublikowano: 30.07.1977 90 076 MKP G01v5/00 Int, Cl2. G01V 5/00 CZYTELNIA U^cdw Portowego f.- ej lzer?'--M'-».-»i| Liiiiftwtj2 90 076 w ukladzie elektronicznym nie powodowalo nakladania sie sygnalów pomiarowych. Grupowanie impulsów wynika z faktu, ze uklady elektroniczne oraz kabel szybowy umozliwiaja poprawne zliczanie impulsów ze skonczona chwilowa szybkoscia zliczania. Równiez odleglosc zródla neutronów od detektora promieniowania gamma jest wielkoscia krytyczna ze wzgledu na ograniczenie szybkosci zliczania. Zatem, zeby zwiekszyc dokladnosc statystyczna pomiarów rozproszen niesprezystych, która ogólnie biorac jest funkcja koncowej liczby zliczen, mozna zmieniac odleglosc miedzy zródlem a detektorem oraz c estotliwosc powtarzania impulsów ze zródla neutronów otrzymujac optymalne rezultaty. Skrócenie czasu trwania kazdego impulsu neutronów korzystnie do 5jtxs zmniejsza ilosc zliczen spowodowanych wychwytem neutronów termicznych. Tlo neutronów termicznych dalszym ciagu ogranicza jednak czestotliwosc powtarzania impulsów.Znane urzadzenia do badania formacji ziemi w sasiedztwie szybu wiertniczego za pomoca pomiaru promieniowania gamma obejmuje sonde szybowa, zespoly naziemne dla przetwarzania wyników pomiarowych oraz kabel laczacy sonde z czescia naziemna urzadzenia. W sondzie szybowej umieszczone jest zródlo neutronowe emitujace neutrony o energii 14 MeV, wykorzystujace reakcje deuterowo-trytowa, oraz oddzielony od niego odpowiednimi przeslonami zespól detektora promieniowania gamma obejmujacy scyntylator, fotopo- wielacz oraz dodatkowe zespoly do przetwarzania sygnalu z fotopowielacza. Kabel laczacy sonde z czescia naziemna urzadzenia jest trójosiowym lub wspólosiowym opancerzonym kablem znanym z opisu patentowego nr 192883 Stanów Zjednoczonych, którego czestotliwosciowe pasmo przenoszenia jest szerokie na tyle, ze umozliwia przenoszenie sygnalu pomiarowego zasadniczo bez zmiany ksztaltu. Z opisu patentowego nr 182035 Stanów Zjednoczonych znane sa zespól okreslania porowatosci, zespól okreslania zawartosci frakcji wapiennych w badanej formacji oraz zespól okreslania zawartosci wody. Czesc naziemna urzadzenia obejmuje ponadto elementy czasowe oraz analizator amplitudowy. Zródlo neutronowe uruchamiane jest impulsowo, z czestotliwos¬ cia wystarczajaco mala dla zminimalizowania promieniowania tla przed jego zmierzeniem.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu badania formacji ziemi w sasiedztwie szybu wiertniczego za pomoca pomiaru niesprezystego promieniowania gamma, zapewniajacego uzyskanie danych dotyczacych zawar¬ tosci nafty w slabo zasolonych formacjach ziemi otaczajacych szyb wiertniczy, które to dane charakteryzuja sie duza dokladnoscia statystyczna niezaleznie od obecnosci promieniowania gamma tla wywolanego obecnoscia neutronów termicznych w tych formacjach.Dalszym celem wynalazku jest opracowanie urzadzenia do badania formacji ziemi w sasiedztwie szybu wiertniczego za pomoca pomiaru niesprezystego promieniowania gamma, pozbawionego wad dotychczas znanych urzadzen.Cel wynalazku osiagneto przez to, ze formacje ziemi otaczajace szyb wiertniczy poddaje sie dzialaniu impulsów neutronów wysokoenergetycznych z czestotliwoscia powtarzania co najmniej 4X 103 impulsów na sekunde. Promieniowanie gamma tla wykrywa sie w stosunkowo krótkich przedzialach czasowych miedzy wysokoczestotliwosciowymi impulsami neutronów, zanim wygasnie wychwytowe promieniowanie gamma, przy czym zliczenia promieniowania gamma tla zapisuje sie w liczniku dekadowym i te zliczenia wykorzystuje sie do korygowania liczby zliczen calkowitego promieniowania gamma dla uzyskania skorygowanej liczby zliczen.Skorygowane zliczenia wypadkowe zapisuje sie korzystnie w rejestrze dekadowym.Zliczenia promieniowania gamma tla mozna zapisywac w rewersyjnym liczniku dekadowym bezposrednio przed pojawieniem sie kazdego impulsu neutronów przez to, ze doprowadza sie impulsy odpowiadajace promieniowaniu gamma tla w ciagu okreslonego przedzialu czasowego do wejscia zliczania w przód tego licznika gdzie sumuje sie te impulsy tla i pozostawia sie wynik tego sumowania w liczniku jako zliczenie promieniowania tla. Korygowanie zliczen calkowitego promieniowania gamma realizuje sie przez to, ze doprowadza sie impulsy okreslajace calkowite promieniowanie gamma wystepujace w czasie trwania impulsów neutronów do wejscia zliczania wstecz rewersyjnego licznika dekadowego tak dlugo, az osiagniety zostanie zerowy stan licznika, po czym dalsze impulsy informacji calkowitego promieniowania gamma wytworzone w czasie trwania kazdego impulsu neutronów doprowadza sie do licznika dekadowego, w którym zapisuje sie skorygowana liczbe zliczen.Promieniowanie tla i promieniowanie calkowite zlicza sie korzystnie przez okresy czasu o zasadniczo jednako¬ wych dlugosciach.Korzystnie wykonuje sie pomiary niesprezystego promieniowania gamma o energiach zawierajacych sie w co najmniej dwóch róznych obszarach widma energetycznego promieniowania gamma. W rejestrze dekadowym zapisuje sie wartosc stosunku skorygowanych zliczen pochodzacych z pierwszego i drugiego obszarów widma energetycznego, a sygnal wyjsciowy odpowiadajacy temu stosunkowi jest wytwarzany wtedy, gdy zliczenia w rejestrze dekadowym odpowiadajace drugiemu obszarowi energetycznemu osiagaja z góry okreslona wartosc, która korzystnie jest wybierana jako wielokrotnosc dziesieciu.Cel wynalazku osiagnieto równiez przez to, ze urzadzenie zawiera zespól powtarzalnego uruchamiania zródla neutronowego dla poddawania formacji ziemi otaczajacych szyb wiertniczy dzialaniu krótkich impulsów •90 076 3 neutronowych, pierwszy element kombinacyjny otwierany na krótki okres czasu bezposrednio poprzedzajacy czolo impulsu neutronowego dla przepuszczania sygnalu pomiarowego z detektora na wejscie zliczania w przód rewersyjnego licznika dekadowego, drugi element kombinacyjny otwierany na krótki okres czasu podczas impulsu neutronowego dla przepuszczania sygnalu pomiarowego z detektora na wejscie zliczania wstecz rewersyjnego licznika dekadowego i na pierwsze wejscie blokujacego elementu kombinacyjnego, element I dla wykrywania zerowego stanu licznika dekadowego i dla wytwarzania sygnalu otwierajacego blokujacy element kombinacyjny, podawanego na drugie wejscie tego elementu, oraz rejestr dekadowy dla sumowania stanu zliczen impulsów pomiarowych przepuszczanych przez blokujacy element komninacyjny , przy czym koncowy stan rejestru dekadowego stanowi skorygowana ze wzgledu na promieniowanie tla liczbe zliczen.Na drodze sygnalu pomiarowego miedzy detektorem a wejsciami pierwszego i drugiego elementów kombinacyjnych umieszczony jest korzystnie zespól bramkowania energii dla wprowadzania na pierwsze wejscia tych elementów impulsów pomiarowych o okreslonym zakresie amplitudy.Urzadzenie wedlug wynalazku moze zawierac wiele zespolów bramkowania energii i wiele zespolów odejmowania tla oraz zespoly obliczania stosunków skorygowanych ilosci zliczen z wybranych par rejestrów dekadowych, przy czym okreslenie danego stosunku ilosci zliczen nastepuje po wystapieniu z góry okreslonej liczby zliczen w jednym z rejestrów wybranej pary rejestrów.Wynalazek zapewnia skuteczne usuniecie ze statystyk zliczania tych wyników, które spowodowane sa duzym tlem neutronów termicznych w weglowo-tlenowym sposobie profilowania dla okreslania lokalizacji nafty w formacjach ziemi wypelnionych stosunkowo niezasolona woda. Nalezy zdac sobie sprawe, ze przeprowadzona dyskusja parametrów, których zmiana jest mozliwa przy optymalizowaniu szybkosci profilowania oraz statystyka zliczania niesprezystego rozproszenia neutronów sa wzajemnie uzaleznione nie tylko od siebie, lecz takze od fizycznych parametrów badanego szybu wiertniczego. Na przyklad srednica otworu wiertniczego, wzgledna grubosc obudowy i powloki cementowej oraz rodzaj plynu wiertniczego moga wplywac na szybkosci zliczania niesprezystego promieniowania gamma. A wiec duza czestotliwosc powtarzania impulsów neutronowych przy odpowiedniej odleglosci zródla od detektora oraz przy rozróznia I nych impulsach promieniowania gamma nie pogorszonych wyraznie przez zjawisko naklaoania sie impulsów powoduje znaczne zwiekszenie statystycznej dokladnosci pomiarów.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig.,1 przedsta¬ wia schemat blokowy urzadzenia wedlug wynalazku, fig. 2 — przebiegi czasowe i zwiazek miedzy czasem wlaczania zródla neutronowego i detektora a promieniowaniem gamma spowodowanym neutronami rozprosze¬ nia niesprezystego oraz tlem neutronów termicznych w sasiedztwie szybu, a fig. 3 — uproszczony schemat blokowy zespolu naziemnego z fig. 1, realizujacego odejmowanie tla i obliczanie wybranych stosunków ilosci zliczen.Szyb wiertniczy 2 wnikajacy w formacje ziemi 3, otoczony jest stalowa obudowa 4 i napelniony plynem szybowym 5. Obudowa 4 jest umocowana za pomoca cementowej warstwy 6, która jednoczesnie zapobiega wymianie cieczy miedzy sasiednimi formacjami 3 ziemi.Urzadzenie wedlug wynalazku obejmuje dwa zespoly: hermetyczna sonde 7, umieszczona wewnatrz szybu 2, oraz czesc powierzchniowa przetwarzajaca i rejestrujaca sygnaly pomiarowe wytwarzane w sondzie 7. Kabel 8, który przechodzi przez krazek linowy 9, utrzymuje sonde 7 w szybie 2 i stanowi polaczenie miedzy sonda 7 a czescia powierzchniowa urzadzenia.Sonda 7 zawiera zródlo 11 wysokoenergetycznych neutronów, na przyklad wykorzystujace reakcje deuterowo-trytowa. W sondzie 7 umieszczony jest równiez odpowiedni detektor scyntylacyjny obejmujacy fotopowielacz 10 i scyntylator 12 sluzace do wykrywania promieniowania gamma wytwarzanego przy niespre- zystym rozproszeniu wysokoenergetycznych neutronów przez formacje ziemi 3 otaczajace otwór wiertniczy 2.Miedzy zródlem neutronowym 11 i scyntylatorem 12 jest wstawiona oslona 13 wykonana z zelaza/olowiu lub innego odpowiedniego materialu. Scyntylator 12 jest dodatkowo chroniony przed wplywem neutronów termicznych za pomoca tulei oslonowej 15 umieszczonej na wewnetrznej lub zewnetrznej scianie sondy. W celu zmniejszenia prawdopodobienstwa przedostania sie neutronów termicznych do scyntylatora, miedzy materialem oslony 13 a scyntylatorem 12 umieszczona jest tarcza oslonowa 16. Elementy oslonowe wykonane sa z baru lub innego materialu majacego duzy przekrój czynny na wychwyt neutronów termicznych. Scyntylator 12 moze byc wykonany z jodku sodowego lub jodku cezowego z domieszka talu, albo innych podobnie aktywowanych substancji i jest optycznie sprzezony z fotopowielaczem 10.Promieniowanie gamma wywoluje w wyniku dzialania jonizacyjnego blyski swiatla w scyntylatorze 12.Fotopowielacz 10 wytwarza impulsy napieciowe o wysokosciach proporcjonalnych do natezenia kazdej takiej scyntylacji pojawiajacej sie w scyntylatorze. Natezenia scyntylacji sa zalezne od energii kwantów gamma powodujacych te scyntylacje, wobec czego impulsy napieciowe wytworzone w fotopowielaczu 10 maja i4 90 076 amplitudy uzaleznione od energii odpowiednich kwantów promieniowania gamma. Te proporcjonalne fmpulsy stanowia sygnal wyjsciowy detektora doprowadzany do wzmacniacza liniowego 17 poprzez, jezeli to potrzebne, dyskryminator 18. Dyskryminator 18, moze byc na przyklad, wykorzystany do zmniejszenia niskoenergetyczne- go promieniowania gamma tla wynikajacego z termicznego wzbudzenia scyntylatora reakcja l1?$(N/y) I128.Poziom progowy dyskryminatora 18 mozna wybrac w ten sposób, aby przepuszczac z fotopowielacza 10 impulsy/ których wysokosc przekracza amplitude odpowiadajaca promieniowaniu gamma o energii 1,78 MeV wytwarzanemu przez rozproszenie niesprezyste neutronów w krzemie. W ten sposób niskoenergetyczne promie* niowanie tla, które w przeciwnym razie przyczyniloby sie do rozmycia impulsów, moze zostac wyeliminowane.Umieszczenie dyskryminatora w sondzie 7 zmniejsza równiez czestotliwosc sygnalów w kablu, a wiec zmniejsza równiez rozmywanie impulsów.Zródlo neutronów 11 jest korzystnie uruchamiane przez impulsator 14 o znanej konstrukcji, który moze byc sterowany impulsami synchronizujacymi z umieszczonego na powierzchni generatora 39 sygnalu odniesienia doprowadzanymi kablem 8 do impulsatora odniesienia 20 umieszczonego w sondzie. Czestotliwosc emitowania wiazek neutronów moze byc wiec regulowana przez generator 39 sygnalu odniesienia. Generator ten mozna równiez umiescic w sondzie 7 szybowej. W takim przypadku, w umieszczonej na powierzchni czesci urzadzenia mozna umiescic detektor impulsów synchronizujacych dla sterowania elementów czasowych, które zostana omówione w dalszej czesci opisu. W przypadku pomiarów promieniowania z niesprezystego rozproszenia których dotyczy urzadzenie wedlug wynalazku, korzystne jest zastosowanie impulsów o czasie trwania okolo 5/us powtarzalnych z czestotliwoscia od okolo 5 X 103 do 2 X 104 lub wiecej razy na sekunde.Na fig. 2 przedstawione sa wzajemne zaleznosci czasowe miedzy impulsami neutronowymi a cyklem pracy detektora promieniowania gamma oraz iloscia neutronów termicznych i rozproszonych niesprezyscie. Przebieg sygnalu ze zródla 11 jest przedstawiony za pomoca linii ciaglej 33. Krzywa 31 przedstawia niesprezyscie promieniowanie gamma w sasiedztwie scyntylatora 12. Natomiast promieniowanie gamma w poblizu detektora spowodowane wychwytem neutronów termicznych pokazuje krzywa 32. Ciagla krzywa 34 umieszczona ponizej krzywych 31, 32 i 33 obrazuje przebieg pracy detektora. Przed kazdym trwajacym 5/is impulsem neutronów ze zródla 11 element czasowy 44 wlacza impulsem A' detektor w celu okreslenia ilosci neutronów termicznych pozostalych w okolicy detektora. Nastepnie okolo 1 jus przed poczatkiem impulsu ze zródla neutronów element czasowy 22 wytwarza impuls A w celu zliczania promieniowania gamma spowodowanego niesprezystym rozpraszaniem neutronów. Te kolejnosc zapewnia doprowadzanie impulsów synchronizujacych z generatora zegarowego 39 do elementów czasowych 22 i 44 jak równiez za posrednictwem kabla 8 do impulsatora 14 sondy.Ze wzgledu na szybkie narastanie ilosci kwantów niesprezystego promieniowania gamma (krzywa 31) wystepuje ono zasadniczo tylko podczas trwania impulsu neutronów. Ilosc kwantów promieniowania gamma wynikajacych z wychwytu neutronów termicznych (krzywa 32) narasta znacznie wolniej i osiaga wartosc szczytowa po zakonczeniu 5/is impulsu neutronowego. Pewna ilosc neutronów termicznych wystepuje przez caly czas pracy urzadzenia. Funkcja promieniowania tla wywolanego przez te neutrony jest pewien poziom zliczen zalezny od czasu otwarcia elementu czasowego 44. Impulsy neutronowe przedstawione na fig. 2 wystepuja w odstepach czasowych wystarczajacych dla zanikniecia wiekszej czesci neutronów termicznych przed wystapieniem nastepnego impulsu. Poza tym falszywa detekcja promieniowania gamma wynikajaca z obecnosci neutronów termicznych w okolicy detektora jest zmniejszana jeszcze przez tuleje oslonowa 15 oraz tarcze oslonowa 16.W czasie gdy zródlo neutronów 11 wysyla impuls 5/is, sygnaly wyjsciowe z fotopowielacza 10 sa doprowadzane poprzez dyskryminator 18 i wzmacniacz liniowy 17 do konwencjonalnego ukladu wymuszajacego 19. Na wejscie dyskryminatora 18 podaje sie równiez sygnal odniesienia o stalej amplitudzie, dostarczany z impulsatora 20. Sygnal ten wykorzystuje sie do regulacji wzmocnienia w ukladzie regulacji wzmocnienia 23 umieszczonym na powierzchni ziemi.Dzieki temu, ze zarówno uklad impulsowy 14 umieszczony w sondzie jak i elementy czasowe 22 i 44 znajdujace sie w powierzchniowej czesci urzadzenia sa wyzwalane za pomoca tego samego sygnalu odniesienia z generatora 39, mozliwe jest utrzymanie synchronizmu miedzy dzialaniem urzadzen w sondzie 7 a powierz¬ chniowa czescia urzadzenia. A zatem sygnal zawierajacy informacje moze byc bramkowany w czesci naziemnej w celu wybrania z niego do dalszego przetwarzania czesci informacji z wymaganych przedzialów czasowych w sposób omówiony w odniesieniu do fig. 2.Uklady umieszczone w sondzie 7 moga byc zasilane z naziemnego zasilacza (nie pokazyny na fig. tf za posrednictwem kabla 8. W opisywanym przykladzie wykonania zasilacze (nie pokazane) szybowej czesci urzadzenia umieszczone sa w sondzie 7.Sygnaly wyjsciowe szybowej czesci urzadzenia zawieraja ciagi impulsów bedacych wynikiem detekcji promieniowania gamma w scyntylatorze 12 sondy zarówno podczas przedzialu czasu odpowiadajacego czasowi90 076 5 otwarcia elementu 44 jak i elementu 22. Podczas otwarcia elementu 22 sygnaly pomiarowe okreslaja gamme promieniowania gamma tla i promieniowania gamma rozproszenia niesprezystego, przy czym to pierwsze jest wywolane przede wszystkim neutronami termicznymi. Dokladne oszacowanie tego promieniowania gamma tla jest mozliwe dzieki zliczaniu kwantów gamma przez przedzial otwarcia elementu 44. Przedzial ten jest taki sam jak w przypadku elementu 22 oraz umieszczony jest w czasie bezposrednio przed przednim zboczem impulsu neutronowego. Impulsy wyjsciowe z obu elementów czasowych 22 i 44 doprowadzane sa do ukladu 43 oznaczonego na fig. 1 linia przerywana, zawierajacego analizator amplitudowy 24 zespól okreslania stosunku ilosci wegla do tlenu 25, oraz zespól okreslania stosunku ilosci krzemu do wapnia 26. Sygnaly wyjsciowe ukladów 24, 25 i 26 doprowadzane sa do dalszych ukladów przetwarzania informacji obejmujacych zespól okreslania porowatosci 27, zespól okreslania frakcji wapiennych 28 oraz zespól okreslania nasycenia woda 29.Ponadto, sygnaly wyjsciowe z ukladów 27, 28 i 29 razem z wartosciami stosunków wegiel/tlen i krzem/wapn sa doprowadzane do rejestratora 30, który zapisuje lub wykresla je w funkcji glebokosci wiercenia. Nosnik zapisu 41 rejestratora przesuwany jest elektrycznie lub mechanicznie za pomoca polaczenia przegubowego 42 z krazkiem linowym 9.Szczególowy schemat blokowy ukladu 43 z fig. 1 przedstawia fig. 3. Impulsy promieniowania gamma dochodza do sondy 7 przez kabel 8 i przewód 51 do analizatora amplitudowego pojawiajac sie tam jako impulsy o polaryzacji ujemnej. Okna energetyczne dla kazdego zakresu sa realizowane za pomoca przerzutników róznicowych 52, 53, 54 i 55. Przerzutnik róznicowy 52 odpowiada na przyklad oknu energetycznemu wybranemu dla niesprezystego promieniowania gamma wegla, przerzutnik 53-oknu energetycznemu dla promien¬ iowania gamma tlenu, przerzutnik 54-oknu energetycznemu dla promieniowania gamma krzemu, a przerzutnik &oknu energetycznemu dla niesprezystego promieniowania gamma wapnia. Przerzutniki róznicowe 52 do 55 dostarczaja impulsów wyjsciowych tylko wtedy, jesli doprowadzone do nich napieciowe impulsy wejsciowe wypadaja miedzy wczesniej wybranymi poziomami napiecia odpowiadajacymi zakresowi energii, na który to okno jest nastawione. W ten sposób tylko te impulsy pomiarowe, które odpowiadaja obszarom pasma energetycznego w widmie energetycznym promieniowania gamma interesujacym dla kazdego z czterech pierwias¬ tków, beda mogly przejsc przez odpowiednie okna energetyczne.W dalszej czesci opisu przedstawione zostanie dzialanie zespolu przerzutników 52 i 53, gdyz dzialanie zespolu przerzutników 54 i 55 jest analogiczne.Zalózmy, ze na wejsciu ukladu pojawiaja sie impulsy o amplitudzie mieszczacej sie w oknie wyznaczonym przez przerzutnik 52. Do elementów kombinacyjnych 56 i 57 doprowadzone sa oprócz impulsowego sygnalu pomiarowego wywolanego promieniowaniem gamma mieszczacym sie w oknie energetycznym przerzutnika 52, równiez napieciowe impulsy bramkujace A z elementu czasowego 22 i impulsy A' z elementu czasowego 44.Sygnal A jest doprowadzany do jednej z koncówek wejsciowych elementu 56, a sygnal A' jest doprowadzany do jednej z koncówek wejsciowych elementu 57. Sygnalem wyjsciowym elementu 56, sa ujemne impulsy okreslajace ilosc promieniowania gamma wegla, pojawiajacego sie w czasie gdy otwarty jest element czasowy 22. Podobnie sygnal wyjsciowy elementu kombinacyjnego 57 odpowiada ilosci promieniowania gamma tla, pojawiajacego sie w oknie energetycznym wegla w czasie, gdy otwarty jest element czasowy 44. Sygnal tla doprowadzany jest przewodem 58 do wejscia zliczania w przód rewersyjnego licznika dekadowego 59, który wykorzystywany jest jako element pamieciowy. Sygnaly wyjsciowe z elementu kombinacyjnego 56 sa doprowadzane do jednego z wejsc elementu kombinacyjnego 60 sluzacego do blokowania informacji. Drugie wejscie tego elementu 60 jest polaczone z wyjsciem czterowejsciowego elementu I 61, który spelnia funkcje detektora zera na wyjsciach czterobitowego licznika rewersyjnego 59. Sygnaly wyjsciowe elementu 56 sa dodatkowo doprowadzane do jednej z koncówek wyjsciowych elementu kombinacyjnego 62. Druga koncówka wejsciowa tego elementu 62 jest dolaczona do wyjscia elementu 61 za posrednictwem przewodu 63. Element NIE 64 ustala wlasciwa polaryzacje impulsu. Wyjscie elementu kombinacyjnego 60 jest polaczone przewodem 65 z koncówka wejsciowa zespolu kaskadowo polaczonych liczników dekadowych 66, 67, 68, 69, 70 i 71. Sygnaly wyjsciowe liczników dekadowych 66 i 71 dochodza poprzez czwórki przerzutników dwustabilnych 72, 73, 74, 75, 76 i 77 do odpowiednich siedmiosegmentowych dekoderów 78, 79, 80, 81, 82 i 83. Sygnaly wyjsciowe przerzutników dwustabilnych 72 do 77 doprowadzane sa takze, jesli jest to potrzebne, do konwertera cyfrowo-analogowego 85 poprzez przelacznik 84. Nastepnie wzmacniacz operacyjny 86 wzmacnia wyjsciowy sygnal analogowy konwerte¬ ra 85 i doprowadza sie do rejestratora wyjsciowego 30 lub do dodatkowych ukladów przetwarzajacych. Wyjscia siedmiosegmentowych dekoderów 78, do 83 moga byc polaczone ze wskaznikami cyfrowymi 87, 88, 89, 90, 91 i 92, które sa korzystnie diodami elektroluminescencyjnymi.Podobnie sygnaly napieciowe impulsów promieniowania gamma z sondy szybowej 7 dochodza za posrednictwem przewodu 51 do przerzutnika 53 okreslajacego okno energetyczne dla promieniowania tlenu skad sygnaly wyjsciowe doprowadza sie do pierwszych wejsc elementów kombinacyjnych 106 i 107. Elementy 1066 90 076 i 107 otrzymuja z elementów czasowych 22 i 44 sygnaly bramkujace A i A'. Zatem sygnaly wyjsciowe elementu 106 pojawiaja sie tylko wówczas, gdy energia promieniowania gamma okreslana sygnalem w przewodzie 51 zawiera sie w oknie energetycznym tlenu i w czasie gdy otwarty jest element czasowy 22. Równiez zliczanie promieniowania gamma tla odbywa sie za posrednictwem elementu 107 tylko w okresie otwarcia elementu czasowego 44. Sygnal tla z wyjscia elementu 107 dochodzi przewodem 108 do wejscia zliczania wprzód rewersyjnego licznika dekadowego 109. Sygnaly z wyjscia elementu 106 sa doprowadzane do jednego z wejsc elementu kombinacyjnego 110 blokujacego informacje a jednoczesnie do jednego z wejsc elementu kombinacyj¬ nego 112, dolaczonego do wejscia zliczania wstecz licznika 109. Sygnal identyfikacji zera z wyjscia czterowej- sciowego elementu 1111, którego wejscia polaczone sa z wyjsciami czterobitowego licznika 109, doprowadzany jest do drugiego wejscia elementu 112 warunkujac otwarcie tego elementu. Element 111 dostarcza sygnalu wejsciowego dla drugiego wejscia elementu 110. Jednakze sygnal wyjsciowy elementu 110 doprowadza sie do szeregu kolejno wlaczanych za pomoca recznego przelacznika 118 dzielników dekadowych 113, 114,115,116 i 117. Sygnaly wyjsciowe dzielników 113 do 117 sa wykorzystane do wyzwalania przerzutnika jednostabilnego 120. Jego sygnaly wyjsciowe po przejsciu przez obwód rózniczkujacy 122 zawierajacy zwykle kondensator 123 i rezystor 125 oraz przez element NIE 124 docieraja do wejsc przelaczajacyh R liczników dekadowych 66 do 71.Przednie zbocze impulsu prostokatnego wytworzonego w przerzutniku jednostabilnym 120 powoduje przesunie¬ cie liczby zapisanej w licznikach dekadowych 66 do 71 do czwórek przerzutników dwustabilnych 72 do 77 tuz przed poczatkiem nastepnego przedzialu zliczania liczników 66 do 71. Obwód rózniczkujacy 122 rózniczkuje prostokatne impulsy wyjsciowe przerzutnika jednostabilnego 120 w celu otrzymania wspomnianych impulsów przesuniecia z poprzedniego zbocza, a takze impulsów kasujacych dla liczników 66 do 71 z tylnego zbocza impulsu.Za poczatek cyklu pracy urzadzenia mozna uwazac poczatek otwarcia elementu czasowego 44. Gdy to nastapi na pierwszych wejsciach elementów kombinacyjnych 56 i 102 oraz analogicznych elementów kombina¬ cyjnych w zespolach okreslania okien energetycznych dla krzemu 54 i wapnia 55 pojawia sie sygnal A'.Jednoczesnie, przewód 51 doprowadza sygnaly impulsowe z sondy 7. Te z nich, które wypadaja w oknach energetycznych wyznaczonych przez przerzutniki 52 i 53 przechodza przez nie do pozostalych wejsc elementów kombinacyjnych 57 do 107. Tesygnaly zawieraja impulsy odpowiadajace promieniowaniu gamma wynikajacemu z wychwytu neutronów termicznych, które to promieniowanie zostalo zmniejszone przez rozproszenie i wypada w oknie energetycznym ustawionym w przerzutnikach róznicowych 52 i 53. W przypadku, gdy energia zarejestro¬ wanego promieniowania gamma miesci sie w oknie energetycznym przerzutnika róznicowego 52 jego sygnal wyjsciowy jest doprowadzany przewodem 58 do wejscia zliczania wprzód licznika 59. Podobnie zliczenia tla przechodzace przez okno energetyczne przerzutnika róznicowego 53 pojawiaja sie na wyjsciu elementu kombinacyjnego 107 w linii 108 i na wejsciu zliczania wprzód licznika 109. Zatem w tym okresie czasu gdy sygnal bramkujacy A' z elementu czasowego wystepuje na wejsciach warunkujacych otwarcie elementów 57 i 107 ma miejsce zliczanie tej czesci promieniowania tla spowodowanego neutronowym promieniowaniem gamma, która wystapi w odpowiednich oknach energetycznych, przy czym zliczanie wprzód nastepuje w licznikach 59 i 109, które moga pomiescic do 10 takich zliczen tla. Pojemnosc taka jest zupelnie wystarczajaca dla stosunkowo krótkiego czasu trwania cyklu pracy elementów 22 i 44. Gdy sygnal A' przestaje wystepowac na wejsciach warunkujacych otwarcie elementów 57 i 107, liczniki 59 i 109 zawieraja liczbe zliczen tla, która wystapila w przedziale bramkowania tla. Korzystne jest, aby przedzial bramkowania tla byl zasadniczo taki sam jak przedzial pomiaru niesprezystego promieniowania gamma. Zatem liczba zliczen w przedziale bramkowania tla odpowiada liczbie zliczen promieniowania tla wystepujacego takze w przedziale zliczania niesprezystego promieniowania gamma, poniewaz impulsy bramkujace A i A' dzieli krótki okres czasu.Po skonczeniu sie przedzialu zliczania tla zaczyna sie przedzial zliczania niepsrezystego promieniowania gamma. Sygnal A okreslajacy ten przedzial dostarczany jest z elementu czasowego 22 do elementów 56 i 106.Zródlo neutronowe 11 umieszczone w sondzie 7, zostaje wlaczone. Niesprezyscie rozpraszane neutrony wywoluja promieniowanie gamma, a potem sygnaly impulsowe w przewodzie 51, które moga przejsc przez elementy kombinacyjne 56 i 106 jesli wypadaja w oknach energetycznych przerzutników róznicowych 52 i 53.Podczas trwania przedzialu zliczania tla okreslonego impulsem A', elementy kombinacyjne 60 i 110 blokujace sygnal informacyjny nie sa przygotowane do zmiany stanu. Zatem impulsy niesprezystego promieniowania gamma pojawiajace sie na wyjsciach elementów 56 i 106, sa kierowane do wejsc zliczania wstecz liczników odpowiednio 59 i 109 za posrednictwem elementów kombinacyjnych 62 i 112. W tym celu stan elementów 62 i,112 jest zmieniany sygnalami z wyjsc elementów I 61 i 111 doprowadzonymi przez elementy NIE 64 i 104.Tak wiec kilka pierwszych impulsów promieniowania gamma powstalego w wyniku niesprezystego rozproszenia, wchodzacych do okien energetycznych podczas przedzialu zliczania niesprezystego promieniowania gamma okreslonego impulsem A,Jest wykorzystanych do zliczania wstecz przez liczniki 59 i 109. Zliczanie wstecz trtoa •90 076 7 az do wykrycia stanu zerowego przez elementy I 61 i 111. Wówczas te elementy I zmieniaja stan a elementy kombinacyjne 62 i 112 zostaja ustawione tak, aby nie przepuszczac dluzej impulsów sygnalu pomiarowego.Stany zliczen liczników 59 i 109 sa teraz sprowadzone do zera, a sygnal pomiarowy kierowany jest z wyjscia elementów kombinacyjnych 56 i 106 przez elementy kombinacyjne 60 i 110 do liczników dekadowych 66 do 71 (wprzypadku okna weglowego) ido dzielników dekadowych 113 do 117 (zokna tlenowego). Wyzej opisany proces przetwarzania sygnalów stanowi realizacje odejmowania promieniowania tla od promieniowania pomie¬ rzonego w przedziale A, poniewaz w kazdym oknie energetycznym zliczenia tla uzyskane podczas trwania przedzialu A' musza byc odliczone od stanu liczników dekadowych 59 i 109 zanim jakakolwiek informacja bedzie mogla wplynac do liczników dekadowych 66 do 71 i dzielników dekadowych 113 do 117.Po skutecznym odjeciu wten sposób wszystkich impulsów promieniowania gamma tla, liczniki 66 do 71 zaczynaja zliczac niesprezyste promieniowanie gamma wegla. Niesprezyste promieniowanie gamma tlenu jest kierowane do szeregu dzielników 113 do 117, przy czym dzielniki 10, 102, 103, 104 albo 105 wybierane sa recznie za pomoca odpowiedniego ustawienia ramienia przelacznika 118. W ten sposób w licznikach dekadowych 66 do 71 dokonuje sie zliczanie niesprezystego promieniowania gamma wegla do chwili, w której pojawi sie recznie nastawiona liczba wegla do chwili w której pojawi sie recznie nastawiona liczba zliczen promieniowania niesprezystego tlenu odpowiadajaca 10, 102, 103 itd.'Wówczas odpowiednio wybrany dzielnik dekadowy dostarcza impulsu wyjsciowego do przerzutnika jednostabilnego 120 za posrednictwem przelacznika 118 i przewodu 121. Impuls ten powoduje powstanie w przerzutniku jednostabilnym 120 wyjsciowego impulsu prostokatnego, który nastepnie po przejsciu przez przewód 130 i obwód rózniczkujacy 122 sluzy do przeniesie¬ nia informacji z liczników dekadowych 66 do 71 oraz do takiego ustawienia czwórek przerzutników dwustabil¬ nych 72 do 77, aby utrzymywac ich stan do zobrazowania wizualnego. Jak wczesniej wspomniano, liczba zliczen wystepujacych w oknie energetycznym wegla jest magazynowana w czwórkach przerzutników dwustabilnych 72 •do 77 tuz przed przyjsciem impulsu kasujacego w celu zobrazowania wizualnego lub wykreslnego. Odczyt cyfrowy zapewniaja wskazniki cyfrowe 87 dc 92, realizowane korzystnie za pomoca diod elektroluminescencyj¬ nych, wspólpracujace z dekoderami siedmiosegmentowymi 78 do 83, przy czym przecinek jest przesuwany za pomoca recznego przelacznika 118.Przelacznik 84 wybiera wyjscia czwórek przerzutników dwustabilnych 72 do 77 doprowadzajac ich sygnaly wyjsciowe do konwertera cyfrowo-analogowego 85, gdzie przetwarzane sa w napieciowy sygnal analogowy okreslajacy stosunek niesprezystego promieniowania gamma wegla pomniejszonego o promieniowanie gamma wegla pomniejszonego o promieniowanie gamma tla w oknie wegla do niesprezystego promieniowania gamma tlenu pomniejszonego o promieniowanie gamma tla w oknie tlenu, to znaczy (C—Cb(0—Ob). Ten analogowy sygnal jest nastepnie wzmacniany we wzmacniaczu operacyjnym 86, który mozna wykorzystac jako ukladu sterujacy rejestratora piszacego lub dowolnego innego wskaznika analogowego. Sygnal wyjsciowy z przelacznika 84 mozna doprowadzic równiez do innych urzadzen cyfrowych, na przyklad do cyfrowego rejestratora tasmowego.Impulsy o amplitudach mieszczacych sie w oknach energetycznych krzemu i wapnia sa przetwarzane w sposób analogiczny do wyzej opisanego, przy czym okresla sie tutaj róznice niesprezystego promieniowania gamma krzemu i promieniowania gamma tla w oknie krzemu (Si-SiB) oraz róznice niesprezystego promieniowa¬ nia gamma wapnia i promieniowania gamma tla w oknie wapnia (Ca-CaB), a takze ich stosunki obliczane sa w taki sam sposób jak opisano w odniesieniu do okien energetycznych wegla i tlenu. PL