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研发项目

中子发生器离子源，补充器和高压模块的研究与开发

研发背景：

核测井由于其独特的核辐射特性，在测井行业中发挥着至关重要的作用。例如，快中子具有良好的穿透能力，因此它们可以穿过套管并到达地层。带有地层信息的中子/伽玛在空间和时间等多维参数进行测量，可以提取有用的储层等地球物理信息。

 

与那些广为接受的化学中子源相比，以测井为导向的中子发生器是一种更安全的中子源（可控源）。化学中子源因为它不断的发射中子辐射，很可能对操作者和环境造成生物危害。因此，加速器中子发生器取代化学中子源是当前的趋势。测井设备市场对小直径，紧凑，耐温等级高和长寿命的中子发生器有很大的需求。

 

我们现有的技术：

我们自行研发的数字化中子发生器控制器（控制器）已经稳定的运行了相当长的时间。数字化电子学技术提供了覆盖绝大多数应用的灵活性。

  • 通过数字化电子学技术连续调节参数设置
  • 更宽的中子发射频率、周期和各种脉冲模式
  • 应用于高温（150℃）的精密成熟设计
  • 坚固，可靠，使用寿命更长
  • 包括发生器寿命和温度数据记录等附加特性

 

该研发项目的目标：

设计和制造成熟可靠的电子模块，内部框架和承压外壳，配上现有的控制器，为石油和天然气设备市场提供稳定可靠的中子发生器。

 

主要研发内容：

  • 中子发生器高压电源模块：该模块包括变压器，倍压器元器件和反馈电路等
  • 离子源驱动模块：该模块提供宽谱频率和脉冲模式的锐截止中子脉冲
  • 补充器驱动模块：该模块是数字化补充器驱动模块和自动伺服反馈电路等
  • 高压绝缘解决方案：真空以及SF6循环系统
  • 抗冲击和高压解决方案：优化内部布局和耐压外壳

 

技术指标表

 

中子发射性能：
中子能量：

平均中子输出量

脉冲占空比：

脉冲宽度：

 14 MeV

1*10^8 n/s

从 5% 到50%,  额定10%

从 10 μs 到 1 ms
电气参数：
加速电压：

平均束流：

离子源电压：

离子源电流：

补充器电压：

补充器电流：

 从 -70 kV 到 -90 kV,  额定 -80 kV

从 40 μA 到 100 μA,  额定 60 μA

+2 kV

上到 1 mA

上到 1.3 V,  额定 1.3 V

从 750 mA 到 900 mA
机械参数：
外部直径：

长度：

重量：

承压：

耐冲击性能：

 ≥38 mm

≤2.05 m

~ 10 kg

103 MPa

10 G
工作温度：
运行耐温：

储存耐温：

 上到 150℃

上到 60℃
使用寿命：
期望使用寿命： 在温度低于150℃，产额在1*10^8 n/s情况下，寿命不短于1000小时
辐射安全相关：
氚成份：

封闭装置

表面沾染：

 120 GBq (i.e. 3.2 Curie)

 

表面无沾染
其它潜在危险：
压缩SF6气体

仪器内部超高电压

在发生器运行期间有电离辐射