[发明专利]中子发生器探测系统

说明书

技术领域

本发明涉及中子设备领域，尤其涉及一种中子发生器探测系统。

背景技术

中子以聚集态存在于中子星(中子星是恒星演化到末期，经由重力崩溃发生超新星爆炸之后，可能成为的少数终点之一)中。太阳系里的中子主要存在于各种原子核中，元素的β衰变就是该元素中的中子释放一个电子变成上一个元素序列元素的一种变化。

中子可根据其速度而被分类。高能(高速)中子具电离能力，能深入穿透物质。中子是唯一一种能使其他物质具有放射性之电离辐射的物质。此过程被称为“中子激发”。“中子激发”被医疗界，学术界及工业广泛应用于生产放射性物质。

高能中子可以在空气中行进极长距离。中子辐射需要以富有氢核之物质掩蔽，例如混凝土和水。核反应堆是常见之中子放射源，以水作为有效之中子掩蔽物。

随着中子发生器的研发成功，人们逐步将视野投入到中子发生器能够应用到的各个领域，例如，地层孔隙内填充的流体类型的鉴定领域，然而，目前的中子发生器的结构不够成熟且无法提供鉴定地层孔隙内填充的流体类型的有效技术手段。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种中子发生器探测系统，通过对中子发生器内部的各个重要部件进行设计上的改进，从而在整体上提高中子发生器的工作性能，更为重要的是，建立了一套能够准确鉴定地层孔隙内填充的流体类型的鉴定机制。

根据本发明的一方面，提供了一种中子发生器探测系统，所述系统包括中子发生器主体机构和导向设备，所述中子发生器机构用于产生快中子脉冲，所述导向设备耦合所述中子发生器主体机构以向地层发射快中子脉冲。

更具体地，在所述中子发生器探测系统中，还包括：监控摄像头，用于朝向所述中子发生器机构进行拍摄，以获得中子发生器图像。

更具体地，在所述中子发生器探测系统中，还包括：自动诊断设备，与所述中子发生器机构连接，用于对所述中子发生器机构的各个参数进行状态分析；其中，所述自动诊断设备输出状态异常的参数的相关信息。

更具体地，在所述中子发生器探测系统中，还包括：远程通信设备，与所述监控摄像头连接，用于接收所述中子发生器图像，并将所述中子发生器图像无线发送给远程的数据处理服务器。

更具体地，在所述中子发生器探测系统中，还包括：

密度检测设备，设置在所述导向设备的附近，用于检测热中子密度以作为实时热中子密度输出；地层宏观俘获截面值测量设备，与所述密度检测设备连接，接收所述实时热中子密度，确定所述实时热中子密度减少到1/e所需用的时间以作为衰减时间，并基于所述衰减时间确定地层宏观俘获截面值；

流体类型确定设备，与所述地层宏观俘获截面值测量设备连接，用于基于所述地层宏观俘获截面值确定地层孔隙内填充的流体类型并作为目标流体类型输出，所述目标流体类型为油层、气层或者水层；所述中子发生器主体机构包括离子源、保护外壳、加速电极、靶片和无氧铜靶托，所述离子源、所述加速电极和所述靶片都设置在所述保护外壳内，所述离子源设置在所述保护外壳的左侧，所述靶片设置在所述保护外壳的右侧，所述加速电极设置在所述离子源和所述靶片之间，所述无氧铜靶托用于封闭所述保护外壳的右端，所述无氧铜靶托与所述靶片连接；

所述导向设备耦合所述中子发生器主体机构以向地层发射快中子脉冲，快中子脉冲被导向设备周围的介质减速成为热中子后被地层介质吸收，使得热中子密度逐渐衰减；