DE2613259A1 - METHOD AND DEVICE FOR THE EXAMINATION OF A DRILLED EARTH INFORMATION - Google Patents

METHOD AND DEVICE FOR THE EXAMINATION OF A DRILLED EARTH INFORMATION

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DE2613259A1
DE2613259A1 DE19762613259 DE2613259A DE2613259A1 DE 2613259 A1 DE2613259 A1 DE 2613259A1 DE 19762613259 DE19762613259 DE 19762613259 DE 2613259 A DE2613259 A DE 2613259A DE 2613259 A1 DE2613259 A1 DE 2613259A1
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    • G01V5/101Prospecting or detecting by the use of nuclear radiation, e.g. of natural or induced radioactivity specially adapted for well-logging using primary nuclear radiation sources or X-rays using neutron sources and detecting the secondary Y-rays produced in the surrounding layers of the bore hole
    • G01V5/102Prospecting or detecting by the use of nuclear radiation, e.g. of natural or induced radioactivity specially adapted for well-logging using primary nuclear radiation sources or X-rays using neutron sources and detecting the secondary Y-rays produced in the surrounding layers of the bore hole the neutron source being of the pulsed type

Description

der Societe de Prospection Electrique Schlumberger, 42, rue Saint-Dominique, Paris/Frankreichof the Societe de Prospection Electrique Schlumberger, 42, rue Saint-Dominique, Paris / France

betreffend:concerning:

"Verfahren und Vorrichtung zur Untersuchung einer bohrlochdurchteuften Erdformation""Method and device for the investigation of a borehole penetrated earth formation"

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur kernphysikalischen Bohrlochuntersuchung und zu seiner Durchführung geeignete Vorrichtungen, insbesondere auf Verfahren und Vorrichtungen zum Gewinn zusätzlicher und genauerer Informationen betreffend die Fundstelle und Gewinnbarkeit von Kohlenwasserstoffen in unterirdischen Erdformationen durch kombiniertes Untersuchen von Neutronencharakteristikdater. und Gammastrahlungsspektroskopiedaten.The invention relates to a method for nuclear physics borehole investigation and to its Carrying out suitable devices, in particular on methods and devices for gaining additional and more detailed information on the location and recoverability of hydrocarbons in underground Earth formations by combined investigation of neutron characteristics data. and gamma ray spectroscopy data.

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Im allgemeinen ist bei der Untersuchung von Erdformationen zur Identifikation von öl- oder gasführenden Zonen nicht nur wichtig, das Vorhandensein von Kohlenwasserstoffen festzustellen, sondern auch die relative Gewinnbarkeit (Sättigung) und die Abbauwürdigkeit zu bestimmen. In diesem Zusammenhang ist es wünschenswert, daßIn general, when examining earth formations, the identification of oil or gas carrying Zones not only important to determine the presence of hydrocarbons, but also the relative Determine the recoverability (saturation) and the degradability. In this context, it is desirable that

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man Informationen erhält bezüglich solcherFormationsparameter wie Lithologie, Schieferhaltigkeit, Porosität und Salzgehalt, da solche Informationen brauchbar sein können für die Durchführung quantitativer Abschätzungen bezüglich des Kohlenwasserstoff- bzw. Wassersättigungspegels wie auch bezüglich der Abbauwürdigkeit einer vorliegenden Formation.information is obtained regarding such formation parameters such as lithology, schist content, porosity and Salinity, as such information may be useful for making quantitative estimates regarding the hydrocarbon or water saturation level as well as the degradability of an existing one Formation.

Ein Beispiel für den Stand der Technik ist gegeben durch die US-PS 3 521 o64. In diesem bekannten System wird ein erfaßtes Gammastrahlungsenergiespektrum, beispielsweise das thermische Neutroneneinfanggammastrahlungsspektrum einer Erdformation unbekannter Zusammensetzung analysiert durch Anpassung an ein zusammengesetztes Spektrum aufgebaut aus gewichteten Spektren bekannter Bestandteiknaterialien. Durch Vergleich der Größe des erfaßten Gammastrahlungsenergiespektrums an einer großen Anzahl speparater Punkte oder Energiepegel mit der Größe des zusammengesetzten Spektrums kann man, um die bestmögliche Anpassung zu erreichen, eine genaue Analyse der Formationszusammensetzung erzielen. Durch entsprechende Selektion der Bestandteilspektren kann man auch spektroskopische Ausgangsdaten erhalten, die repräsentativ sind für interessierende Formationseigenschaften, wie Porosität, Schieferhaltigkeit, Salzgehalt, Lithologie und dergleichen. Bekannte Systeme für die Durchführung dieses Konzepts waren jedoch Störeffekten und statistischen Unsicherheiten unterworfen, die seine Brauchbarkeit für die Praxis unter bestimmten Umständen einschränkten.An example of the prior art is given by U.S. Patent 3,521,064. In this known system, a detected gamma ray energy spectrum, for example the thermal neutron capture gamma ray spectrum of a Earth formation of unknown composition analyzed by adapting to a composite spectrum built up from weighted spectra of known constituent materials. By Compare the size of the detected gamma radiation energy spectrum at a large number of separate points or Energy level with the size of the composite spectrum an accurate analysis of the formation composition can be obtained to achieve the best possible fit. By Appropriate selection of the constituent spectra, one can also obtain spectroscopic output data that are representative are for interesting formation properties such as porosity, schist content, salinity, lithology and the same. Known systems for implementing this concept, however, have been spurious and statistical Subject to uncertainties which limited its usefulness in practice under certain circumstances.

Andere bekannte Formen der kernphysikalisehen Borhlochuntersuchung umfassen die Bestimmung einer oder mehrerer ausgewählter Neutronencharakteristiken einer Formation einschließlich beispielsweise der thermischen Neutronenlebens-Other known forms of nuclear physics borehole investigation involve determining one or more selected neutron characteristics of a formation, including for example the thermal neutron life

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dauer oder -zerfallszeit ( ■ ), des makroskopischen Einfangquer Schnitts ( Z ) und der Neutronenverzögerungszeit. Systeme, die geeignet sind für die Ableitung von Messungen dieser Kennwerte,sind beschrieben in den US-Patentschriften 3 566 116, 3 552 179 und in der US-Patentanmeldung SN 356,151 vom 1.5.1973. Eine ganze Reihe wertvoller Informationen, brauchbar insbesondere für die Unterscheidung zwischen Salzwasser und Öl, und zur Erfassung von Änderungen der Wassersättigung, wird durch diese Systeme geliefert. Die Interpretation der Neutronencharakteristiklogs, z.B. der ~T~ und 1. -Logs wird jedoch verbessert durch zuverlässige und korrigierbare Daten der Formationslithologie, Porosität und Schieferhaltigkeit. Dies trifft insbesondere zu für schwach salzhaltige Formationen, wo die ~V" und £L -Logs weniger verlässlich sind, und wounterschiedliche Formationen ähnliche 7~ und 1. -Werte ergeben.duration or decay time (■), the macroscopic capture cross section ( Z ) and the neutron delay time. Systems suitable for deriving measurements of these characteristics are described in US Patents 3,566,116, 3,552,179 and in US Patent Application SN 356,151 dated May 1, 1973. A great deal of valuable information, particularly useful for distinguishing between salt water and oil, and for detecting changes in water saturation, is provided by these systems. The interpretation of the neutron characteristic logs, e.g. the ~ T ~ and 1st logs, is improved by reliable and correctable data on the formation lithology, porosity and schist content. This is especially true for low saline formations where the ~ V "and £ L logs are less reliable and where different formations give similar 7 and 1 values.

Zwar ist bereits in US-PS 3 413 471 allgemein angedeutet, daß brauchbare Korrelationen zwischen den thermischen Neutronenlebendauerlogs und bestimmten Gammastrahlungsspektroskopielogdaten bestehen, doch wurde bisher keine Integration von Neutronencharakteristiklogs und GammastrahlungsspektroskopElogfunktionen derart vorgenommen, daß in einem einzigen System genügend Informationen geliefert wurden unter Berücksichtigung der vaschiedenen interessierenden Formationsparameter, daß eine vollständige und genaue Abschätzung von kohlenwasserstoffführenden Zonen ermöglicht worden wäre.It is already generally indicated in US Pat. No. 3,413,471 that that useful correlations between the thermal neutron lifetime logs and certain gamma-ray spectroscopy logs exist, but so far there has been no integration of neutron characteristic logs and gamma radiation spectroscopic log functions done in such a way that enough information was provided in a single system under consideration of the various formation parameters of interest that a complete and accurate estimate of hydrocarbon-bearing zones would have been made possible.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes kernphysikalisches Untersuchungsverfahren und zu seiner Durchführung geeignete Vorrichtungen zu schaffen, «insbesondere für die Anwendung in ausgekleideten Bohrlöchern,The object of the invention is to provide an improved nuclear physical examination method and its Implementation to create suitable devices, «especially for use in lined boreholes,

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wobei zusätzliche Kenntnisse bezüglich des Ortes und der Abbauwürdigkeit kohlenwasffirstoffführender Zonen erhalten werden sollen.with additional knowledge about the location and the mining efficiency of the hydrocarbon-bearing zones should be.

Das zur Lösung dieser Aufgabe gemäß der Erfindung vorgesehene Verfahren zur Untersuchung einer von einem Bohrloch durchteuften Erdformation, bei dem eine Messung einer zeitabhängigen Meutronencharakteristik der Formation abgeleitet wird, ist gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch die Schritte:The method provided according to the invention to solve this problem for examining an earth formation through which a borehole has drilled, in which a measurement of a time-dependent neutron characteristic of the formation is derived, is characterized according to the invention by the steps:

- Bestrahlung der Formation mit einem ersten Neutronenimpuls ,- Irradiation of the formation with a first pulse of neutrons ,

- Ableitung einer Darstellung der Energien von Gammastrahlen, erzeugt durch die mit dem ersten Impuls in Beziehung stehenden Neutronenwechselwirkungen mit Nuklei der Formation,- Derivation of a representation of the energies of gamma rays generated by those with the first pulse in Related neutron interactions with nuclei of the formation,

- Analysieren zumindest eines Teils des Energiespektrums der Gammastrahlen entsprechend jenen neutronenimpulsbezogenen Repräsentationen, erhalten während einer esten Zeitperiode nach der Bestrahlung der Formation mit dem Neutronenimpuls, und- Analyzing at least a part of the energy spectrum of the gamma rays corresponding to those related to the neutron pulse Representations obtained during a first period of time after the formation was irradiated with the neutron pulse, and

- Steuerung der Zeitlage der eisten Zeitperiode als Funktion der abgeleiteten Messung der zeitabhängigen Neutronencharakteristik der Formation.- Control of the timing of most of the time period as a function of the derived measurement of the time-dependent neutron characteristic the formation.

In Weiterbildung der Erfindung ist eine Vorrichtung für die Untersuchung einer Erdformation, die von einem Bohrloch durchteuft ist, vorgesehen mit einer Bohrlochsonde,In a further development of the invention is a device for examining an earth formation from a borehole is penetrated, provided with a borehole probe,

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die im Bohrloch beweglich aufgehangen ist, mit einer von der Sonde mitgeführten Einrichtung für die Bestrahlung der Erdformation mit zumindest einem ersten NEutronenimpuls und mit einer Einrichtung für die Messung einer ausgewählten, zeitabhängigen Neutronencharakterikstik der Formation, wobei die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung gekennzeichnet ist durch: eine Detektoranordnung für die Erfassung von Gammstrahlung, herrührend von Neutronenwechselwirkungen mit Nuklei der Formation, bezogen auf den ersten Neutronenimpuls und für die Erzeugung entsprechender Signale, die repräsentativ sind für die Energien der erfaßten Gammastrahlen, durch eine Einrichtung für die Analyse zumindestens eines Teils des Energiespektrums der Gammastrahlen, durch Gattereinrichtungen für den Durchlaß zu der Analysiereinrichtung jener Signale, die im Ansprechen auf während einer ersten Zeitperiode nach dem ersten Neutronenimpuls erfaßten Gammastrahlen erzeugt worden sind, und durch eine Steuereinrichtung für die Steuerung der Wirkungsweise der Gattereinrichtung als Funktion des Wertes der gemessenen ausgewählten Neutronencharakteristik.which is movably suspended in the borehole, with a device for irradiation carried along by the probe of the earth formation with at least a first NEutron pulse and with a device for measuring a selected, time-dependent neutron characteristics of the formation, the device for performing the method according to the invention is characterized by: a detector arrangement for the detection of gamma radiation, resulting from neutron interactions with nuclei of the formation, related to the first neutron pulse and for the generation of corresponding signals representative of the energies of the detected gamma rays means for analyzing at least a part of the energy spectrum of the gamma rays, through gate means for passage to the analyzer those signals generated in response to gamma rays detected during a first period of time after the first neutron pulse have been generated, and by a control device for controlling the operation of the gate device as a function of the value of the selected neutron characteristic measured.

Eine Weiterbildung der Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für die Aufrechterhaltung der Genaugigkeit innerhalb eines breiten Temperaturbereichs, der Eingangskanalbeziehung eines Pulshöhenanalysators, mit dem die von ihm empfangenen Impulse in eine Mehrzahl von Kanälen sortiert werden gemäß der jeweiligen Impulsamplitude; das Verfahren ist dabei erfndungsgemäß gekennzeichnet durch die Schritte: Erzeugung eines ersten und eines zweiten Testimpulses relativ großer bzw. kleiner Amplitude, Aufrechterhaltung einer vorgegebenen Beziehung zwischenA further development of the invention relates to a method for maintaining accuracy within a wide temperature range, the input channel relationship of a pulse height analyzer with which the pulses received by it are sorted into a plurality of channels according to the respective pulse amplitude; the method is characterized according to the invention by the steps: generation of a first and a second test pulse of relatively large and small amplitudes, respectively, Maintaining a predetermined relationship between

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den Amplituden, des ersten bzw. zweiten Testimpulses innerhalb des breiten Temperaturbereichs, Anlegen des erssn und zwieiten Testimpulses an den Pulshöhenanalysator, Bestimmung der jeweiligen Kanäle, denen die ersten bzw. zweiten Testimpulse zugehören, durch den Pulshohenanalysator, Bildung des Verhältnisses der jeweiligen Kanäle und Steuerung des Pulsiiöhenanalysators in Abhängigkeit von dem Kanalzuordnungsverhä-cltnis derart, daß die Impulse genau in die zugeordneten Kanäle einsortiert werden,,the amplitudes of the first and second test pulse within of the wide temperature range, application of the erssn and Second test pulse to the pulse height analyzer, determination the respective channels to which the first and second test pulses belong by the pulse height analyzer, formation the ratio of the respective channels and control of the pulse height analyzer depending on the channel allocation ratio in such a way that the impulses are sorted exactly into the assigned channels,

In Weiterbildung der Erfindung umfaßt eine Vorrichtung für die Aufrechterhaltung, «innerhalb eines breiten Temperaturbereichs, der Genauigkeit der EingangskanalzuDrdnung eines Pulshöhenanalysators, ausgebildet für die Verwendung in einem System mit einem Impulsgenerator, der Impulse mit relativen von einem gewählten Paramter abhängenden Amplituden an den Pulshohenanalysator liefert, welcher seinerseits die Impulse in eine Mehrzahl von Kanälen, je nachihren Impulsamplituden sortiert zur Durchführung des letzterwähnten Verfahrens die folgenden kennzeichnenden Merkmale: eine Einrichtung für die Erzeugung eines ersten und eines zweiten Testimpulses relativ großer bzw. relativ kleiner Amplitude, eine Einrichtung für die Aufrechterhaltung einer vorgegebenen Beziehung zwischen den Amplituden des ersten und zweiten Testimpulses innerhalb des zweiten Tempoaturbereichs, eine Einrichtung für das Anlegen des eräen und zweiten Testimpulses an den Pulshohenanalysator, eine Einrichtung für die Bestimmung der jeweiligen Kanäle, denen die ersten bzw«, zweiten Testimpulse durch den Pulshohenanalysator zugeordnet werden, eiene Einrichtung für die Bildung eines Signals entsprechend dem Verhältnis zwischen den jeweiligen Kanalzuordnungen,? und eine Einrichtung für die Steuerung des Pulshöhenanalysators im Ansprechen auf das Eanalzuordnungsverhältnissignal.In a further development of the invention comprises a device for maintaining, «within a wide Temperature range, the accuracy of the input channel assignment of a pulse height analyzer designed for use in a system having a pulse generator, the Pulses with relative amplitudes that depend on a selected parameter are sent to the pulse height analyzer, which in turn, the pulses in a plurality of channels, sorted according to their pulse amplitudes, to carry out the The latter method has the following characteristic features: a device for the generation of a first and a second test pulse of relatively large or relatively small amplitude, a means for maintaining it a predetermined relationship between the amplitudes of the first and second test pulses within the second Tempo range, a facility for creating the and send a second test pulse to the pulse height analyzer, a device for the determination of the respective channels to which the first or second test pulses by the pulse height analyzer be assigned a device for the formation of a signal corresponding to the ratio between the respective channel assignments? and a facility for controlling the pulse height analyzer in response to the channel assignment ratio signal.

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Beispielsweise ist die gemessene Neutronencharakteristik eine thermische Neutronenabsorptionscharakteristik der Formation, d.h. die thermische Neutronenabklingzeit ( Γ ) oder der makroskopische Einfangquerschnitt (/ ) und das analysierte Gammastrahlungsenergiespektrum ist das thermische Neutronenabsorptionsgammastrahlungsspektrum. Durch Auswahl des Anteils der Zeitverteilung der Gammastrahlung, die zu analysieren ist, entsprechend dem gemessenen Wert einer Neutronenabsorptionscharakteristik, erfolgt eine rich-For example, the measured neutron characteristic is a thermal neutron absorption characteristic of Formation, i.e. the thermal neutron decay time (Γ) or the macroscopic capture cross-section (/) and the analyzed gamma-ray energy spectrum is the thermal neutron absorption gamma-ray spectrum. By Selection of the fraction of the time distribution of the gamma radiation to be analyzed according to the measured value a neutron absorption characteristic, a correct

gamma
tige Auswahl des Einfangstrahlungsenergiespektrums für die jeweils untersuchte Formation. Das ausgewählte Spektrum ist demgemäß repräsentativ für die Zusammensetzung der Formation, unabhängig von der Tatsache, daß die thermischen Neutronenabsorptionseigenschaften der Formation, welche in hohem Maße die Dauer und Form der Einfanggammastrahlungszeitverteilung nach einem Neutronenimpuls bestimmen, innerhalb der von einem Bohrloch durchteuften Formationen sich unterscheiden können.
gamma
Term selection of the capture radiation energy spectrum for the particular formation under investigation. The selected spectrum is accordingly representative of the composition of the formation, regardless of the fact that the thermal neutron absorption properties of the formation, which to a large extent determine the duration and shape of the capture gamma radiation time distribution after a neutron pulse, may differ within the formations drilled by a borehole.

Weitere Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung typischer Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung verdeutlicht, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird.Further features and advantages of the subject matter of the invention will become apparent from the following description Typical embodiments of the subject matter of the invention illustrated, with reference to the accompanying drawings Is referred to.

Fig. 1 ist eine schematische Blockdiagrammdarstellung eines AusführungsbeispMes für eine Vorrichtung gemäß der Erfindung,1 is a schematic block diagram representation of an embodiment for a device according to the invention,

Fig. 2 ist eine grafische Darstellung der Zeitverteilung von Einfanggammastrahlen, aufgetragen als Funktion von ■ nach Bestrahlung einer Formation mit einem Impuls schneller Neutronen, wobei bevorzugte Zeit-Figure 2 is a graph of the time distribution of trapped gamma rays, plotted as a function of ■ after irradiating a formation with a pulse of fast neutrons, with preferred time

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lagen der Spektroskopie und Abklingzeit-Erfassungsperioden gemäß der Erfindung dargestellt sind,were the spectroscopy and decay time acquisition periods according to FIG Invention are shown,

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen grundsätzlichen Betriebszyklus für die kombinierten Abklingzeit-Spektroskopiefunktionen gemäß der Erfindung, undFig. 3 shows an embodiment for a basic operating cycle for combined decay time spectroscopic functions according to the invention, and

Fig. 4 illustriert ein typisches Schema für die Übertragung von Eichimpulsen auf die Spektroskopieschaltkreise.Fig. 4 illustrates a typical scheme for the transmission of calibration pulses the spectroscopy circuitry.

Wie oben erwähnt, ist die vorliegende Erfindung in breitestem Sinne dazu bestimmt, erweiterte oder verbesserte Informationen zu liefern im Zusammenhang mit der Lokalisierung und Abschätzung ölführender und gasführender Zonen in Erdformationen. Insbesondere findet die Erfindung Anwendung in ausgekleideten Bohrlöchern, d.h. für Förderbohrlöcher zur Identifikation nicht erschöpfter Ölzonen und dergleichen, doch kann sie auch in offenen Bohrlöchern Anwendung finden. Eine Vorrichtung für die Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung, wie sie besonders vorteilhafte Ergebnisse liefert, ist schematisch in Fig. 1 dargestellt. Sie umfaßt eine Vorrichtung für gleichzeitiges Ableiten von Meßwerten bezüglich |~~ und 1 der interessierenden Informationen, wie sie oben in den erwähnten US-Patentschriften zum STand der Technik generell beschrieben sind, und zur Analyse ausgewählter Abschnitte des Einfanggammastrahlenapektrums der Formationen, insbesondere gemäß der Kurvenanpaßtechnik, wie sie in der oben erwähnten US-PS 3 521 o64 beschrieben ist. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß die zu beschreibende Vorrichtung nur als Beispiel gelten kann, daß sie AnwendungAs mentioned above, the present invention in its broadest sense is intended to provide expanded or improved information in connection with the location and assessment of oil-bearing and gas-bearing zones in earth formations. In particular, the invention has application in cased wellbores, that is, production wells for identifying undeployed oil zones and the like, but it can also find application in open wellbores. An apparatus for carrying out the method according to the invention, which gives particularly advantageous results, is shown schematically in FIG. It includes apparatus for simultaneously deriving readings relating to | ~~ and 1 of the information of interest, as generally described above in the aforementioned prior art patents, and for analyzing selected portions of the trapped gamma ray spectrum of the formations, particularly in accordance with the curve fitting technique as described in the aforementioned U.S. Patent 3,521,064. It is pointed out, however, that the device to be described can only be taken as an example that it is used

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finden kann für die Messung anderer Neutronencharakteristiken unddaß Gammastrahlungsenergiespektren abweichendoder zusätzlich zum Einfanggammastrahlungsspektrum analysiert werden können.can find for the measurement of other neutron characteristics and that gamma radiation energy spectra deviating or in addition can be analyzed for the capture gamma radiation spectrum.

Gemäß Fig. 1 umfaßt die Vorrichtung eine fluiddichte druck- und temperaturresistente Sonde 1o, die hängend an einem bewehrten Kabel 14 in einem Bohrloch 12 aufgehangen · ist, um unterirdische Erdformationen 16 zu untersuchen. Das Bohrloch 12 ist mit Bohrlochflüssigkeit 18 gefüllt und mit einer Stahlauskleidung 2o sowie einer Zementierung 22 versehen. Zwar ist kein Rohrstrang im Bohrloch dargestellt, doch kann die Sonde, falls erwünscht, auch für die Benutzung mit einem Bohrstrang dimensioniert werden.According to Fig. 1, the device comprises a fluid tight pressure- and temperature-resistant probe 1o, which is attached an armored cable 14 is suspended in a borehole 12 in order to examine underground earth formations 16. The borehole 12 is filled with borehole fluid 18 and with a steel lining 2o and a cementation 22 provided. While no tubing string is shown in the borehole, the probe can also be used for can be dimensioned for use with a drill string.

Die Sonde 1o enthält eine gepulste Neutronenquelle 24 und einen Strahlungsdetektor 26, der im Abstand bezüglich der Quelle 24 angeordnet ist. Eine Neutronenabschirmung 28 konventioneller Zusammensetzung ist vorzugsweise zwischen der Quelle 24 und dem Detektor 26 angeordnet, um de direkte Neutronenbestrahlung des Detektors zu reduzieren. Die Neutronenquelle 24 ist so ausgebildet, daß sie diskrete Impulse schneller Neutronen erzeugt, z.B. 14 Mev, und geeignete Bauarten solcher Neutronenquellen sind in den US-Patentschriften 2 991 364 und 3 546 512 beschrieben. Der Detektor 26 kann irgendeine Konstruktion haben, geeignet für die Erfassung von Gammastrahlen und für die Erzeugung eines Impulssignals im Ansprechen auf jeden erfaßten Gammastrahl mit einer Amplitude, die repräsentativ ist für die Energie des betreffenden Gammastrahls. Typischerweise umfaßt der Detektor einen Szintillationskristall 3o, der optisch in üblicher Weise mit einer Fotovervielfacherröhre 32 gekoppelt ist. Der Kristall 3o ist vorzugsweise vom Thallium-aktivierten Natriumjodidtyp, obwohl irgendeinThe probe 1o contains a pulsed neutron source 24 and a radiation detector 26, which in the distance with respect to the source 24 is arranged. A neutron shield 28 of conventional composition is preferably between the source 24 and the detector 26 to reduce the direct neutron irradiation of the detector. The neutron source 24 is designed to generate discrete pulses of fast neutrons, e.g., 14 Mev, and suitable ones Types of such neutron sources are described in U.S. Patents 2,991,364 and 3,546,512. The detector 26 may be of any construction suitable for the detection of gamma rays and for the Generating a pulse signal in response to each detected gamma ray having an amplitude representative of is for the energy of the gamma ray in question. Typically the detector comprises a scintillation crystal 3o, which is optically coupled to a photomultiplier tube 32 in a conventional manner. The crystal 3o is preferred of the thallium activated sodium iodide type, though any

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geeigneter Kristall verwendet werden könnte, beispielsweise Thallium- oder Natrium-aktiviertes Cäsiumjodid. Alternativ kann man auch einen Festkörperdetektor verwenden, beispielsweise mit einem Germanium-(Lithium) Kristall. Die Betriebsleistung für die Sonde 1o wird über das Kabel 14 von einer an der Erdoberfläche befindlichen, nicht dargestellten Quelle geleifert, und es versteht sich, daß entsprechende Stromversorgungsgeräte (nicht dargestellt) in der Sonde 1o vorgesehen sind, um die Neutronenquelle 24, den Detektor 26 und andere Sondengeräte zu betreiben.suitable crystal could be used, for example Thallium or sodium activated cesium iodide. Alternatively, you can also use a solid-state detector, for example with a germanium (lithium) crystal. The operating power for the probe 1o becomes is supplied via cable 14 from a surface source, not shown, and it understands ensure that appropriate power supply devices (not shown) are provided in the probe 1o to the neutron source 24, the detector 26 and other probe equipment to operate.

Eine Borkarbit-imprägnierte Muffe 34 umschließt die Sonde 1o im Bereich der Quelle 24 und des Detektors Die Muffe ist in Längsrichtung geschlitzt, um den Durchtritt von Bohrlochflüssigkeit längs der Sonde zu ermöglichen, und vorzugsweise hat die Muffe einen Durchmesser, der die freie Bewegung der Sonde innerhalb der Auskeleidung 2ο gerade noch gestattet. Die Muffe 34 verringert die Anzahl unerwünschter Gammastrahlen, die den Detektor 26 auf verschiedenen Wegen erreichen; sie verdrängt die Bohrlochflüssigkeit 18 aus der Nachbarschaft der Sonde, womit Gammastrahlung, herrührend von Neutronenwechselwirkungen mit der Bohrlochflüssigkeit minimal gemacht werden, und schließlich dient sie als Ableitung für Neutronen im unmittelbaren Bereich des Detektors, um so Gammastrahlen zu verringern, die herrühren von Neutronenwechselwirkungen mit der Auskleidung oder dem Rohrstrang oder von der Aktivierung von Eisen oder anderen Elementen in der Sonde selbst.A sleeve 34 impregnated with boron carbide encloses the probe 10 in the region of the source 24 and the detector The sleeve is slotted lengthways to allow the passage of borehole fluid along the probe, and preferably the sleeve has a diameter which allows the free movement of the probe within the lining 2ο just allowed. The sleeve 34 reduces the number of undesirable gamma rays that the detector 26 at various Ways to reach; it displaces the borehole fluid 18 from the vicinity of the probe, whereby Gamma rays resulting from neutron interactions with the borehole fluid are minimized, and after all, it serves as a derivation for neutrons in the immediate area of the detector, so as to produce gamma rays to reduce that result from neutron interactions with the liner or pipe string or from activation of iron or other elements in the probe itself.

Impulse vom Fotovervielfacher 32 werden in einem Vorverstärker 36 verstärkt und dann einerseits über einePulses from the photomultiplier 32 are amplified in a preamplifier 36 and then on the one hand via a

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Leitung 38 an den Eingang eines Verstärkers 4o gelegt zur Ableitung von 'f und andererseits über einen Leiter 42 an den Eingang eines Verstärkers 44 für die Spektralanalyse. Falls erwünscht, können getrennte Detektoren für die "\~ - und Spektroskopiefunktionen eingesetzt werden. In diesem Falle sollte der für die Spektroskopie vorgesehene Detektor vom Gammastrahlungsenergie-empfindlichen Typ sein, wie beschrieben, doch braucht dies nicht für dien für die \ -Messung bestimmten Detektor zuzutreffen; beispielsmse könnte der für die I -Messung bestirnte Detektor gegenüber thermischen Neutronen empfindlich sein, etwa einen Helium-3-gefüllten Proportionalzähler umfassen. In jedem Fälle wird während und unmittelbar nach einem von der Quelle 24 erzeugten Neutronenimpuls ein extrem starker Einfall von Gammastrahlen am Detektor 26 (oder den Detektoren) vorliegen, womit eine entsprechend hohe Rate von Impulsen im Fotovervielfacher 32 erzeugt würde. Falls nicht ausnahmsweise Gammastrahlung während dieser Zeitperiode zu messen ist, wird der Fotovervielfacher vorzugsweise während des Neutronenimpulses und während einer kurz darauf folgenden Periode gesperrt, um daiFotovervieIfacher 32, die Verstärker 4o und 44 und andere Signalverarbeitungs-Ehaltkreise gegen nachteilige Effekte zu schützen, die von ungewöhnlich hohen Zählraten herrühren. Wie später noch im einzelnen zu erläutern, wird der Betrieb der Quelle vorteilhafterweise durch Signale gesteuert, die von einer Programmiereinrichtung 46 erzeugt werden und zu ihr über einen Leiter 48 übertragen werden. Diese Signale können auch, wie durch den Leiter 5o angedeutet, zum Abschalten des FotovervieIfachers während der gewünschten Zeitdauer benutzt werden.Line 38 is applied to the input of an amplifier 4o to derive 'f and on the other hand via a conductor 42 to the input of an amplifier 44 for the spectrum analysis. If desired, separate detectors can be used used for the "\ ~ and spectroscopy functions will. In this case, the detector intended for spectroscopy should be sensitive to gamma radiation Type as described, but this need not apply to the detector intended for the \ measurement; example the detector used for the I measurement could be sensitive to thermal neutrons, include a proportional counter filled with helium-3. In either case, an extremely strong one becomes extremely strong during and immediately after a pulse of neutron generated by source 24 Incidence of gamma rays at detector 26 (or the detectors) are present, with a correspondingly high rate of pulses in the photomultiplier 32 would be generated. If not exceptionally gamma radiation during this time period is to be measured, the photomultiplier is preferably short during the neutron pulse and during one The following period is blocked to increase the number of photos 32, amplifiers 40 and 44, and other signal processing holding circuits protect against adverse effects resulting from unusually high count rates. As later to explain in detail, the operation of the source is advantageously controlled by signals from a Programming device 46 are generated and transmitted to it via a conductor 48. These signals can also, as indicated by the conductor 5o, to switch off the photo multiplier for the desired period of time to be used.

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Impulse vom Verstärker 4o werden angelegt an einen Diskriminator 52, der nur jene Impulse passieren läßt, die über einem vorgegebenen Amplitudenpegel liegen, und der die einlaufenden Impulse auf standardisierte Ausgangsimpulse bringt. Diese Impulse werden dann über einen Leiter 54 den ·. -Rechnerschaltkreisen 56 zugeführt, deren genauer Aufbau sich der US-PS 3 662 179 entnehmen läßt.Pulses from amplifier 4o are applied to a discriminator 52, which only allows those pulses to pass are above a predetermined amplitude level, and the incoming pulses to standardized output pulses brings. These pulses are then transmitted through a conductor 54 to the ·. -Computing circuits 56 supplied, whose more precisely Structure can be found in US Pat. No. 3,662,179.

Wie in jener Druckschrift beschrieben, umfaßt der i -Rechnerschaltkreis 56 Gatter-, Zähl-, Komparator- und Oszillatorschaltkreise, die ansprechen auf vom Diskriminator 52 während einer Erfassungsperiode variabler Zeitdauer des Auftretens durchgelassene Impulse in Nachfolgende ausgewählter Neutronenimpulse zwecks Lösung der Gleichung:As described in that document, the i calculator circuit 56 comprises gates, counters, comparators and Oscillator circuitry responsive to the discriminator 52 during a variable time period of detection Occurrence of passed impulses in the following selected Neutron pulses for the purpose of solving the equation:

N = 1/2 (N1 + N3) - N2 (1)N = 1/2 (N 1 + N 3 ) - N 2 (1)

N1 die Anzahl von Zählungen während eines ersten Erfassungsintervalls oder Gatters(I) von 1 ι Dauer ist, das 2 ι nach dem Ende des vorangehenden Neutronenimpulses beginnt,N 1 is the number of counts during a first acquisition interval or gate (I) of 1 ι duration, which begins 2 ι after the end of the preceding neutron pulse,

N„ die Anzahl von Zählungen ist während eines zweiten Erfassungsintervalls oder Gatters (II), das beginnt unmittelbar nach dem ersten Intervall und eine Dauer von 2 ι besitzt,N "is the number of counts during one second acquisition interval or gate (II), which begins immediately after the first interval and has a duration of 2 ι owns,

N3 die Anzahl von Zählungen ist während eines dritten Erfassungsintervalls oder Gatters (III), das 6 ι nach dem Ende des vorangehenden Neutronenimpulses ausgelöst wrid und eine Dauer von 3 ι besitzt.N 3 is the number of counts during a third detection interval or gate (III), which is triggered 6 ι after the end of the previous neutron pulse and has a duration of 3 ι.

N3 ist bestimmt, die Zählungen N und N der Hauptintervalle I bzw. II zu korrigieren bezüglich der Hinter-N 3 is intended to correct the counts N and N of the main intervals I and II with regard to the

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grundgammastrahlung und kann deshalb weggelassen werden, wenn der für ' [ bestimmte Detektor nicht auf Gammastrahlung anspricht.basic gamma radiation and can therefore be omitted if the detector designated for '[does not respond to gamma radiation.

Wenn die Lösung der Gleichung (1) ergibt, daß N=O, kann der scheinbare Wert der Abklingzeit, abgeleitet durch die Schaltkreise 56, als tatsächliche Abklingzeit der Formation, die gerade untersucht wird, betrachtet werden. Wenn N von 0 abweicht, wird ein Fehlersignal innerhalb der Schaltkreise 56 durch Regulierung eines varbiablen Frequenzoszillators erzeugt mit der Tendenz,das System auf den Zustand N = O zurückzuführen. Wie in der erwähnten US-PS 3 662 179 erläutert, kann der variable Frequenzoszillator einen Digitaloszillator mit einem 1oo KHz Taktsignalschaltkreis umfassen und einer gewünschten Anzahl von Oszillatorflipflopschaltkreisen. Die Flipflopschaltkreise ändern den Schaltzustand in Übereinstimmung mit dem 1oo KHz Taktsignal, und die Sehaltzustände der Flipflops werden kontinuierlich vergleichen mit einer entsprechenden Anzahl von Flipflops in den Detektorsignalzähtehaltkreisen (der i -Rechnerschaltkreise 56) mittels einer entsprechenden Anzahl von Operatoren. Wenn die Zähler und Oszillatorflipflopschaltkreise im gleichen Schaltzustand sind, wird ein Impuls erzeugt, der alle Oszillatorflipfbps zurücksetzt. Diese Technik wandelt tatsächlich ein Zählratesignal in ein Zeitsignal, da die Oszillatorflipflopschaltkreise den Schaltzustand einzeln ändern, bis sie sich an die Schaltzustände der Zählerflipflopschaltkreise angepaßt haben, welche die beobachtete Strahlung registriert von dem Zähler repräsentieren. Demgemäß repräsentieren die Ausgangssignale, erzeugt von dem Oszillator, die Zeit, die erforderlich ist für den Oszillator,bis zu einem vorgegebenen Pegel der Radioaktivität zu zählen und sind demgemäß repräsentativ fiir die ther-If the solution of equation (1) reveals that N = O, the apparent value of the decay time can be derived by circuits 56, may be considered to be the actual decay time of the formation under investigation. If N deviates from 0, an error signal is made variable within the circuits 56 by regulating a variable Frequency oscillator generated with the tendency to return the system to the state N = O. As in the one mentioned As explained in U.S. Patent No. 3,662,179, the variable frequency oscillator may be a digital oscillator with a 100 KHz clock signal circuit and a desired number of oscillator flip-flop circuits. The flip-flop circuits change the switching state in accordance with the 100 KHz clock signal, and the holding states of the flip-flops are continuously compared with a corresponding number of flip-flops in the detector signal counting circuits (the i -computing circuits 56) by means of a corresponding number of operators. When the counter and oscillator flip-flop circuits are in the same switching state, a pulse is generated which resets all oscillator flipfbps. This technique actually converts a count rate signal into a time signal as the oscillator flip-flop circuit controls the switching state change individually until they have adapted to the switching states of the counter flip-flop circuits, which the represent observed radiation registered by the meter. Accordingly, the output signals represent generated from the oscillator, the time it takes for the oscillator to reach a given level of radioactivity to be counted and are therefore representative of the thermal

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mische Neutronenabklingzeit der Formation. Die Oszillatorausgangssignale werden über eine Leitung 58 als Fehler oder Steuersignal für die Steuerung des Betriebes der Programmiereinrichtung 46 angekoppelt.mix formation neutron decay time. The oscillator output signals are sent via a line 58 as an error or control signal for controlling the operation of the Programming device 46 coupled.

Ein größerer Grad der Verläßlichkeit in dem abgeleiteten Wert für r" kann erzielt werden durch Erhöhung der Frequenz des Taktes oder durch Zufügen von mehr Stufen des taktbeaufschlagten Netzwerks von Flipflopschaltkreisen. Beispielsweise kann eine Frequenz von 3oo KHz verwendet werden. Auch kann das taktgetriebene Netzwerk von Flipflops so bemessen werden, daß sich eine hohe Anfangszählrate ergibt, die exponentiell mit der Zeit nach einem Neutronenimpuls sich verringert. Dies würde eine größere Stabilität der ι ""-Berechnungsschaltkreise 56 ergeben, insbesondre bei niedrigen T -Werten, da die Änderungen "\~~ , hervorgerufen durch das erzeugte Fehlersignal, immer verhältnismäßig klein wäre relativ zu dem absoluten Wert von '\" . Dies würde es auch ermöglichen, einenZähler kleinerer Kapazität zu benutzen.A greater degree of reliability in the derived value for r "can be achieved by increasing the frequency of the clock or by adding more stages of the clocked network of flip-flop circuits. For example, a frequency of 300 KHz can be used. The clock-driven network of flip-flops be dimensioned so that a high initial counting rate results, which decreases exponentially with time after a neutron pulse. This would result in a greater stability of the ι "" calculation circuits 56, especially at low T values, since the changes "\ ~~ , caused by the generated error signal, would always be relatively small relative to the absolute value of '\ " . This would also make it possible to use a counter of smaller capacity.

Die Programmiereinrichtung 46 kann einen Zähler umfassen mit geeigneten Diodenmatrixlogikschaltkreisen. Programmiereinrichtungen dieser Bauart sind in den US-PSen 3 566 116, 3 6o9 366 und 3 662 179 beschrieben. Die Programmiereinrichtung kann die üblichen Logk- und Signalkombinationsschaltkreise umfassen, die in US-PS 3 662 beschrieben sind, die erforderlich sind, um in Abhängigkeit von der Ausgangssignalfolge vom Oszillator der Γ-Rechnerschaltkreise 56 Gatterentsperrsignale für die 7~-Erfassungsintervalle I, II und III zu erzeugen. Diese Signale werden übertragen zu den T-Rechner-schaltkreisen 56 über eine Leitung 6o, wo sie den Betrieb der GatterschaltkreiseThe programmer 46 may include a counter with suitable diode matrix logic circuitry. Programmers of this type are described in U.S. Patents 3,566,116, 3,6o9,366 and 3,662,179. The programming facility can use the usual logic and signal combination circuits , which are described in U.S. Patent 3,662, which are required to make dependent of the output signal sequence from the oscillator of the Γ computer circuits 56 gate unlock signals for the 7 ~ acquisition intervals I, II and III to generate. These signals are transmitted to the T-computer circuits 56 via a Line 6o where they operate the gate circuits

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steuern und der Impulszählerschaltkreise in der oben beschriebenen Weise. Die Programmiereinrichtung 46 umfaßt ferner Schaltkreise für die Erzeugung von Steuersignalen, welche de Dauer und Folgefrequenz der Neutronenimpulse regulieren, die emittiert werden von der Quelle 24. Insoweit, als die Zeit des Auftretens (Beginn und Beendigung) der ι -Erfassungsintervalle I, II und III in Beziehung stehen mit der Auftrittszeit der zugeordneten Neutronenimpulse, werden die i-Gatterentsperrimpulse auf Leitung 6o auch synchron in Beziehung gesetzt zu den Steuersignalen, die über Leitung 48 zu der Neutronenquelle 24 übertragen werden. Eine bevorzugte Pulssequenz für die Quelle 24 und Gattersequenz für die ι -Rechnerschaltkreise 56 wird nachstehend noch in Verbindung mit Fig. 2 und 3 beschrieben.control and the pulse counter circuitry described in the above Way. The programming device 46 also includes circuitry for generating control signals, which regulate the duration and repetition frequency of the neutron impulses emitted by the source 24. as the time of occurrence (beginning and ending) of the ι -Erfassungsintervalle I, II and III in relation stand with the occurrence time of the assigned neutron pulses, the i-gate unlock pulses are on line 6o also synchronously related to the control signals transmitted via line 48 to the neutron source 24 are transmitted. A preferred pulse sequence for the source 24 and gate sequence for the ι computer circuits 56 is described below in connection with FIGS. 2 and 3.

Die Programmiereinrichtung 46 kann ferner aufgebaut sein für die Erzeugung eines Signals, das repräsentativ ist für 7 (oder Ϊ ) zwecks Übertragung zur Erdoberfläche, und auch dies kann wie in US-PS 3 6 62 179 beschrieben erfolgen. Alternativ kann die Anzahl von Malen, wo die Neutronenquelle 2 4 gepulst wird,und vorzugsweise gerade jene Male, nach denen i -Erfassungsperioden sequentiert werden, für eine vorgegebene Zeitperiode gezählt werden. Da die Folgefrequenz der Neutronenimpulse als Funktion vonThe programmer 46 can also be configured to generate a signal representative of 7 (or Ϊ) for transmission to the earth's surface, and this can also be done as described in US Pat. No. 3,662,179. Alternatively, the number of times the neutron source 2 4 is pulsed, and preferably just those times after which i detection periods are sequenced, can be counted for a given period of time. Since the repetition frequency of the neutron pulses as a function of

i" gesteuert wird, ist die Anzahl von Impulsen, die während der vorgegebenen Zeitperiode erzeugt werden, proportionial zu < und demgemäß zu ι . Die Zählzeitperiode sollte natürlich eine hinreichend lange Dauer besitzen für statistisch verläßliche Messungen und sollte wiederholt werden mit einer Frequenz entsprechend der gewünschten vertikalen Auflösung in den ^*- \ -Logs. Entsprechende Schaltkreise für dieseni "is controlled, the number of pulses generated during the given time period is proportional to < and accordingly to ι. The counting time period should of course have a sufficiently long duration for statistically reliable measurements and should be repeated at a frequency corresponding to the desired vertical resolution in the ^ * - \ logs. Corresponding circuits for this

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Zweck könnten gemäß Fig. 1 ein UND-Gatter 62 umfassen, das anspricht auf ein Entsperrsignal auf Leitung 63 von der Programmiereinrichtung 46 zum Durchlaß von Impulsen auf einer Leitung 65, erzeugt von der Programmiereinrichtung 46, synchron mit den Steuersignalen für die jeweiligen zu zählenden Neutronenimpulse. Die gegatterten Impulse werden über eine Leitung 67 an einen Binärzähler 69 angelegt. Nach Beendigung der Zählperiode instruiert ein Verzögerungsmonovibrator 71, erregt beispielsweise durch die Abfallflanke des Gatterentsperrsignals auf Leitung 63, den Zähler 69,zunächst binär-kodierte Parasitärsignale auszugeben, die Indikativ sind für die registrierte Impulszählung über ein Leitungsbündel 73 an die Signalverarbeitungs- und Kabeltreiberschaltkreise 64 und damit in Nullstellung zurückgesetzt zu werden.Purpose could include an AND gate 62 according to FIG. 1, which is responsive to an unlock signal on line 63 from programmer 46 for the passage of pulses on line 65 generated by the programmer 46, in synchronism with the control signals for the respective neutron pulses to be counted. The gated pulses are is applied to a binary counter 69 via a line 67. After the end of the counting period, a deceleration monovibrator instructs 71, for example by the falling edge of the gate enable signal on line 63, energizes the counter 69 to output binary-coded parasitic signals, which are indicative of the registered pulse count above a trunk group 73 to the signal processing and cable driver circuits 64 and thus reset to the zero position to become.

Es sei nun der Spektrokopieteil der Vorrichtung betrachtet. Ausgangsimpulse vom Verstärker 44 werden über eine Leitung 66 an einen Pulshöhenanalysator 68 geführt. Der Pulshöhenanlysator 6 8 kann von konventioneller Bauart sein, etwa die Wilkinson-Bauart mit einer einzigen Rampe, und der Impulshöhenanalysator 6 8 dient dazu, Impulse entsprechend ihrer Amplitude auszuwählen und sie vorzugsweise in binär-kodierter Parallelform an entsprechende Kanäle in einem Ausgangsleitungsbündel 7o anzulegen zwecks Zufuhr zu den Signalverarbeitungs- und Kabeltreiberschaltkreisen 64. Es versteht sich, daß die üblichen Niederpegel- und Hochpegeldiskriminatoren vorgsehen werden für die Auswahl des zu analysierenden Energiebereichs, und lineare Gatterschaltkreise für die Steuerung des Zeitanteils der zu analysierenden, vom Detektor erzeugten Impulse. Zu diesem Zweck werden entsprechende Signale erzeugt von der Programmiereinrichtung 46 und auf Leitungen 72, 74 bzw. 76 gegeben, um die Diskriminatoren zu justieren und dieConsider now the spectroscopic portion of the device. Output pulses from amplifier 44 are over a line 66 is led to a pulse height analyzer 68. The pulse height analyzer 6 8 can be of conventional design be, such as the Wilkinson type with a single ramp, and the pulse height analyzer 6 8 is used to pulse accordingly their amplitude and preferably in binary-coded parallel form to corresponding channels to be applied in an output line bundle 7o for delivery to the signal processing and cable driver circuitry 64. It will be understood that the usual low level and high level discriminators will provide for the selection of the energy range to be analyzed, and linear gate circuits for controlling the time portion of the pulses generated by the detector to be analyzed. For this purpose, appropriate signals are generated by the Programming device 46 and given on lines 72, 74 and 76, respectively, to adjust the discriminators and the

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linearen Gatterschaltkrieise zu entsperren. Während der Anteil der Zeitverteilung der Signale nach jedem Neutronenimpuls , ausgewählt für die Analyse, jedem gewünschten Anteil der Zeitverteilung von Gammastrahlen entsprechen kann, die herrühren von dem Neutronenimpuls, werden sie vorzugsweise den Gammastrahlen entsprechen, erzeugt durch die thermischen Neutroneneinfangwechselwirkungen mit Nuklei der Formation. Die Programmiereinrichtung 46 ist deshalb vorzugsweise so aufgebaut, daß sie die Entsperrsignale auf Leitung 76 so erzeugt, daß die linearen Gatterschaltkreise während einer Zeitperiode öffnen, die jedem Neutronenimpuls folgt, wenn die Formationseinfanggammastrahlen prädominant sind. In Übereinstimmung mit einem noch zu beschreibenden Merkmal der Erfindung wird die Auftrittszeit dieser Gatter oder Erfassungsperiode gesteuert in Relation zu dem vorhergehenden Neutronenimpuls als eine Funktion von 'Γ , gemessen durch die Schaltkreise 56. Zu disem Zweck enthält die Programmiereinrichtung 46 geeignete Logik- und Signalkombinationsschaltkreise für die Erzeugung der gewünschten Gatterentsperrsignale synchron mit dem Auftreten der zugeordneten Neutronenimpulse.to unlock linear gate switching circuits. During the Proportion of the time distribution of the signals after each neutron pulse, selected for the analysis, each desired proportion may correspond to the time distribution of gamma rays resulting from the neutron pulse, they will preferably correspond to the gamma rays generated by the thermal neutron capture interactions with nuclei of the formation. The programming device 46 is therefore preferably constructed in such a way that it activates the unlock signals on line 76 in such a way generates the linear gate circuits to open for a period of time following each neutron pulse when the formation trapping gamma rays are predominant. In accordance with a feature to be described according to the invention the time of occurrence of these gates or detection periods is controlled in relation to the previous one Neutron momentum measured as a function of 'Γ through the circuits 56. For this purpose, the Programmer 46 suitable logic and signal combination circuitry for generating the desired Gate unlock signals synchronous with the occurrence of the associated neutron pulses.

Der Anteil des gesamten Energiespektrums der Gammastrahlen entsprechend den gegatterten Detektorsignalen, der zu analysieren ist, kann auch je nach Wunsch ausgewählt werden und kann sich beispielsweise erstrecken von 1.5 MeV bis 7.5 MeV. Die Anzahl von Kanälen, die über dem interessierenden Energiebereich verwendet werden, hängt natürlich ab von der gewünschten Analysiergenauigkeit und der Auflösungsqualität des verwendeten Szintillationskristalls. Mit einem Thallium-aktivierten Natriumjodidkristall hat sich eine Größenordnung von 2oo Kanälen überThe proportion of the entire energy spectrum of the gamma rays corresponding to the gated detector signals, which is to be analyzed can also be selected as desired and can extend from, for example 1.5 MeV to 7.5 MeV. The number of channels used over the energy range of interest depends Of course, this depends on the desired analysis accuracy and the quality of resolution of the scintillation crystal used. With a thallium-activated sodium iodide crystal it has an order of magnitude of 200 channels over

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dem Energiebereich von 1.5 MeV bis 7.5 MeV als geeignet erwiesen, eine befriedigende Spektralanalyse zu liefern. Weniger Kanäle jedoch, z.B. 5o etwa, können, falls erwünscht, verwendet werden. Generell können die Anzhahl der Kanäle, die Kanalbreite, der Gesamtenergiebereich und andere Kennwerte des Analysators 6 8 bestimmt werden inÜbereinstimmung mit der Lehre des US-PS 3 521 o64.the energy range from 1.5 MeV to 7.5 MeV has been shown to be suitable for providing a satisfactory spectral analysis. However, fewer channels, e.g., about 50, can be used if desired. In general, the number of the channels, the channel width, the total energy range and other characteristic values of the analyzer 6 8 are determined in accordance with the teaching of US-PS 3,521 o64.

Die Verarbeitungs- und Treiberschaltkreise 64 können konventionell aufgebaut sein für das Kodieren, Zeitmultiplexen oder andersartiges Aufbereiten der an sie angelegten datenrepräsentativen Signale in irgendeiner gewünschten Weise für die Übertragung auf dem Kabel 14, und die spezifischen Formen dieserSchaltkreise, welche eingesetzt werden, sind für die Erfindung nicht maßgebend. Bevorzugte Ausführungsformen der Schaltkreise 6 4 sind dargestellt und beschrieben in der US-Patentanmeldung SN 563 5o7 vom 31.3.1975.The processing and driver circuitry 64 can be conventionally constructed for encoding, time division multiplexing or otherwise processing the data representative signals applied to them in any desired way Manner for transmission on cable 14, and the specific forms of these circuits which are employed, are not decisive for the invention. Preferred embodiments of the circuits 6 4 are shown and described in US patent application SN 563 5o7 of March 31, 1975.

An der Erdoberfläche werden die ^ -bezüglichen Signale von dem Binärzähler 69 und die Zählung-pro-Kanalsignale vom Pulshöhenanalysator 68 verstärkt, dekodiert und in anderer Weise verarbeitet, je nach Bedarf, mittels Schaltkreisen 78 für die Ankopplung über ein Leiterbündel 8o an einen Rechner 82. Der Rechner entwickelt WErte «nd/eäesf fürOn the surface of the earth the ^ -related signals from binary counter 69 and the count-per-channel signals from Pulse height analyzer 68 amplifies, decodes and otherwise processes, as required, by means of circuitry 78 for coupling to a computer 82 via a conductor bundle 80. The computer develops values for

Ϊ und/oder \ und der gewünschten spektroskopischen Ausgangswerte, beispielsweise für Werte, die typisch sind für Wassersättigung, Schiefergehalt, Lithologie, Porosität, Wassersalzgehalt usw. BEvorzugte Ausführungsformen der spektroskopischen Ausgangswerte sollen nachstehend noch beschrieben werden. Digitalanzeigen dieser Werte werden über Leitungen 84A-84H einem Magnetbandaufzeichnungsgerät 86 zugeführt sowie einem Digital-Analog-Wandler 88, der Analogsignale erzeugt proportional den jeweiligen Eingängen für das Anlegen an ein Sichtaufzeichnungsgerät 9o. Über- Ϊ and / or \ and the desired spectroscopic output values, such as values that are typical for water saturation, shale content, lithology, porosity, water salinity, etc. Preferred embodiments of the spectroscopic output values are to be described later. Digital displays of these values are provided on lines 84A-84H to a tape recorder 86 and a digital-to-analog converter 88 which generates analog signals proportional to the respective inputs for application to a visual recorder 9o. Above-

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wachungsdaten (nicht dargestellt), wie etwa die mittlere Zählrate während des ersten '■ -Erfassungsintervalls (I) oder beispielsweise auch der Kopfspannung, können mitaufgezeichnet werden. Das Magnetbandaufzeichnungsgerät und das Sichtaufzeichnungsgerät 9o sind konventionell und geeignet für die Erzeugung der üblichen Logs als Funktion der Sondentiefe. Das übliche mit dem Kabel 14 mechanisch gekoppelte Gestänge ist bei 9 2 in Fig. 1 diagrammartig dargestellt und dient diesem Zweck.monitoring data (not shown), such as the mean count rate during the first '■ acquisition interval (I) or, for example, the head tension, can also be recorded will. The magnetic tape recorder and the vision recorder 9o are conventional and suitable for generating the usual logs as a function of the probe depth. The usual with the cable 14 mechanically coupled linkage is shown diagrammatically at 9 2 in Fig. 1 and serves this purpose.

Der Rechner 82 kann irgendeinen Aufbau besitzen für die Durchführung der vorstehenden "L. - und T~ -Berechnungen und der Spektrumsanpassung, der Bestandteilanteilbestimmung und der Verhältnisbildung, wie sie in der erwähnten US-PS 3 521 o6 3 beschrieben sind. Beispielsweise kann er einen handelsüblichen für allgemeine Zwecke ausgelegten Digitalrechner umfassen, hergestellt von der Digital Equipment Corporation, Maynard, Massachusetts, mit der Typenbezeichnung PDP-11. Der Rechner kann sich an dem Bohrort befinden, wie in Fig. 1 angedeutet, oder er kann entfernt aufgestellt und betrögen werden mit aufgezeichneten Daten bezüglich der Zählungen pro Kanal, der ί - und£-Daten, und die Aufzeichnung würde beispielsweise die dekodierten Signale von den Verarbeitungsschaltkreisen 78 auf Magnetband umfassen.The calculator 82 may be of any configuration for performing the "L. and T" calculations above and the spectrum adjustment, the component proportion determination and ratio formation as described in the aforementioned US Pat. No. 3,521,063. For example it may comprise a commercially available general purpose digital computer manufactured by the Digital Equipment Corporation, Maynard, Massachusetts, with the type designation PDP-11. The calculator can connect to the drilling location are, as indicated in Fig. 1, or it can be set up remotely and deceived with recorded Data relating to the counts per channel, the and £ data, and the record would for example comprise the decoded signals from processing circuitry 78 on magnetic tape.

Es ist ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, daß die Störeffekte für die Analyse der Formationseinfanggammastrahlungsspektren von Gammastrahlung, herrührend von Neutronenwechselwirkungen mit Materialien in der unmittelbaren Nachbarschaft der Neutronenquelle 2 4 und des Detektors 26 (Sondengehäuse, Bohrlochfluid 18, Auskleidung 2o, Zementringraum 22 usw.), die sogenannten"Bohrlocheffekte",It is a feature of the present invention that the perturbation effects for the analysis of the formation trapping gamma ray spectra of gamma rays resulting from neutron interactions with materials in the immediate vicinity Neighborhood of neutron source 2 4 and detector 26 (probe housing, borehole fluid 18, lining 2o, cement annulus 22 etc.), the so-called "borehole effects",

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reduziert werden durch Steuerung der Auftrittszeit der spektroskopischen Erfassungsperiode relativ zur Auftrittszeit des zugeordneten Neutronenimpulses in Übereinstimmung mit einem gemessenen Wert von der jeweils zu analysierenden Formation. Dies ist in Fig. 2 dargestellt, die schematisch zeigt, wie die Einfanggammastrahlungszählrate typischerweise sich mit der Zeit ändern kann, ausgedrückt in Termen der Abklingzeit nach einem Burst 9 8 schneller Neutronen. An der äußersten linken Seite der Verteilungskurve 1oo findet sich ein Bereich schnellen Abklingens infolge früher Bohrlocheffekte, d.h. infolge hoher Absorptionsraten der thermischen Neutronen in den Bohrlochmedien, welche unmittelbar Quelle und Detektor umgeben. Danach folgt ein praktisch geradliniger Bereich, der in Übereinstimmung mit den Untersuchungen von Nelligan, der brauchbare Teil für die Bestimmung der thermischen Neutronenabklingzeit ist und auf einer halblogarithmischen Darstellung dem exponentiellen Abklingen der Neutronendichte in der Formation entspricht. Schließlich wird die Kurve 1oo nach rechts abgeflacht, wobei die Zählraten in diesem Bereich der Hlntergrundradioaktivität in der Formation und im Bohrloch entsprechen.be reduced by controlling the time of occurrence of the spectroscopic detection period relative to the time of occurrence of the associated neutron pulse in accordance with a measured value of each of the analyzed formation. This is illustrated in Figure 2, which shows schematically how the capture gamma ray count rate may typically change with time, expressed in terms of the decay time after a burst of 9 8 fast neutrons. On the extreme left side of the distribution curve 100 there is a region of rapid decay as a result of early borehole effects, ie as a result of high absorption rates of thermal neutrons in the borehole media which directly surround the source and detector. This is followed by a practically straight-line region which, in accordance with Nelligan's investigations, is the useful part for determining the thermal neutron decay time and, on a semi-logarithmic plot, corresponds to the exponential decay of the neutron density in the formation. Finally, the curve 100 is flattened to the right, the counting rates in this area corresponding to the background radioactivity in the formation and in the borehole.

Für die Berechnung von ι ist von Nelligan in der oben erwähnten US-PS bestimmt worden, daß eine 2 \'~ -Verzögerung nach dem Neutronenimpuls vor Beginn der Erfassungsperiode die meisten unerwünschten Bohrlocheffekte elminiert und den Anfangsteil des ersten ErfassungsIntervalls (I) auf den exponentiellen Abklingbereich der Kurve 1oo placiert; und dementsprechend werden auch die Gatterschaltkreise der "T" -Rechnerschaltkreise 56 gesteuert. Die oben beschriebene "T -Gattersequenz (zwei aneinander anschließende Hauptintervalle I und II von 1 T~bzw. 2 V"und ein Hintergrundintervall III von 3 "pDauer um eine Dauer von 1 \ vomFor the calculation of ι, Nelligan uses the above-mentioned U.S. patent has been determined to be a 2 \ "delay after the neutron pulse, most of the undesirable borehole effects are eliminated before the start of the acquisition period and the beginning part of the first detection interval (I) places the exponential decay region of curve 1oo; and accordingly the gate circuits are also the "T" computing circuitry 56 is controlled. The "T gate sequence described above (two contiguous main intervals I and II of 1 T ~ or. 2 V "and a background interval III from 3 "duration by a duration of 1 \ from

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Intervall II getrennt für eine Gesamterfassungsperiode von 7 '■ ) ist in Fig. 2 dargestellt, doch können, wie die erwähnte Druckschrift beschreibt, andere Gesamt- -Erfassungsperioden und andere Erfassungsintervalle innerhalb der Gesamtperiode verwendet werden. In jedem Falle wird die zeitliche Plazierung der V"-Erfassungsperiode automatisch gesteuert in Übereinstimmung mit dem ' \ der jeweils untersuchten Formation.Interval II separated for a total acquisition period of 7 'is shown in FIG. 2, but, as the cited document describes, other total acquisition periods and other acquisition intervals can be used within the total period. In either case, the timing of the V "acquisition period is automatically controlled in accordance with the ' \ of the particular formation being examined.

Für den Zweck der Einfanggammaspektroskopie hat es sich erwiesen, daß eine spektroskopische Erfassungsperiode, die in Figl.2 mit 1o2 tezeichnet ist, und eine Dauer von 2 Ί aufweist, beginnend nach einer Verzögerung von 1 > nach Beendigung des vorangehenden Neutronenimpulses 9 8 in befriedigender Weise frühe Bohrlocheffekte eliminiert und gleichzeitig hohe Zählraten für verbesserte Statistik und bessere VErtikalauflösung liefert. Da demgemäß die Zeitlage der spektroskopischen Erfasusngsperiode ebenfalls mit einer gemessenen Neutronencharakteristik der Formation verknüpft wird, wird die Spektroskopieperiode automatisch in richtiger Weise von Formation zu Formation gesteuert. Andere Zeitlagen der Erfassungsperiode 1o2 können natürlich auch verwendet werden. Im allgemeinen sollte die Zeitlage der Periode so gewählt werden, daß Formationseinfanggammazählraten relativ zur Hintergrundzählrate maximiert werden in einer Weise, bei der auch der Unterdrückung von Bohrlocheffekten Rechnung getragen wird.For the purpose of capture gamma spectroscopy, it has been found that a spectroscopic detection period, which is shown in Fig. 2 with 1o2, and a Has a duration of 2 Ί, starting after a delay of 1> after termination of the preceding neutron pulse 9 8, early borehole effects eliminated in a satisfactory manner and at the same time delivers high count rates for improved statistics and better vertical resolution. Since accordingly the Time slot of the spectroscopic recording period also with a measured neutron characteristic of the formation is linked, the spectroscopic period is automatically properly controlled from formation to formation. Other time slots of the acquisition period 1o2 can of course can also be used. In general, the timing of the period should be chosen so that formation capture gamma count rates relative to the background count rate can be maximized in a manner that also includes the suppression of Borehole effects is taken into account.

Um die Wirksamkeit des Untersuchungssystems weiter zu verbessern und die Zählraten weiter zu steigern, werden auch die Dauer und die Wiederholugsrate der Neutronenimpulse in Übereinstimmung mit ( gesteuert. Gemäß der ErfindungIn order to further improve the effectiveness of the examination system and to further increase the counting rates, the duration and the repetition rate of the neutron pulses are also controlled in accordance with ( . According to the invention

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sind die einzelnen Neutronenimpulse vorzugsweise von 1 ·" Dauer. Darüber hinaus wird vorzugsweise eine vorgegebene Anzahl von in zeitlichem Abstand liegenden Neutronenimpulsen zyklisch während jeder von einer Reihe von Zeitintervallen oder Zyklen erzeugt. Ein bevorzugter Grundzyklus von 31 "" Dauer ist schematisch in Fig. 3 wiedergegeben. Er umfaßt einen 2o Spektroskopieunterzyklus, einen 1o T Abklingzeitunterzyklus und eine 1 "\- Pausenperiode. Der spektroskopische Unterzyklus besteht aus einer Gesamtanzahl von 5 Intervallen, die mit A, B, C, D, D und E bezeichnet sind, von denen jedes eine Dauer von 4 Γ' hat und jeweils einen Neutronenimpulse 1o4A- 1o4E von 1 \ Dauer und eine zugeodnete spektroskopische Erfassungsperiode I06A-I06E von 2 V"Dauer umfaßt. Jede Erfassungsperiode von I06A-I06E ist in ihrer Zeitlage festgelegt bezüglich des zugeordneten Neutronenimpulses 1o4A-1o4E in der oben beschriebenen Weise in Verbindung mit dem Spektroskopiegatter 1o2 nach Fig. 2. Vorzugsweise wird jeder Neutronenimpuls 1o4A-1o4E gemeinsam erzeugt mit der Beendigung der vorhergehenden spektroskopischen Erfassungsperiode I06A-I06E, so daß während des spektroskopischen Unterzyklus die Neutronenimpulse mit Intervallen von 4 '\~"~ auftreten.For example, the individual neutron pulses are preferably of 1 "" duration. In addition, a predetermined number of spaced neutron pulses are preferably generated cyclically during each of a series of time intervals or cycles. A preferred basic cycle of 31 "" duration is shown schematically in FIG It includes a 20 spectroscopy sub-cycle, a 10 T decay time sub-cycle, and a 1 " pause period. The spectroscopic sub-cycle consists of a total of 5 intervals, labeled A, B, C, D, D and E, each of which has a duration of 4 Γ 'and each has a neutron pulse 1o4A-1o4E of 1 \ duration and one allocated spectroscopic acquisition period I06A-I06E of 2 V "duration. Each acquisition period of I06A-I06E is fixed in time with respect to the associated neutron pulse 1o4A-104E in the manner described above in connection with the spectroscopic gate 1o2 according to FIG Neutron pulse 1o4A-104E generated jointly with the termination of the previous spectroscopic acquisition period I06A-I06E, so that during the spectroscopic sub-cycle the neutron pulses occur at intervals of 4 '.

Der Abklingzeitunterzyklus beginnt mit dem sechsten Neutronenimpuls 1o4F in dem 31 T dauernden Gesamtzyklus. Dieser Impuls tritt vorzugsweise unmittelbar nach der vorangehenden spektroskopischen Erfassungsperiode I06E auf. Obwohl die Hauptfunktion des Abklingzeitunterzyklus darin besteht, die Bestimmung von zu ermöglichen, ist in diesem Unterzyklus auch eine sechste spektroskopische Erfassungsperiode I06F eingebaut. Der Abklingzeitunterzyklusumfaßt natürlich auch zwei Haupterfassungsperioden für T (I und II) und, wenn der für \~ bestimmte DetektorThe decay time sub-cycle begins with the sixth pulse of neutrons 104F in the 31T overall cycle. This pulse preferably occurs immediately after the previous spectroscopic acquisition period I06E. Although the main function of the decay sub-cycle is to enable the determination of, a sixth spectroscopic acquisition period I06F is also built into this sub-cycle. The decay time sub-cycle naturally also includes two main detection periods for T (I and II) and, if the detector intended for \ ~

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609851/0Θ83609851 / 0Θ83

ein Gammastrahlendetektor ist, ein Hintergrunderfassungsintervall (III) , das wie in Fig. 2 beschrieben placiert wird. Das am Ende stehende 1 *' -Intervall ist in den 31 j -Zyklus eingebaut, um die Programmiereinrichtung 46 zurückzusetzen und für die Stabilisierung der Spektroskopie, wie nachstehend noch zu erläutern.is a gamma ray detector, a background detection interval (III), which is placed as described in FIG. The 1 * 'interval at the end is in the 31 j cycle built in to reset the programmer 46 and to stabilize the spectroscopy, as explained below.

Der vorstehend beschriebene 31 -Gesamtzyklus wird sukzessiv wiederholt bei der Bewegung der Sonde durch das Bohrloch, die Abklingzeit wird wiederholt bestimmt durch dieThe 31 total cycle described above is repeated successively as the probe moves through the Borehole, the decay time is determined by the repeated

-Rechnerschaltkreise 56,und unter Steuerung durch die Programmiereinrichtung 46 werden die Auftrittszeiten der Neutronenimpulse 1o4A-1o4F, die zugeordneten spektroskopischen Erfassungsperioden I06A-I06F und die -Erfassungsintervalle (I, II und III) kontinuierlich nachgestellt in Übereinstimmung mit dem gemesenen Wert von . Die spektroskopischen Erfassungsperioden I06A-I06F und die -Erfassungsperiode werden demgemäß automatisch in den richtigen Bereich der Gammastrahlungszeitverteilungskurve placiert, die jedem Neutronenimpuls folgt für optimale Messung der Gammastrahlenaktivität für die jeweiligen spektrokopischen und -Bestimmungefunktionen. Darüber hinaus liefern die Neutronenquellenpulsansteuerung und die Detektorgatterseguenzen, welche den 31 ' -Gesamtzyklus bilden, sowohl ein hohes spektroskopisches Tastverhältnis (12 \ von jeweils 31 ) mit entsprechend hohen Zählraten für die Spektralanalyse und eine dauernde " -Abtastung (einmal alle 31 ) für sfanelles Ansprechen auf Änderungen in den Formationsbedingungen.Computer circuits 56, and under the control of the programming device 46, the times of occurrence of the neutron pulses 1o4A-1o4F, the associated spectroscopic acquisition periods I06A-I06F and the acquisition intervals (I, II and III) are continuously readjusted in accordance with the measured value of. The spectroscopic acquisition periods I06A-I06F and the acquisition period are accordingly automatically placed in the correct area of the gamma ray time distribution curve that follows each neutron pulse for optimal measurement of gamma ray activity for the respective spectroscopic and determination functions. In addition, the neutron source pulse control and the detector gate sequences, which form the 31 'overall cycle, provide both a high spectroscopic duty cycle (12 \ of 31 each) with correspondingly high counting rates for the spectral analysis and a continuous "scanning" (once every 31) for sfanelles response for changes in formation conditions.

Die Auflösungsqualität der Gammastrahlungsenergiespektren, geliefert von der Sonde 1o, ist natürlich ab-The resolution quality of the gamma radiation energy spectra, delivered by the probe 1o, is of course ab-

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hängig von der Stabilität der Energieabhängigkeit des Detektoranalysatorsystems. Wenn darüber hinaus die Spektrumanpaßtechnik, welche in der oben erwähnten Druckshrift erläutert ist, verwendet wird, ist es für genaue Ergebnisse wichtig, daß die Energieabhängigkeitscharakteristik des Systems im wesentlichen die gleiche ist, wenn Eichspektren bekannter Zusammensetzung gemacht werden und wenn ein FormationsSpektrum ermittelt wird. Deshalb ist es wünschenswert, die Ansprechcharakteristik im Gebrauch wiederholt zu überprüfen und alle dabeiermittelten Instabilitäten sofort zu kompensieren. Solche Instabilitäten ergeben sich beispielsweise üblicherweise aus der Empfindlichkeit des Detektorkristalls, des Fotovervielfachers und der im Bohrloch befindlichen Elektronik im Hinblick auf Temperaturänderungen im Bohrloch wie auch aufgrund anderer Betriebsparameter, und sehr oft führen sie zu Änderungen in der Pulsverstärkung des Detektoranalysatorschaltkreises oder in der Pulshöhen-Kanalbeziehung der Pulssortierschaltkreise des Pulshöhenanalysators. Erfassung und Kompensation solcher Fehler können zu einem beliebigen Zeitpunkt in geeigneter Weise bewirkt werden. Bequem ist es jedoch, des während der Periode von 24 ·" bis 31 t durchzuführen (in Fig. 3 als Stabilisierperiode ausgewiesen) innerhalb jaäes 31 [ Gesamtzyklus und in Übereinstimmung mit einer der nachfolgend beschriebenen Prozeduren.dependent on the stability of the energy dependency of the detector analyzer system. In addition, when using the spectrum matching technique discussed in the above-mentioned publication, it is important for accurate results that the energy dependence characteristic of the system be substantially the same when making calibration spectra of known composition and when determining a formation spectrum. It is therefore desirable to check the response characteristics repeatedly during use and to immediately compensate for any instabilities determined in the process. Such instabilities usually result, for example, from the sensitivity of the detector crystal, the photomultiplier and the electronics located in the borehole with regard to temperature changes in the borehole as well as due to other operating parameters, and very often they lead to changes in the pulse gain of the detector analyzer circuit or in the pulse height-channel relationship the pulse sorting circuitry of the pulse height analyzer. Detection and compensation of such errors can be effected in a suitable manner at any point in time. However, it is convenient to perform this during the period from 24 · "to 31 t (shown as the stabilization period in FIG. 3) within 31 [ total cycle and in accordance with one of the procedures described below.

Ein natürlicher Gammastrahlenemitter, vorzugsweise mit einer Energiespitze unterhalb des Gammaenergiebereichs, der zuänalysieren ist, z.B. 1,5 bis 7,5 MeV, wird nahe am Detektor 26 angeordnet/ und ein bestimmter Kanal oder Kanalanteil wird der Spitzenenergie innerhalb des Pulshöhen analysator s 68 zugeordnet. Beispielsweise könnte eine Zink -Quelle mit einer 1,11 MeV Gammastrahlung für diesenA natural gamma ray emitter, preferably with an energy peak below the gamma energy range, which is to be analyzed, e.g. 1.5 to 7.5 MeV, becomes close to the Detector 26 is placed / and a certain channel or channel portion is the peak energy within the pulse height analyzer s 68 assigned. For example, a Zinc source with a 1.11 MeV gamma radiation for this

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Zweck eingesetzt werden. Die Energieempfindlichkeit des Detektoranalysatorsystems im Betrieb kann dann bezüglich der Genauigkeit geprüft werden durch Feststellen, ob die festgelegte Energie/Kanalbeziehung, welche für die Zink Spitze vorgesehen war, aufrechterhalten wird. Dies kann erfolgen durch Zählen der Anzahl von Zink -Impulsen, die in eine bestimmte Anzahl von Kanälen (Energiebändern) beidseits des dem 1,11 MeV Energiepegel zugeordneten Kanals fallen. Vergleichen der jeweiligen Zählungen miteinander und Erzeugung eines Fehlersignals, wenn eine Gesamtzählung größer ist als die andere, um so die Empfindlichkeit des Detektoranalysatorsystems nachzuregeln, z.B. durch Nachstellung der Spannung der Stromversorgung für den Fotovervielfacher 32, womit der 1,11 MeV Energiepegel wieder für die vorgesehene Kanallokalisierung hergestellt wird. Diese Prozedur korrigiert irgendwo in dem Detektoranalysatorsystem auftretende VErstärkungsfaktoränderungen. Purpose to be used. The energy sensitivity of the detector analyzer system in operation can then be related to The accuracy can be checked by determining whether the specified energy / channel relationship is applicable to the zinc Peak was intended to be maintained. This can be done by counting the number of zinc pulses that into a certain number of channels (energy bands) on both sides of the energy level assigned to the 1.11 MeV Canal fall. Compare the respective counts with each other and generate an error signal if one Total count is greater than the other, so so does the sensitivity to readjust the detector analyzer system, e.g. by readjusting the voltage of the power supply for the photomultiplier 32, with which the 1.11 MeV energy level is restored for the intended channel localization will. This procedure corrects for gain changes occurring anywhere in the detector analyzer system.

Schaltkreise für die Durchführung dieser Verstärkungsfaktorsteuerfunktion in einer Bohrlochsonde sind in US-PS 2 956 165 beschrieben. Alternativ könnten die Zähl- und Vagleichsschritte ohne weiteres vom Rechner 82 durchgeführt werden, der dann ein Fehlersignal entsprechender Höhe und Polarität für die Steuerung der Fotovervielfacherstromversorgung erzeugen würde. In einer anderen Ausführungsform könnte der Rechner so ausgebildet werden, daß er das Centroid der Zink -Spitze in Termen ihrer Kanallokalisierung aus Zählungen berechnet, die einen kleinen Bereich von Gammastrahlungsenergien unter Überdeckung der Spitze repräsentieren, entweder mit oder ohne Subtraktion des Hintergrundes, wonach das gewünschte Fehlersignal erzeugt wird, um die vorgeschriebe 1,11 MeV Kanalbeziehung wiederherzustellen.Circuitry for performing this gain control function in a borehole probe are described in US Pat. No. 2,956,165. Alternatively, the counting and Vagleichs steps are easily carried out by the computer 82, which then sends an error signal accordingly Height and polarity for controlling the photomultiplier power supply would generate. In another embodiment, the computer could be designed so that he calculates the centroid of the zinc tip in terms of its channel location from counts, the one represent small range of gamma-ray energies covering the tip, either with or without Subtract the background, after which the desired error signal is generated, by the prescribed 1.11 MeV channel relationship restore.

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Um nicht den Pulshöhenanalysator 68 während der Spektroskopieerfassungsperioden I06A-I06F infolge des Beitrags der Zink -Quelle zu "verstopfen", wird sein unterer Diskriminatorpegel vorzugsweise so eingestellt, daß nur Impulse oberhalb 1,11 MeV durchgelassen werden. Der untere Pegel kann beispielsweise nahe bei 1,5 MeV eingestellt werden und würde normalerweise bei diesem Pegel gehalten während jedes 31 · -Zyklus mit Ausnahme der Stabilisierperiode von 24 1 bis 31 ■ . Bei 24 * in jedem Verstärkungssteuerzyklus wird der untere Diskriminatorpegel nach unten verschoben, um Impulse passieren zu lassen entsprechend den Zink -Gammastrahlen, und er wird an dem unteren Pegel bis 31 ν gehalten, wonach er wMer auf den hohen Pegel verschoben wird. Steuersignale für diesen Zweck werden von der Programmiereinrichtung 46 erzeugt, welche logische und Signalkombinierschaltkreise enthält, die für diesen Zweck ausgelegt sind und an den Pulshöhenanalysator 68 über Leitung 72 (Fig. 1) angekoppelt sind. In ähnlicher Weise werden Gatterentsperrsignale von der Programmiereinrichtung 46 erzeugt und über Leitung 76 an de linearen Gatterschaltkreise (nicht dargestellt) des Pulshöhenanalysators 68 angekoppelt, um den Durchlaß der Zink 5-impUise an cU_e pulssortierschaltkreise während der Stabilisierperiode zu entsperren.In order not to "clog" the pulse height analyzer 68 during the spectroscopic acquisition periods I06A-I06F due to the contribution of the zinc source, its lower discriminator level is preferably set so that only pulses above 1.11 MeV are allowed through. The lower level can be set close to 1.5 MeV, for example, and would normally be held at this level for every 31 * cycle with the exception of the stabilization period from 24 1 to 31 ■. At 24 * in each gain control cycle, the lower discriminator level is shifted downward to pass pulses corresponding to the zinc gamma rays, and it is held at the lower level until 31ν, after which it is shifted wMer to the high level. Control signals for this purpose are generated by programmer 46 which includes logic and signal combining circuitry designed for this purpose and coupled to pulse height analyzer 68 via line 72 (FIG. 1). Similarly, gate Rent inhibiting signals are generated from the programming device 46 and the pulse height analyzer 68 (not shown) via line 76 to de-linear gate circuits coupled to the passage of zinc 5-i m p U i se to cU_ e to unlock pulse sorting circuits during Stabilisierperiode.

Zusätzlich zu der vorbeschriebenen Verstärkungssteuerung ist es auch wünschenswert, Drift- oder Arbeitspunktverschiebungen in der Impulshöhen/Kanalbeziehung des Pulshöhenanalysators zu kompensieren. Eine Ausführungsform einer Vorrichtung, die besonders geeignet ist für eine solche Arbeitspunktverschiebungssteuerung ist in der US-PAtentanmeldung SN 563 51o vom 31.3.1975 erläutert.In addition to the gain control described above, it is also desirable to have drift or operating point shifts to compensate in the pulse height / channel relationship of the pulse height analyzer. An embodiment of a device that is particularly suitable for Such an operating point shift control is explained in US patent application SN 563 51o of March 31, 1975.

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Nach diesem älteren Vorschlag ist ein Pulsgeberschaltkreis 77 an den Pulshöhenanalysator 6 8 über Verstärker angekoppelt und übertragt zu ihm bei Empfang über Leitung 79 eines Kommandosignals von der Programmiereinrichtung alternierend einen Impuls niedriger Amplitude und einen Impuls hoher Amplitude, deren Verhältnis über einen weiten Temperaturbereich im wesentlichen konstant ist. Die übertragung des Impulses zu dem Analysator kann phasenmäßig eingepaßt werden bezüglich der Übertragung der Zink -Impulse in irgendeiner bequemen Weise. Beispielsweise kann der Diskriminator des Analysators so justiert werden, daß die Zink -Impulse während der Stabilisationsperioden jedes zweiten 31 ' -Zyklus eingegeben werden wie in dem ersten und dritten 31 ■ -Zyklus der Sequenz aus Fig. 4 dargestellt, und die Impulse niedriger und hoher Amplitude werden übertragen während der Stabilisationsperioden von jedem oder jedem zweiten der verbleibenden 31 \ -Zyklen. Fig. 4 illustriert die Übertragung dir Impulse hoher Amplitude während des zweiten 31 Γ-Zyklus und die übertragung von Impulsen niedriger Amplitude während des vierten 31 1 -Zyklus. Die Kanalzuordnung zu den entsprechenden Impulsen niedriger bzw. hoher Amplitude durch den Analysator 6 8 wird festgelegt, z.B. durch die gleichen Techniken, die verwendet werden für die Zuordnung der Zink -Spitze, und das Verhältnis der Kanalzuordnungen wird gebildet. Da die Impulssortierschaltkreise des Analysators 68 die Impulse nach ihrer Beeinflussung durch irgendwelche Arbeitspunktverschiebungen in der Impulshöhen/Kanalbeziehung empfangen, wird das Verhältnis der Kanallokalisierungen, denen sie zugeordnet sind, in gleicher Weise durch solche Arbeitspunkt-verschiebungen beeinflußt. Durch Vergleich dieses Verhältnisses mit dem bekannten Verhältnis der Pulsierschaltkreisausgänge kann auf diese Weise einAccording to this older proposal, a pulse generator circuit 77 is coupled to the pulse height analyzer 6 8 via an amplifier and, upon receipt of a command signal from the programming device via line 79, alternately transmits a low-amplitude pulse and a high-amplitude pulse, the ratio of which is essentially constant over a wide temperature range is. The transmission of the pulse to the analyzer can be phased with respect to the transmission of the zinc pulses in any convenient manner. For example, the analyzer's discriminator can be adjusted so that the zinc pulses are input during the stabilization periods of every other 31 'cycle, as shown in the first and third 31' cycles of the sequence of FIG. 4, and the pulses are lower and higher Amplitude are transmitted during the stabilization periods of each or every other one of the remaining 31 \ cycles. 4 illustrates the transmission of high amplitude pulses during the second 31 Γ cycle and the transmission of low amplitude pulses during the fourth 31 1 cycle. The channel assignment to the corresponding low and high amplitude pulses by the analyzer 6 8 is determined, for example by the same techniques that are used for the assignment of the zinc tip, and the ratio of the channel assignments is established. Since the pulse sorting circuits of the analyzer 68 receive the pulses after they have been influenced by any operating point shifts in the pulse height / channel relationship, the ratio of the channel locations to which they are assigned is likewise affected by such operating point shifts. By comparing this ratio with the known ratio of the pulsing circuit outputs, a

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Fehlersignal erzeugt werden, falls irgendeine Differenz zwischen den beiden Verhältnissen erfaßt wird, derart, daß die entsprechende Arbeitspunktverschiebung eliminiert wird und die korrekte Impulshöhen/Kanalbeziehung wiederhergestellt wird. Bequemerweise kann dies erfolgen durch entsprechende Nachregelung des Nulldiskriminatorpegels des Pulshöhenanalysators.Error signals are generated if any difference between the two ratios is detected, such as that the corresponding operating point shift is eliminated and the correct pulse height / channel relationship is restored will. This can be done conveniently by adjusting the zero discriminator level accordingly of the pulse height analyzer.

Als eine alternative Prozedur kann eine zweite typische Gammastrahlungsspitze verwendet werden in Verbindung mit der Zink -Spitze oder irgendeiner anderen Energiespitze anstelle der Pulsierschaltkreisanordnung wie vorbeschrieben. Die zweite Spitze braucht sich von der ersten nur in bezug auf die Energie zu unteischeiden und könnte unterhalb, innerhalb oder jenseits des zu analysierenden Energiebereichs liegen. Die o,51 MeV-Spitze von Zink kann beispielsweise verwendet werden oder Natrium 24 mit 1,38 MeV und 2,76 MeV Gammaspitzen kann anstelle von Zink verwendet werden. Auch kann man die Einfanggammaspitze für Sauerstoff bei 6,1 MeV einsetzen zusammen mit einem natürlichen Emitter niedriger Energie. Die Kanalzuordnung der zweiten Spitze würde auf die gleiche Weise bestimmt wie die Zink 1,11 MeV-Spitze, und das Verhältnis der beiden Kanallokalisierungen wird gebildet. Dieses Verhältnis wird dann verglichen mit dem geeichten Kanalverhältnis für die beiden betreffenden Energiespitzen, und ein Fehlersignal zwecks Korrektur irgendeiner Disparität zwischen dem erfaßten Verhältnis und dem korrekten Verhältnis wird entwickelt. Wie bei dem Pulsiersystem könnte das Fehlersignal an den NuIldiskriminator des Pulshöhenanalysators 6 8 angelegt werden, um die den Fehler hervorrufende Arbeitspunktverschiebung oder Drift zu eliminieren.As an alternative procedure, a second typical gamma ray peak can be used in conjunction with the zinc tip or any other power tip in place of the pulsing circuitry as described above. The second peak need only differ from the first in terms of energy and could be below, within, or beyond the energy range to be analyzed. The o.51 MeV peak of zinc, for example, or sodium 24 with 1.38 MeV and 2.76 MeV gamma peaks can be used can be used instead of zinc. You can also use the capture gamma tip for oxygen at 6.1 MeV along with a natural low energy emitter. The channel assignment of the second peak would be on determined the same way as the zinc 1.11 MeV peak, and the relationship between the two channel locations is established. This ratio is then compared to that calibrated channel ratio for the two relevant energy peaks, and an error signal for the purpose of correction any disparity between the detected relationship and the correct relationship will be developed. As in the pulsation system could send the error signal to the zero discriminator of the pulse height analyzer 6 8 are applied to the operating point shift causing the error or to eliminate drift.

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Wenn eine oder beide Eichenergiespitzen, die gewählt worden sind, in den zu analysierenden Energiebereich fallen, wie dies beispielsweise für die 6,1 MeV-Sauerstoffeinfanggammaspitze im Falle des oben erwähnten 1,5 bis 7,5 MeV-Bereiches gilt, würde sie natürlich zu den erfaßten Gammastrahlen bei der spektroskopischen Erfassungsperiode I06A-I06F beitragen. Sie müßte daher Berücksichtigung finden, wenn die Analyse erfolgt mittels der Spektrumanpaßtechnik gemäß US-PS 3 521 064. Dies könnte erfolgen duch Einfügen der Einfanggammastrahlungsspektren jenes Emitters in die konstituenten Spektren, die verwendet werden bei dem Aufbau des zusammengesetzten Spektrums, mit dem das erfaßte Spektrum verglichen wird.If one or both of the oak energy peaks that have been selected fall within the energy range to be analyzed drop, as for example for the 6.1 MeV oxygen scavenger gamma peak in the case of the 1.5 to 7.5 MeV range mentioned above, it would naturally be one of the detected ones Gamma rays contribute to the spectroscopic acquisition period I06A-I06F. You would therefore have to take into account if the analysis is done using the spectrum matching technique of US Pat. No. 3,521,064. This could be done by inserting the capture gamma radiation spectra of that emitter into the constituent spectra used are used in building the composite spectrum with which the acquired spectrum is compared.

Es sei nun im einzelnen auf die Analyse der erfaßten Einfanggammastrahlungsspektren und die spektroskopischen Ausgangssignale, entwickelt vom Rechner 82, eingegangen. Der Rechner erfüllt im wesentlichen die gleichen Funktionen wie der Bestandteilsanteilrechner 39 nach US-PS 3 521 o64. Das heißt, er bestimmt die Zusammensetzung einer unbekannten Formation durch Vergleich der Höhen des erfaßten Einfanggammastrahlenspektrums der Formation an einer großen Anzahl von Energiepunkten oder -pegeln mit einem zusammengesetzten Spektrum, gebildet aus gewichteten Anteilen individueller Spektren aus einer Anzahl von Materialbestandteilen oder spezifisichen Kombinat£> nen von Materialien, von denen angenommen werden kann, daß die Formation aus ihnen gebildet wird, um so die bestmögliche Anpassung zu finden, vorzugsweise durch das Prinzip der kleinsten Quadrate und Ableitung von Anzeigen bezüglich der rdativen Anteile der Materialbestandteile, für die die Anpassung gilt. Die Faktoren, die zu berücksichtigen sind bei der Auswhal der jeweiligen Materialbestandteile für das zusammengesetzte Spektrum, die ArtLet us now turn to the analysis of the captured gamma radiation spectra and the spectroscopic ones Output signals developed by computer 82 are received. The calculator does essentially the same thing Functions such as the component share calculator 39 according to US Pat. No. 3,521,064. That is, he determines the composition an unknown formation by comparing the heights of the detected capture gamma ray spectrum of the formation at a large number of energy points or levels with a composite spectrum formed from weighted Proportions of individual spectra from a number of material components or specific combinations £> materials that can be expected to be formed from them, so as to make the best possible Finding adaptation, preferably by least squares and derivative of indications with regard to the approximate proportions of the material components for which the adjustment applies. The factors to consider are when selecting the respective material components for the composite spectrum, the Art

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B 0 9 8 5 1 / 0 6 δ 3B 0 9 8 5 1/0 6 δ 3

und Weise der Messung dereinzelnen Spektren der Bestandteile, der Aufbau des zusammengesetzten Spektrums, die Anwendung des Kriteriums der kleinsten Quadrate für die Ermittlung einer Bestanpasaung zwischen dem erfaßten Spektrum und dem zusammengesetzten Spektrum, und andere Lehren der US-PS 3 521 o64 zum Ableiten der gewünschten Information bezüglich der unbekannten Anteile W. der postulierten Materialbestandteile in der Formation gelten auch hier und brauchen daher nicht im einzelnen wiederholt zu werden.and way of measuring the individual spectra of the constituents, building the composite spectrum, the Application of the least squares criterion to determine a best fit between the detected Spectrum and the composite spectrum, and other teachings of U.S. Patent 3,521,064 for deriving the desired Information regarding the unknown proportions W. of the postulated material components in the formation also apply here and therefore do not need to be repeated in detail.

Es sei jedoch hier kurz angegeben, daß danach angenommen wird, daß die Formation überwiegend aus nicht mehr als einer Anzahl η postulierter Bestandteile oder Elementen besteht, z.B. Wasserstoff, Chlor, Silizium, Kalzium, Eisen und Sauerstoff, und das zusammengesetzte Spektrum, mit dem das erfaßte FormationsSpektrum verglichen wird, besteht demgemäß aus den einzelnen Einfanggammastrahlenspektren für diese Elemente (vorzugsweise einschließlich der Sekundäraktivierungsgannnastrahlungsspektren für Sauerstoff). Durch Komb!nationsfunktionen G, der Gammastrahlungszählainplituden bei einer ausgewählten Anzahl von Energiepegeln (nicht weniger als n) in dem erfaßten GammastrahlungsSpektrum mit AmplitudenkoeffizientenHowever, it should be briefly stated here that it is then assumed that the formation is predominantly from not consists of more than a number of η postulated constituents or elements, e.g. hydrogen, chlorine, silicon, Calcium, iron and oxygen, and the composite spectrum to which the detected formation spectrum is compared accordingly consists of the individual capture gamma ray spectra for these elements (preferably including the secondary activation radiation spectra for oxygen). Through combination functions G, the gamma radiation count amplitudes at a selected number of energy levels (not less than n) in the detected one Gamma radiation spectrum with amplitude coefficients

·-<. ., , die vorher bestimmt werden aus den einzelnen beik · - <. ., which are determined beforehand from the individual beik

kannten Spektren und in den Rechner 82 eingegeben werden, wie durch die oben erwähnte US-PS offenbart, wird ein Satz von linearen Gleichungen in Form von Gleichungen 3a-3n vom Rechner gelöst:known spectra and entered into the computer 82, as disclosed by the above-referenced US Pat Set of linear equations in the form of equations 3a-3n solved by the computer:

X=I 112 122 133 InnX = I 112 122 133 Inn

2nGn (3b) 2n G n (3b)

wi=3 ='%1G1 + %2G2 +^33G3 +^3nGn (3c) w i = 3 = '% 1 G 1 + % 2 G 2 + ^ 33 G 3 + ^ 3n G n (3c)

609851 /0683609851/0683

x=n n1 1 n2 2 n3 3 nn η (3η)x = n n1 1 n2 2 n3 3 nn η (3η)

Da die Anzahl von Gleichungen 3a-3n gleiche Anzahl η von Bildungsmaterialien ist, von denen postuliert wird, daß sie in der Formation vorhanden säen, entwickelt der Rechner 82 automatisch alle unbekannten w.-Gewichts-Since the number of equations 3a-3n is the same number η of educational materials from which it is postulated, that they are sowing present in the formation, the computer 82 automatically develops all unknown w.-weight

oder Proportionalbetandteilfaktoren. Da diese w.-Faktoren repräsentativ sind für die Anteile der jeweiligen Bestandtei Ismaterialien an dem Zusammengesetzen Spektrum, sind sie in gleicher Weise repräsentativ für die relativen Anteile der einzelnen Bestandteilmaterialien in der Formation. Angaben über diese Faktoren für jeden den n-Bestandteile werden dem Magnetbandaufzeichnungsgerät 86 über Leitung 84C zugeführt und aufgezeichnet in Funktion der Sondentiefe.or proportional component factors. Since these w. Factors are representative of the proportions of the respective constituents Is materials on the composite spectrum, they are equally representative of the relative Proportions of the individual constituent materials in the formation. Information on these factors for each of the n-constituents are fed to tape recorder 86 via line 84C and recorded in use the probe depth.

Wie ferner in der US-PS 3 521 o64 ausgeführt, kann der Rechner 82 so aufgebaut sein, daß er Verhältnisse ausgewählter Bestandteilproportionsfaktoren w. ermittelt zur Ableitung von Angaben bezüglich bestimmter Eigenschaften der Formationen. Beispielsweise können spektroskpopische Ausgangssignale von dem Rechner 82 entwickelt werden und dem Wandlerschaltkreis 88 und dem Sichtaufzeichnungsgerät 9o und dem Magnetbandaufzeichnungsgerät 86 über Leitung 84D-84H zugeführt bezüglich solcher Formationseigesnchaften, wie Salzgehalt, Porosität, Lithologie, Schiefergehalt und Wassersätügung. Anzeigen bezüglich anderer Eigenschaften können ebenfäls entwickelt werden, falls erwünscht.As further stated in US Pat. No. 3,521,064, the calculator 82 can be constructed to have ratios selected constituent proportion factors w. determined to derive information about certain properties of the formations. For example, spectroscopic Output signals from the computer 82 are developed and the converter circuit 88 and the visual recorder 9o and the magnetic tape recorder 86 supplied via line 84D-84H for such formation properties, such as salinity, porosity, lithology, slate content and water saturation. Advertisements regarding other properties can also be developed if desired.

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Als Beispiel für die Ableitung einer Angabe bezüglich des Salzgehaltes kann das Verhältnis wr,/wR genannt werden, d.h. der Wichtungsfaktor w für Chlor dividiert durch den Wichtungsfaktor w für Wasserstoff. Der numerische Wert dieses Verhältnisses kann deshalb als Salzgehaltsindikator aufgezeichnet werden. Dieser Indikator kann quantifiziert werden durch Korrelation mit Eichkurven, die in Formationen bekannten Salzgehalts entwickelt worden sind. Falls erwünscht, kann die Korrelation durchgeführt werden durch den Rechner 82 oder auch im Aufzeichnungsgerät 9o durch Einwirkenlassen eines angemessenen Wandlungsfaktors,und Aufzeichnungen können direkt von dem so erhaltenen quantitativen Werten entweder zusätzlich oder anstelle des Verhältnisindikators gemacht werden. The ratio w r , / w R , ie the weighting factor w for chlorine divided by the weighting factor w for hydrogen, can be cited as an example of the derivation of an indication of the salt content. The numerical value of this ratio can therefore be recorded as a salinity indicator. This indicator can be quantified by correlating it with calibration curves developed in formations of known salinity. If desired, the correlation can be carried out by the computer 82 or also in the recorder 9o by applying an appropriate conversion factor, and recordings can be made directly of the quantitative values thus obtained either in addition to or in place of the ratio indicator.

Ein geeignetes Verhältnis für die Angabe der Porosität kann beispielsweise die Form aw /(bwq. + cwc ) habenA suitable ratio for specifying the porosity can, for example, have the form aw / (bw q . + Cw c )

mit w und w^ als berechnete Anteilsfaktoren für Silizium Sx Cawith w and w ^ as calculated proportional factors for silicon Sx approx

bzw. Calzium. Die Koeffizienten a, b und c (und weiter unten d) usw. stehen für unterschiedliche Gammastrahlungsemissionsintensitäten der jeweiligen Elemente für gleichen Neutronenfluß (infolge unterschiedlicher mikroskopischer Einfangquerschnitte und unterschiedlicher Gammastrahlungs/ Neutroneneinfangwechselwirkungswerten) und sind so ausgewählt, daß die einzelnen Terme, in denen sie erscheianen, z.B. (bWg. + cw_ ) konstant sind, unabhängig von den spezifischen Mengen der Elemente der Formation. GEnerell sollte das Porositätsverhältnis so sein, daß es die Menge an Fluid in der Formation relativ zu der Menge von Matrixmaterial repräsentativiert, und jede andre Form eines Verhältnisses, das für diesen Fall geeignet ist, kann eingesetzt werden. Beispielsweise kann ein Verhältnis in deror calcium. The coefficients a, b and c (and further below d) etc. stand for different gamma radiation emission intensities of the respective elements for the same neutron flux (due to different microscopic Capture cross-sections and different gamma radiation / neutron capture interaction values) and are selected so that the individual terms in which they appear, e.g. (bWg. + cw_) are constant, independent of the specific Sets of elements of the formation. Generally, the porosity ratio should be such that it corresponds to the amount of Represents fluid in the formation relative to the amount of matrix material, and any other form of ratio, which is suitable for this case can be used. For example, a ratio in the

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Form von aCbw^, + cw«-.) / (dwo . + ewp ) verwendet werden anil V-^JL öl L»a Form of aCbw ^, + cw «-.) / (Dw o . + Ew p ) are used anil V- ^ JL oil L» a

stelle des vorerwähnten Verhältnisses. Das letzere Verhältnis ist nämlich genauer als das erstere, weil es sowohl Wasserstoff wie Chlor berücksichtigt, die überwiegende Anteile am Formationsfluid haben. Das erstgenannte Verhältnis erlaubt jedoch eine gute Annäherung, weil das Verhältnis von Wasserstoff in Wasser sich nicht schnell ändert mit einer Änderung desSAlzghehalts (Chlor). Wie bei den vorerwähnten Salzgehaltsdaten können auch quantifizierte Werte der Porosität durch Verwendung von Eichkurven abgeleitet werden, und auch dies könnte ohne weiteres im Rechner 82 oder im Aufzeichnungsgerät 9o vorgenommen werden.place of the aforementioned relationship. The latter relationship is more precise than the former because it has both Hydrogen as well as chlorine are taken into account, which have predominant proportions in the formation fluid. The former relationship however, allows a good approximation because the ratio of hydrogen in water does not change rapidly changes with a change in the saline content (chlorine). As With the aforementioned salinity data, quantified values of the porosity can also be obtained by using calibration curves can be derived, and this could easily be done in the computer 82 or in the recording device 9o will.

Für die Ermittlung der Lithologie einer Formation kann man entweder ein oder beide von zwei Verhältnissen benutzen zur Anzeige dafür, ob es sich bei der Formation um Kalkstein oder Sandstein handelt. Ein geeignetes Verhältnis für die Anzeige von Kalkstein kann die Form habenEither or both of two ratios can be used to determine the lithology of a formation use to indicate whether the formation is limestone or sandstone. A suitable relationship for viewing limestone can have the form

wc./w , während ein näherungsweiser Sandsteinindikator ox caw c ./w, while an approximate sandstone indicator ox approx

gewonnen werden kann durch Verwendung von wa . /awo. + bw_, )can be obtained by using w a . / aw o . + bw_,)

bi bi Oabi bi oa

Eine alternative Form eines Verhältnisses, das als Lithologieindikator verwendet werden kann, ist wG./(a.w + bw„An alternative form of a ratio that can be used as a lithology indicator is w G ./(aw + bw "

al Dl Caal Dl approx

+cw ), worin w für einen oder mehrere andere Bestandteile, wie Sauerstoff, Eisen usw. steht, welche zu berücksichtigen wären. Indikatoren für von Sandstein bzw. Kalkstein abweichende Litohelogien können natürlich auch vorgesehen werden.+ cw), where w for one or more other components, such as oxygen, iron, etc., which should be taken into account. Indicators of sandstone or limestone different litohelogies can of course also be provided will.

Experimentelle Resultate haben ergeben, daß die Verhältnisse w„ /w ., worin W der Anteilsfaktor für Eisen ist, und wp /w_, beide in Schieferformationen höher sind als in Nichtschieferformationen· Auf dieseExperimental results have shown that the ratios w / w., Where W is the proportion factor for iron, and w p / w_, are both higher in shale formations than in non-shale formations

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Weise kann man demgemäß einen Schiefergehaltsindikator ableiten durch direkte Untersuchung eines dieser Verhältnisse. Alternativ könnte das Verhältnis w /(awc. + bw_ ) gebildet werden. Dieses Verhältnis hat den Vorteil, gegenüber beiden Verhältnissen W„ /w„. oder w /wr , daß berücksichtigt werden kann, daß eine SchiefermatcLx entweder Silizium oder Kalzium enthalten kann.Accordingly, one can derive a slate content indicator by directly examining one of these ratios. Alternatively, the ratio w / (aw c . + Bw_) could be formed. This ratio has the advantage over both ratios W "/ w". or w / w r that it can be taken into account that a slate matcLx can contain either silicon or calcium.

Generell gesagt werden die Auswertungen von <ί - - -Logs sowohl quantitativ wie qualitativ verbessert durch das Vorliegen von genauen Daten bezüglich Eigenschaften der Formation, wie Litologie, Schiefergehalt, Porosität und Salzgehalt. Kombinierte Untersuchung der vorstehenden Kennwerte und Spektroskopiedaten in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung verbessert demgemäß das Wissen, daß man aus Abklingzeit.Logs entnehmen kann bezüglich des Formationsgehaltes an Kohlenwasserstoffen und deren Förderbarkeit. Darüber hinaus gewinnt man spezifische Vorteile unter bestimmten Bedingungen, die bisher zu Schwierigkeiten führten. Beispielsweise haben bestimmte Formationen ausgeprägt unterschiedlicherEigenschaften, wie Schiefer und hochsalzhaltige Sande, ähnliche Γ und <i Werte und können deshalb nicht ohne weiteres" durch - % -Logs allein unterschieden werden. Infolge der zusätzlichen Information jedoch, geliefert durch die Salzgehalts- und Schiefergehaltsindikatoren gemäß der Erfindung, können solche Formationen unterschieden werden. Ein weiteres Feld von Verbesserungen ergibt sich in Verbindung mit Formationen niedrigen Salzgehalts (z.B. in der Größenordnung von 2o ooo ppm), wo man weiß, daß das thermische Neutronenabklingzeitlog nur geringe Verläßlichkeit aufweist. Hier liefert das spektroskopische SaLzgehaltssignal, z.B. das wci^wH~ Verhtiältnis, genauere Salzgehaltsmeßwerte. Diese MessungenGenerally speaking, the evaluations of <ί - - logs are improved both quantitatively and qualitatively by the availability of precise data on the properties of the formation, such as litology, slate content, porosity and salinity. Combined examination of the foregoing characteristics and spectroscopic data in accordance with the present invention accordingly improves the knowledge that can be gleaned from decay time logs regarding the formation content of hydrocarbons and their recoverability. In addition, one gains specific advantages under certain conditions that previously led to difficulties. For example, certain formations have distinctly different properties, such as shale and high-salinity sands, similar Γ and <i values and therefore cannot be easily distinguished by "%" logs alone Another area of improvement arises in connection with formations of low salinity (e.g. on the order of 20,000 ppm) where the thermal neutron decay time log is known to be of little reliability , eg the w ci ^ w H ~ ratio, more precise salinity measurements

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können dann verwertet werden anstelle der Salzgehaltswerte, abgeleitet vom Abklingzeitlog, um Wassersättigungswerte in an sich bekannter Weise zu gewinnen. Zweckmäßigerweise können die Berechnungen der Waseersättigungswerte unter Verwendung der spektroskopischen Salzgehaltsmessungen in dem Rechner 82 ausgeführt werden, und die Wassersättigungswerte, die man dabei erhält, warden aufgezeichnet mittels der Aufzeichnungsgeräte 86 und 9o, die in Fig. 1 gezeigt sind.can then be used instead of the salinity values, derived from the decay time log, for water saturation values to win in a known manner. The calculations of the water saturation values are performed using the spectroscopic salinity measurements in the computer 82, and the Water saturation values obtained thereby are recorded by means of the recorders 86 and 9o, the are shown in FIG.

Die Erfindung wurde zwar vorstehend prinzipiell in Ausdrücken der Analyse von thermischen Neutroneneinfanggammastrahlungsenergiespektren beschrieben, doch versteht es sich, daß Gammaspektren, resultierend von anderen Neutronenwechselwirkungen, ebenso gut analysiert werden können. Solche andere Spektren können beispielsweise jene umfassen, erzeugt durch nicht elastische Streuung schneller Neutronen, und jene, die repräsentativ sind für Aktivierungsgammastrahlung. Im Falle von nicht elastischen Streuungsgammaspektren könnten die elektroskopischen Gatterschaltkreise durch Signale von der Programmiereinrichtung 46 über eineentsprechende Zeitdauer entsperrt werden, während und bzw. oder unmittelbar folgend dem Au-ftreten eines Neutronenimpulses, wie generell beschrieben in US-PS 2 991 364. Falls erwünscht, könnte die 31 f Gesamtsequenz nach Fig. 3 variiert werden, um den 2o]--Einfanggammaspektroskopieunterzyklus wegzulassen und unter Beibehaltung nur des 1o'"f thermischen Abklingzeitunterzyklus, Dies ergibt einen zusäizlichen Zeitgewinn für das Abklingen von Einfanggammastrahlung zwischen Neutronenimpulsen, um so die Höhe der Resteinfanggammastrahlung zu verringern während der folgenden unelastischen Streugammastrahlenerfassungsperiode. The invention was described above in principle in terms of the analysis of thermal neutron capture gamma radiation energy spectra described, but it is understood that gamma spectra resulting from other neutron interactions, can be analyzed just as well. Such other spectra can be, for example, those include those generated by non-elastic fast neutron scattering, and those representative of activation gamma rays. In the case of non-elastic scattering gamma spectra, the electroscopic Gate circuits are unlocked by signals from programmer 46 for an appropriate period of time during and or or immediately following the occurrence of a neutron pulse, as generally described in U.S. Patent 2,991,364. If desired, the entire 31f sequence could be 3 can be varied to include the 2o] capture gamma spectroscopy sub-cycle omitting and keeping only the 1o '"f thermal decay sub-cycle, This results in an additional time gain for the decay of trapping gamma rays between neutron pulses thus reducing the level of residual trapped gamma rays during the subsequent inelastic scattered gamma ray detection period.

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Spektroskopische Ausgangsdaten, entwickelt aus der Analyse unelastischer Streugammastrahlungsspektren, würden vorzugsweise Ausgangsdaten für Kohlenstoff und Sauerstoff umfassen. Solche Ausgangsdaten können wie in dem oben erwähnten US-PS 2 991 36 4 gewonnen werden durch Eingabelung der Kohlenstoff- und Sauerstoffspitzen inelastischer Gammastrahlung, d.h. 4,4 MeV für Kohlenstoff und 6,9 und 7f1 MeV für Sauerstoff. Vorzugsweise jedoch würd e die Analyse der nicht elastischen Streugammaspektren ausgeführt unter Benutzung der oben beschriebenen Spektrumanpaßverfahren. Falls man so vorgeht, würden getrennte Bestandteilspektren ausgewählt für die nicht elastische Streugammaanalyse. Diese könnten umfassen beispielsweise Spektren für Kohlenstoff, Sauerstoff, Silizium, Kalzium und Wasserstoff. Es kann auch wünschenswert sein, Bestandteilspektren für Resteinfanggammastrahlung oder andere Hintergrundgammastrahlung zu berücksichtigen. In jedem Falle würde man den oben erwähnten Spektrumanpaßprozeduren folgen, um die gewünschten spektroskopischen Ausgangsdaten abzuleiten,die beispielsweise Proportionalfaktoren, w. für Kalzium, Kohtenstoff, Sauerstoff, Silizium und Wasserstoff und geeignete Verhältnisse derselben umfassen würden. Wenn man sowohlthermische Neutronengammaeinfangspektrospokiesignale wie auch nicht elastische Streugammaspektroskopiesignale wünscht, können die unterschiedlichen Typen von Spektren erfaßt und gleichzeitig analysiert werden, d.h. während desselben Durchgangs der Sonde,oder jede Analyse kann getrennt durchgeführt werden, während mehrerer, z.B. abwechselnder, Durchgänge.Baseline spectroscopic data developed from the analysis of inelastic scattered gamma radiation spectra would preferably include baseline data for carbon and oxygen. Such output data can be obtained, as in the above-mentioned US Pat. No. 2,991,364, by entering the carbon and oxygen peaks of inelastic gamma radiation, ie 4.4 MeV for carbon and 6.9 and 7 f 1 MeV for oxygen. Preferably, however, the analysis of the inelastic scattering gamma spectra would be performed using the spectrum fitting methods described above. If so, separate constituent spectra would be selected for the non-elastic scattered gamma analysis. These could include, for example, spectra for carbon, oxygen, silicon, calcium, and hydrogen. It may also be desirable to consider constituent spectra for residual capture gamma rays or other background gamma rays. In either case, one would follow the spectrum fitting procedures noted above to derive the desired output spectroscopic data which would include, for example, proportional factors such as for calcium, carbon, oxygen, silicon and hydrogen and appropriate ratios thereof. If both thermal neutron gamma capture spectroscopic signals and non-elastic scattered gamma spectroscopy signals are desired, the different types of spectra can be acquired and analyzed simultaneously, that is, during the same pass of the probe, or each analysis can be performed separately, during multiple, e.g., alternating, passes.

Gleichzeitige Erfassung und Analyse könnten durchgeführt werden durch Verwendung weiterer linearer Gatterschaltkreise (nicht dargestellt) zwischen den Diskriminäoren und den Pulssortierschaltkreisen des PulshöhenanalysatorsSimultaneous acquisition and analysis could be performed using additional linear gate circuits (not shown) between the discriminators and the pulse sorting circuits of the pulse height analyzer

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68, die in entsprechender Weise entsperrt würden durch Signale von der Programmiereinrichtung 46, um jenen Teil der Zeitverteilung der Detektorsignale durchzulassen, die von jedem Neutronenimpuls herrühren oder von ausgewählten Neutronenimpulsen entsprechend der inelastischen Streugammastrahlen. Die Einfanggammastrahlungserfassungsperioden könnten wie vorbeschrieben in ihrer Zeitlage festgelegt werden. Der Rechner 82 würde in diesem Falle so ausgebildet werden, daß er dien richtigen Satz von Bestandteilspektren-Koeffizienten ν ., den jeweils erfaßten inelastischen Streu- bzw. Einfanggammaspektren zuordnet.68, which would be unlocked in a corresponding manner by Signals from programmer 46 to that part the time distribution of the detector signals emanating from each neutron pulse or from selected ones Neutron pulses corresponding to the inelastic scattered gamma rays. The capture gamma radiation detection periods could be determined in their time slot as described above. In this case, the computer 82 would be designed in this way that it uses the correct set of constituent spectrum coefficients ν., respectively detected assigns inelastic scattering or capture gamma spectra.

Das Verfahren mit getrennten Sondendurchläufen könnte ohne weiteres durchgeführt werden durch Verwendung von Schaltern, die von der Erdoberfläche aus betätigbar sind zur Auswahl der jeweils angemessenen Detektorgattersequenzen und für die Kommandoübermittlung zum Rechner 82, damit die richtigen Bestandteilspektrumkoeffizienten eingeben werden zwecks Analyse der jeweils erfaßten Gammastrahlungsenergiespektren .The separate probe pass method could easily be performed by using of switches that can be operated from the surface of the earth to select the appropriate detector gate sequences and to send commands to computer 82 to input the correct constituent spectrum coefficients are used for the purpose of analyzing the respective recorded gamma radiation energy spectra.

Falls erwünscht, kann die Anzahl der einzelnen Spektren, die in dem zusammengsetzten Spektrum vorgesehen werden müssen, verringert werden durch Substraktion gewisser einzelner Spektren von dem erfaßten Spektrum vor dem Zusammenpassen des erfaßten und des zusammengesetzten Spektrums. Beispielsweise können das Gammastrahlungsspektrum für Sauerstoff oder Jod oder beide von dem Einfanggammastrahlungsspektrum abgezogen werden, das während der spektroskopischen Perioden erzeugt wird. Wiederum können die Beiträge zu dem erfaßten Gammastrahlungsspektrum von relativ langlebigen Emittern (wie Sauerstoff) und von anderen Hintergrundquellen (wie der Eichquelle oder mehreren Eichquellen), natürlicher Gamma-If desired, the number of individual spectra can be provided in the composite spectrum must be reduced by subtracting certain individual spectra from the detected spectrum the matching of the detected and the composite spectrum. For example, the gamma ray spectrum can be for oxygen or iodine or both of that The capture gamma ray spectrum generated during the spectroscopic periods can be subtracted. Again, the contributions to the detected gamma radiation spectrum from relatively long-lived emitters (such as oxygen) and from other background sources (such as the calibration source or several calibration sources), natural gamma

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strahlung, radioaktiven Salzen in dem Bohrloch usw.) berücksichtigt werden durch Erfassung solcher Beiträge während einer Zeitperiode, die der Spektroskopieperiode folgt und durch Abziehen des Hintergrundspektrums, das man so gewinnt, von den erfaßten Spektroskopiespektren. Bei dem Einfanggammastrahlungsmeßzyklus nach Fig.3 beispieslweise kann das Hintergrundspektrum zweckmäßigerweise waTxend der 24 ~·~- bis I 31 -Stabilisierperiode gemessen werden, wobei dieses Spektrum dann auf einer Anteilsbasis abgezogen wird von dem Einfanggammaspektrum, das während der vorhergehenden Spektrokskopieperioden I06A-I06E entwickelt worden ist. Dies kann ohne weiteres in dem Rechner 82 erfolgen. Das resultierende hinsichtlich des Hintergrundes korrigierte Spektrum würde dann verwendet werden für die Entwicklung der gewünschten spektroskopischen Ausgangsdaten.radiation, radioactive salts in the borehole, etc.) can be taken into account by detecting such contributions during a time period following the spectroscopic period and subtracting the background spectrum thus obtained from the detected spectroscopic spectra. In the capture gamma radiation measurement cycle according to FIG. 3, for example, the background spectrum can expediently be measured during the 24 ~ ~ - to I 31 stabilization period, this spectrum then being subtracted on a proportion basis from the capture gamma spectrum which was developed during the previous spectroscopy periods I06A-I06E is. This can easily be done in the computer 82. The resulting background corrected spectrum would then be used to develop the desired output spectroscopic data.

Zahlreiche Abwandlungen und Verbesserungen am beschriebenen Ausführungsbeispiel können, ohne von dem Grundgedanken der Erfindung abzuweichen, von Fachleuten vagenommen werden. Beispielsweise könnte die jeweils verwendete Neutronenquelle eine feste Pulsdauer und eine feste Pulsfolgefrequenz aufweisen, und die Auftrittszeit derNumerous modifications and improvements to the exemplary embodiment described can, without from the The principles of the invention may differ from those of ordinary skill in the art. For example, whichever Neutron source have a fixed pulse duration and a fixed pulse repetition frequency, and the time of occurrence of the

Γ -Erfassungsperiode relativ zu den Neutronenimpulsen könnte ebenfalls festgelegt sein oder auf irgendeine Weise gesteuert werden abweichend von der automatischen in Übereinstimmung mit einem gemessenen Wert einer Neutronencharakteristik der Formation.Γ detection period relative to the neutron pulses could also be fixed or controlled in some way other than automatic in accordance with a measured value of a neutron characteristic of the formation.

(Patentansprüche)(Patent claims)

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Claims (38)

PatentansprücheClaims 1.) Verfahren zur Untersuchung einer bohrlochdurch- :euften Erdformation, bei dem eine Messung einer zeitabhängigen Neutronencharakteristik der Formation abgeleitet wird, gekennzeichnet durch die Schritte:1.) Procedure for examining a borehole : euften earth formation in which a measurement of a time-dependent The neutron characteristic of the formation is derived, characterized by the steps: - Bestrahlung der Formation mit einem ersten Neutronenimpuls,- irradiation of the formation with a first neutron pulse, - Ableitung einer Repräsentation der Energien von Gammastrahlen, erzeugt durch die von dem ersten Impuls herrührenden Neutronenwechselwirkungen mit Nuklei der Formation,- Derivation of a representation of the energies of gamma rays generated by those of the first pulse resulting neutron interactions with nuclei of the formation, - Analyse mindestens eines Teils des Energiespektrums der Gammastrahlen entsprechend jenen von den Neutronenimpulswechsielwirkungen abgeleiteten Repräsentationen, - Analysis of at least part of the energy spectrum of the gamma rays corresponding to those of the Representations derived from neutron momentum interactions, - Erhalten während einer ersten Zeitperiode nach der Bestrahlung der Formation mit den Neutronenimpuls, und- Obtained during a first period of time after irradiating the formation with the neutron pulse, and - Steuerung der Zeitlage der ersten Zeitperiode als Funktion der abgeleiteten Messung der zeitabhängigen Neutronencharakteristik der Formation.- Control of the timing of the first time period as a function of the derived measurement of the time dependent Neutron characteristics of the formation. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, daß für die Ableitung einer Messung der zeitabhängigen Neutronencharakteristik der Formation die folgenden2. The method according to claim 1, characterized in that for the derivation of a measurement of the time-dependent Neutron characteristics of the formation are as follows - 4o -- 4o - 609 851/0683609 851/0683 Schritte durchgeführt werden:Steps to be carried out: - Ableiten von Repräsentation von Neutronenwechselwirkungen mit Nuklei der Formation nach Bestrahlen der Formation mit einem zweiten Neutronenimpuls, und- Deriving representation of neutron interactions with nuclei of the formation after irradiation the formation with a second neutron pulse, and - Ableitung der erwähnten Messung einer Neutronencharakteristik der Formation von dem zweiten Neutronenimpuls zugeordneten Repräsentationen.- Deriving the mentioned measurement of a neutron characteristic of the formation from the second neutron pulse associated representations. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Steuerung der Zeitlage der ersten Zeitperiode umfaßt:3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that that the step of controlling the timing of the first time period comprises: - Erzeugung eines Steuersignals in Übereinstimmung mit der abgeleiteten Messung der Neutronencharakteristik, undGenerating a control signal in accordance with the derived measurement of the neutron characteristic, and - Bestimmung der Auftrittszeit der ersten Zeitperiode in Abhängigkeit von dem Steuersignal.- Determination of the time of occurrence of the first time period as a function of the control signal. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal auf die Auftrittszeit des ersten Neutronenimpulses bezogen wird in Übereinstimmung mit einer Funktion der abgeleiteten Neutronencharakteristikmessung. 4. The method according to claim 3, characterized in that the control signal is based on the time of occurrence of the first Neutron pulse is obtained in accordance with a function of the derived neutron characteristic measurement. 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, bei dem die gemessene Neutronencharakteristik die thermische Neutronenabklingzeit der Formation ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal so erzeugt wird, daß die erste Zeitperiode zu einem ersten ausgewählten Zeitpunkt nach Beeindigung des zweiten Neutronenimpulses eingeleitet wird.5. The method according to claim 3 or 4, wherein the measured neutron characteristic is the thermal neutron decay time of the formation, characterized in that the control signal is generated so that the first time period is initiated at a first selected point in time after the termination of the second neutron pulse. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Zeitperiode zu einem zweiten ausgewählten6. The method according to claim 5, characterized in that the first time period is selected to a second 609851/0683609851/0683 - 41 -- 41 - Zeitpunkt nach ihrem Beginn beendet wird.Time after it has started. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Spektrumsanalyse umfaßt:7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the step of spectrum analysis includes: - Vergleich des analysierten Anteils des Formationsgammaenergiestrahlungsspektrums mit einem zusammengesetzten Eneigiespektrum, aufgebaut aus gewichteten Spektren von Bestanteilen, von denen postuliert wird, daß aus ihnen die bestrahlte Formation besteht, zwecks Bestimmung der Anteile der postulierten Bestandteile, die ein zusammengesetztes Spektrum erzeugen, das am weitesten übereinstimmt mit dem analysierten Anteil des Formationsgammastrahlungsenergiespektrums. - Comparison of the analyzed portion of the formation gamma energy radiation spectrum with a composite Eneigies spectrum, built up from weighted spectra of Components which are postulated to make up the irradiated formation for the purpose of determining the Proportions of the postulated components that produce a composite spectrum that most closely matches with the analyzed portion of the formation gamma radiation energy spectrum. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Repräsentationen der gemessenen Neutronencharakteristik und der ermittelten Bestandteile als Funktion der Tiefe in der Formation aufgezeichnet werden.8. The method according to claim 7, characterized in that representations of the measured neutron characteristic and the constituents identified are recorded as a function of depth in the formation. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Erdformation zumindest mit den erwähnten ersten und zweiten Impulsen während jeweils einer Aufeinanderfolge von Zeitintervallen bestrahlt wird--die mit dem Schritt der Ableitung einer Messung einer Neutronencharakteristik während der zweiten Zeitperiode, und daß die Auftrittszeit von jeder ersten Zeitperiode aus einem zweiten bezüglich eines ersten Zeitintervalls folgenden Intervalls aus einer Intervallfolge gesteuert wird in Abhängigkeit von der Neutronencharakteristxkmessung, die man während der zweiten Zeitperiode des ersten Zeitintervalls ableitet.9. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the earth formation with at least said first and second pulses during each one Sequence of time intervals is irradiated - the comprising the step of deriving a measurement of a neutron characteristic during the second period of time, and that the time of occurrence of each first time period from a second following with respect to a first time interval Interval is controlled from a sequence of intervals as a function of the neutron characteristic xk measurement, the is derived during the second time period of the first time interval. - 42 -- 42 - 609851 /0683609851/0683 10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Zeitperiode der ersten Zeitperiode in jedem Zeitintervall folgt.10. The method according to claim 8, characterized in that that the second time period follows the first time period in each time interval. 11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 1 ο, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftrittszeit jeder ersten Zeitperiode des zweiten Zeitintervalls gesteuert wird in Abhängigkeit von der Auftrittszeit des zugeordneten Neutronenimpulses als eine Funktion der im ersten Intervall gemessenen Neutronencharakteristik.11. The method according to claim 9 or 1 o, characterized in that that the occurrence time of each first time period of the second time interval is controlled in dependence on the time of occurrence of the associated neutron pulse as a function of that measured in the first interval Neutron characteristics. 12. Verfahren nach Ansprüchen 9, 1o oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftrittszeit jedes Neutronenimpulses des zweiten Zeitintervalls als eine Funktion der ersten Inte12. The method according to claims 9, 1o or 11, characterized characterized in that the time of occurrence of each neutron pulse of the second time interval as a function the first inte gesteuert wird.is controlled. der ersten Intervall gemessenen Neutronencharakteristikthe neutron characteristic measured in the first interval 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, gekennzeichnet durch die Schritte:13. The method according to any one of claims 9 to 12, characterized through the steps: - Steuerung der Auftrittszeit einer zweiten Zeitperiode, die einem Neutronenimpuls des zweiten Zeitintervalls folgt,in Funktion der im ersten Intervall gemessenen Neutronencharakteristik, und- Control of the occurrence time of a second time period, which is a neutron pulse of the second time interval follows, as a function of the neutron characteristic measured in the first interval, and - Ableitung einer weiteren Messung der Abklingzeit in Abhängigkeit von Signalen, erzeugt während der zweiten Zeitperiode des zweiten Zeitintervalls.- Derivation of a further measurement of the decay time as a function of signals generated during the second time period of the second time interval. 14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Repräsentationen der Gammastrahlungsenergien abgeleitet werden von thermischen Neutroneneinfangwechselwirkungen mit Nuklei der bestrahlten Formation und anderen14. The method according to any one of the preceding claims, in which the representations of the gamma-ray energies are derived from thermal neutron capture interactions with nuclei of the irradiated formation and others 43 -43 - 609851/0683609851/0683 Bohrlochmedium, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der ersten Zeitperiodenzeitlage verwendet wird für die Auswahl jener Gammastrahlungsenergierepräsentationen, die überwiegend herrühren von Eigenschaften der bestrahlten Formation.Borehole medium, characterized in that the control of the first period time slot is used for the selection of those gamma-ray energy presentations that predominantly result from properties of the irradiated formation. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch Steuerung der Auftrittszeit des ersten Neutronenimpulses in Funktion der gemessenen Neutronencharakteristik .15. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized by controlling the time of occurrence of the first neutron pulse as a function of the measured neutron characteristic . 16. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß: die gemessene Neutronencharakteristik die thermische Neutronenabklingzeit ist, daß Neutroneninpulssteuersignale erzeugt werden denrt, daß die erwähnten ersten und zweiten Neutronenimpulse jeweils näherungsweise eine gemessene Abklingzeitdauer haben, wobei der erste Neutronenimpuls um Intervalle verschoben auftritt von etwa vier gemessenen Abklingzeitdauern und jeder zweite Neutronenimpuls von dem nächstfolgenden Neutronenimpuls um ein Intervall von mindestens zehn Abklingzeitdauern entfernt liegt, daß näherungsweise zwei gemessene Abklingzeitdauern für die erwähnte eBte Zeitperiode vorgesehen werden, die ausgelöst wird etwa eine gmemessene Abklingzeit nach Beendigung des vorangehenden Neutronenimpulses, und daß etwa sieben gemessene Abklingzeitdauern vorgesehen werden für die zweite Zeitperiode, die ausgelöst wird etwa zwei gemessene Abklingzeitperioden nach Beendigung des vorhergehenden ausgewählten Neutronenimpulses.16. The method according to claim 9, characterized in that: the measured neutron characteristic the thermal Neutron decay time is that neutron pulse control signals are generated because the aforementioned first and second Neutron pulses each approximately have a measured decay time, the first neutron pulse Shifted by intervals of about four measured decay times and every other neutron pulse of that occurs next neutron pulse by an interval of at least ten decay times away that approximately two measured decay times are provided for the mentioned eBth time period that is triggered about one measured decay time after termination of the previous neutron pulse, and that about seven measured decay times are provided for the second time period, which is triggered about two measured Decay time periods after the termination of the previous selected neutron pulse. 17. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten ausgewählten Zeiten näherungsweise eine gemessene Abklingzeit bzw. zwei gemessene Abklingzeiten betragen.17. The method according to claim 6, characterized in that that the first and second selected times approximate a measured decay time and two measured decay times, respectively be. - 44 609851 /0683- 44 609851/0683 18. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 17 mit einer im Bohrloch beweglich aufgehangenen Sonde, mit in der Sonde untergebrachten Einrichtungen für die Bestrahlung der Erdformation mit mindestens einem ersten Neutronenimpuls und mit Einrichtungen für die Messung einer ausgewählten, zeitabhängigen Neutronencharakteristik der Formation, gekennzeichnet durch eine Detektoranordnung (2 6) für die Erfassung von von Neutronenwechselwirkungen mit Nuklei der Formation herrührender Gammastrahlung, bezogen auf den ersten Neutronenimpuls,und für die Erzeugung entsprechender, für die Energien der erfaßten Gammastrahlung repräsentativer Signale, durch einen Analysator (6 8) für die Analyse zumindest eines Teils des Spektrums der Gammastrahlung, durch Gatterschaltkreise (44) für die Übertragung zu dem Analysator jener Signale, die im Ansprechen auf erfaßte Gammastrahlung während einer ersten, dem ersten Neutronenimpuls folgenden Zeitperiode erzeugt worden sind, und durch eine Steuereinrichtung (46) für die Steuerung des Betriebes der Gatterschaltkreise in Funktion von einem Wert der gewählten, gemessenen Neutronencharakteristik .18. Device for performing the method according to one of claims 1 to 17 with a movable suspended probe in the borehole, with housed in the probe Facilities for irradiating the earth formation with at least one first neutron pulse and with devices for measuring a selected, time-dependent one Neutron characteristics of the formation, characterized by a detector arrangement (2 6) for the detection of Neutron interactions with nuclei originating from the formation Gamma radiation, related to the first neutron pulse, and for the generation of the corresponding, for the energies the detected gamma radiation representative signals, by an analyzer (6 8) for the analysis of at least a part the spectrum of the gamma radiation, through gate circuits (44) for transmission to the analyzer of those signals, the response to sensed gamma radiation during a first period of time following the first neutron pulse have been generated, and by a controller (46) for controlling the operation of the gate circuits in Function of a value of the selected, measured neutron characteristic . 19. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung ansprechend ausgebildet ist auf Repräsentationen von Neutronenwechselwirkungen mit Nuklei der Formation nach Bestrahltung der Formation mit einem zweiten Neutronenimpuls.19. The device according to claim 17, characterized in that the measuring device is designed to be responsive Representations of neutron interactions with nuclei of the formation after irradiating the formation with a second neutron pulse. 20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Neutronencharakterikstikmeßeinrichtung ansprechend ausgebildet ist auf Repräsentationen von thermischen Neutroneneinfangwechselwirkungen mit Nuklei der Formation,20. Apparatus according to claim 19, characterized in that that the neutron characteristic measuring device is designed to be responsive to representations of thermal neutron capture interactions with nuclei of formation, - 45 -- 45 - 609851 /0683609851/0683 und daß die gemessene Neutronencharakteristik eine thermische Neutroneneinfangcharakteristik der Formation ist.and that the measured neutron characteristic is a thermal neutron capture characteristic of the formation. 21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 2o, dadurch gekennzeichnet, daß die Gatterschaltkreise ein estes variables Gatter umfassen, ansprechend auf ein Steuersignal,abhängig von der Auftrittszeit des ersten Neutronenimpulses für die Steuerung der Auftrittszeit der ersten Zeitperiode, und daß die Steuereinrichtung Schaltkreise enthält für die Erzeugung des ersten Gattersteuersignals als Funktion des gemessenen Wertes der ausgewählten NEutronencharakteristik.21. Device according to one of claims 18 to 2o, characterized in that the gate circuits a Each variable gate includes, in response to a control signal, depending on the time of occurrence of the first Neutron pulse for controlling the time of occurrence of the first time period, and that the control device Circuitry includes the selected one for generating the first gate control signal as a function of the measured value NEutron characteristics. 22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgewählte Neutronencharakteristik die thermische Neutronenabklingzeit der Formation ist, und daß das erste Gattersteuersignal so erzeugt wird,daß es die erste Zeitperiode einleitet, bei zumindest einem gemessenen Wert der Abklingzeit nach Beendigung des ersten Neutronenimpulses und die erste Zeitperiode beendet bei zumindest zwei gemessenen Werten der Abklingzeit nach deren Beginn.22. The device according to claim 21, characterized in that the selected neutron characteristic is the thermal Is neutron decay time of the formation, and that the first gate control signal is generated to be the first Time period initiates, with at least one measured value of the decay time after termination of the first neutron pulse and the first time period ends at at least two measured values of the decay time after it has started. 23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung Schaltkreise enthält für die Erzeugung eines Steuersingais zum Steuern der Auftrittszeit des ersten Neutronenimpulses als Funktion des gemessenen Wertes der Neutronencharakteristik,23. Device according to one of claims 18 to 22, characterized in that the control device has switching circuits contains for the generation of a control input for controlling the time of occurrence of the first neutron pulse as a function of the measured value of the neutron characteristic, 24. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Neutronencharakteristikmeßeinrichtung ansprechend ausgebildet ist auf Signale, erzeugt von der Detektoranordnung während einer zweiten Zeitperiode, die einen Neutronenimpuls nach dem zweiten24. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the neutron characteristic measuring device is designed to be responsive to signals generated by the detector arrangement during a second Time period that one neutron pulse after the second - 46 -- 46 - 609851/0683609851/0683 ITeutronenimpuls folgt„und zweite variable Gatterschaltkreise umfaßt, ansprechend auf ein Steuersignal in Abhängigkeit von der Auftrittszeit des nachfolgenden Steuerimpulses für die Steuerung der Auftrittszeit der zweiten Zeitperiode, und daß die Steuereinrichtung ferner Schaltkrkeise enthält für die Erzeugung des zweiten Gattersteuersignals als Funktion des gemessenen Wertes der ausgewählten Neutronencharakteristik.ITeutron pulse follows “and second variable gate circuits comprises, in response to a control signal in dependence on the time of occurrence of the subsequent control pulse for controlling the occurrence time of the second time period, and in that the control means further includes circuitry for generating the second gate control signal as a function the measured value of the selected neutron characteristic. 25. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Einrichtungen (86, 9o) für die Aufzeichnung von Repräsentationen des gmemessenen Wertes der ausgewählten Neutronencharakteristik und des analysierten /rteils des erfaßten Gammastrahlungsenergiespektrums als Funktion der Formationentiefe unter der Erdoberfläche.25. Device according to one of the preceding claims, characterized by means (86,9o) for recording representations of the measured value of the selected neutron characteristic and the analyzed part of the detected gamma radiation energy spectrum as Function of the formation depth below the earth's surface. 26. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, ■ gekennzeichnet durch Einrichtungen für den Vergleich des analysierten Anteils des erfaßten Gammastrahlungsenergiespektrums mit einem zusammengesetzten Energiespektrum, aufgebaut aus gewiehteten Spektren von Bestandteilen, die primär in der bestrahlten Formation postuliert werden, zwecks Bestimmung der Anteile der postulierten Bestandteile unter ERzeugung eines zusammengesetzten Spektrums, das am besten angepaßt ist an den analysierten Anteil des erfaßten Gammastrahlungsenergiespektrums .26. Device according to one of the preceding claims, ■ characterized by means for comparing the analyzed portion of the detected gamma radiation energy spectrum with a composite energy spectrum, built up from weighted spectra of components that are primary are postulated in the irradiated formation for the purpose of determining the proportions of the postulated constituents below Generate a composite spectrum that best matches the analyzed portion of the detected gamma-ray energy spectrum . 27. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl der Neutronenimpulse durch die Bestrahlungsemnrichtung (2 4) erzeugt wird während jeweils einer Aufeinanderfolge von Zeitintervallen, und daß Einrichtungen vorgesehen sind für die Erzeugung von Eichsignalen und für die Übertragung dieser Eichsignale zu dem Analysator während einer vorgegebenen Zeitperiode innerhalb jedes Zeitintervalls.27. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of the neutron pulses is generated by the irradiation device (2 4) during a sequence of time intervals, and that devices are provided for the generation of calibration signals and for the transmission these calibration signals to the analyzer during a predetermined period of time within each time interval. - 47 609851 /0683- 47 609851/0683 28. Vorrichtung nach Aspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Ei<heinrichtung umfaßt:28. Device according to claim 27, characterized in that that the equipment includes: - eine Gammastrahlenquelle bekannter Energie,- a source of gamma rays of known energy, - eine Einrichtung für die Übertragung von Signalen, erzeugt durch die Detektoranordnung im Ansprechen auf die Eichgammastrahlung zu dem Analysator während der vorbestimmten Zeitperioden innerhalb alternierender Zeitintervalle,a device for the transmission of signals generated by the detector arrangement in response on the calibration gamma radiation to the analyzer during the predetermined time periods within alternating Time intervals, - Einrichtungen für die Erzeugung einer ersten Serie von Eichsignalen niedriger Amplitude und eine zweite Serie von Eichsignalen hoher Amplitude mit im wesentlichen konstantem Amplitudenverhältnis, und für das alternierende Übertragen der ersten Serie von Signalen und der zweiten Serie von Signalen an den Analysator während der vorgegebenen Zeitperioden des verbleibenden Zeitintervalls in der Aufeinanderfolge von Intervallen,- Means for generating a first series of calibration signals of low amplitude and a second series of calibration signals of high amplitude with essentially constant amplitude ratio, and for alternately transmitting the first series of signals and the second series of signals to the analyzer during the predetermined time periods of the remaining time interval in the sequence of intervals, - Einrichtungen für die Bildung des Verhältnisses der Kanalpositionen der ersten bzw. zweiten Serie von Eichsignalen,- Means for the formation of the ratio of the channel positions of the first and second series of Calibration signals, - Einrichtungen für die Erzeugung eines Steuersignals in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem Kanalpositionsverhältnis und dem Amplitudenverhältnis, und- Means for generating a control signal depending on the difference between the Channel position ratio and the amplitude ratio, and - Einrichtungen, die ansprechend ausgebildet sind auf dieses Verhältnis zur Korrektur irgendeines Fehlers in dem Analysators.- Means designed responsive to this relationship to correct any error in the analyzer. 29. Verfahren, insbesondere nach einem der Ansprüche29. The method, in particular according to one of the claims 1 bis 17, bei dem die Genauigkeit innerhalb eines breiten Temperaturbereiches der Eingangskanalbeziehung eines PuIshöhenanalysators aufrechterhalten wird, der die vonihm empfangenen Impulse auf eine Mehrzahl von Kanälen sortiert1 to 17, in which the accuracy within a wide temperature range of the input channel relationship of a pump height analyzer which sorts the pulses received from it onto a plurality of channels - 48 -- 48 - 609851/0683609851/0683 entsprechend den jeweiligen Impulsamplituden, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:according to the respective pulse amplitudes, characterized by the following steps: a) Erzeugung eines ersten und eines zweiten Prüfimpulses relativ großer bzw. kleiner Amplitude,a) Generation of a first and a second test pulse of relatively large and small amplitudes, respectively, b) Aufrechterhaltung eines vorgegebenen Verhältnisses zwischen den Amplituden des asten und des zweiten Prüfimpulses innerhalb des breiten Temperaturbereiches,b) Maintaining a predetermined ratio between the amplitudes of the asten and the second test pulse within the wide temperature range, c) Anlegen des ersten und zweiten Prüfimpulses an den Pulshöhenanalysators,c) Applying the first and second test pulse to the pulse height analyzer, d) Bestimmung der jeweilsigen Kanäle, denen der erste und der zweite Testimpuls vom Pulshöhenanalysator zugeordnet werden,d) Determination of the respective channels to which the first and the second test pulse from the pulse height analyzer be assigned, e) Bildung des Verhältnisses der jeweiligen Kanäle, unde) Formation of the ratio of the respective channels, and f) Steuerung des Pulshöhenanalysators im Ansprechen auf das Kanalpositionsverhältnis, um so die Impulse genau in die zugeordneten Kanäle zu sortieren.f) Controlling the pulse height analyzer in response to the channel position ratio so as to make the pulses accurate to sort into the assigned channels. 30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Prüfimpuls alternierend an den Pulshöhenanalysator angelegt werden.30. The method according to claim 29, characterized in that that the first and the second test pulse are alternately applied to the pulse height analyzer. 31. Verfahren nach Anspruch 29 oder 3o, dadurch gekennzeichnet, daß ein konstantes Verhältnis zwischen den Prüfimpulsamplituden aufrechterhalten wird.31. The method according to claim 29 or 3o, characterized in that a constant ratio between the test pulse amplitudes is maintained. 32. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß für die Analysatorsteuerung das Kanalpositionsverhältnis32. The method according to claim 29, characterized in that the channel position ratio for the analyzer control 609851/0683609851/0683 - 49 -- 49 - verglichen wird mit einem Signal, das innerhalb des zweiten Temperaturbereichs konstant gehalten wird, zur Ableitung eines Steuersignals, das repräsentativ ist für die Differenz zwischen dem Kanalpositionsverhältnis und jenem Signal, und daß der Pulshöhenanalysator gesteuert wird in Abhängigkeit von dem Steuersignal derart, daß das Kanalpositionsverhältnis und das erwähnte Signal im wesentlichen übereinstimmend gemacht werden.is compared with a signal that is within the second Temperature range is kept constant to derive a control signal that is representative of the difference between the channel position relationship and that signal, and that the pulse height analyzer is controlled in dependence on the control signal such that the channel position ratio and the aforementioned signal are substantially be made consistent. 33. Verfahren nach Ansprüchen 31 und 32, dadurch gekennzeichnet, daß das konstante Signal das Prüfimpulsamplitudenverhältnis ist.33. The method according to claims 31 and 32, characterized in that the constant signal is the test pulse amplitude ratio is. 34. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 29 bis 33, bei der über einen breiten Temperaturbereich die Genauigkeit des Eingangskanalverhältnisses eines Pulshöhenanalysators aufrechterhalten wird, der ausgebildet ist für die Verwendung in einem System mit einem Impulsgenerator, welcher Impulse liefert mit entsprechenden Amplituden, abhängig von einem gewählten Parameter für den Pulshöhenanalysator, der seinerseits diese Impulse auf eine Mehrzahl von Kanälen in Übereinstimmung mit den jeweiligen Impulsamplituden sortiert, gekennzeichnet durch:34. Device for performing the method according to one of claims 29 to 33, in which over a wide Temperature range to maintain the accuracy of the input channel ratio of a pulse height analyzer which is adapted for use in a system having a pulse generator which provides pulses with corresponding amplitudes, depending on a selected parameter for the pulse height analyzer, which in turn sorts these pulses onto a plurality of channels in accordance with the respective pulse amplitudes, marked by: - eine Einrichtung für die Erzeugung erster und zweiter Prüfimpulse relativ großer bzw. gareßer kleiner Amplitude,- A device for generating first and second test pulses relatively large or even smaller Amplitude, - eine Einrichtung für die Aufrechterhaltung eines vorgegebenen Verhältnisses zwischen den Amplituden der ersten bzw. zweiten Prüfpimpulse innerhalb des breiten Temperaturbereiches,a device for maintaining a predetermined ratio between the amplitudes of the first and second test pulses within the wide temperature range, - eine Einrichtung für das Anlegen dfer ersten bzw. zweiten Prüfimpulse an den Pulshöhenanalysator,- a device for the creation of the first resp. second test pulse to the pulse height analyzer, 609851/0683609851/0683 - eine Einrichtung für die Bestimmung der jeweilsigen Kanäle, denen die ersten bzw. zweiten Prüfimpulse von dem Pulshöhenanalysator zugeordnet werden,- A device for the determination of the respective channels, which the first and second test pulses from be assigned to the pulse height analyzer, - eine Einrichtung für die Bildung eines Signals entsprechend dem Verhältnis zwischen den jeweiligen Kanalpositionen, und- a device for the formation of a signal corresponding to the relationship between the respective channel positions, and - eine Einrichtung für die Steuerung des Pulshöhenanalysators im Ansprechen auf das Kanalpositionsverhältnissignal. means for controlling the pulse height analyzer in response to the channel position ratio signal. 35. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung für das Anlegen der Prüfimpulse an den Pulshöhenanalysator Einrichtungen umfaßt für das alternierende Anlegen der ersten und zweiten Prüfimpulse an den Pulshöhenanalysator.35. Apparatus according to claim 34, characterized in that the device for applying the test pulses to the pulse height analyzer includes means for alternately applying the first and second Test pulses to the pulse height analyzer. 36. Vorrichtung nach Anspruch 34 oder 35, dadurch gekennzeichnet, daß das vorgegebene Verhältnis zwischen den Prüfimpulsamplituden ein konstantes Verhältnis ist.36. Apparatus according to claim 34 or 35, characterized in that that the predetermined ratio between the test pulse amplitudes is a constant ratio. 37. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen für die Steuerung des Pulshöhenanalysators Schaltkreise umfassen für den Vergleich des KanalpositionsVerhältnisses mit einem Signal, das konstant gehalten wird innerhalb des Temperaturbereichs zwecks Erzeugung eines Steuersignals, das repräsentativ ist für die Übereinstimmung zwischen dem Kanalpositionsverhältnis und jenem Signal, und daß Schaltkreise vorgesehen sind für die Steuerung des Pulshöhenanalysators derart, daß das Kanalpositbnsverhältnis und jenes Signal im wesentlichen in Übereinstimmung gebracht werden.37. Apparatus according to claim 34, characterized in that the devices for controlling the Pulse height analyzer circuitry includes, for comparing the channel position relationship with a signal, which is held constant within the temperature range for the purpose of generating a control signal which is representative for the correspondence between the channel positional relationship and that signal, and that circuitry is provided are for controlling the pulse height analyzer in such a way that the channel position ratio and that signal are essentially be brought into agreement. 38. Vorrichtung nach Ansprüchen 36 und 37, dadurch gekennzeichnet, daß jenes Signal das Pulsamplitudenverhältnis ist.38. Device according to claims 36 and 37, characterized in that that that signal is the pulse amplitude ratio. 609851 /0683609851/0683
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