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γ測井儀器要求

(壹)γ測井儀性能要求及檢測

用於鈾礦勘查的測井儀,靈敏閾應達到0.001%eU,含量測量範圍為0%eU~5%eU;用於劃分巖性的測井儀,靈敏閾應達到0.0001%eU,含量測量範圍為0%eU~0.01%eU。

1.穩定性

(1)短期穩定性

在儀器測量範圍內的任何壹固定γ射線照射量率的位置上,連續工作8h內測量值的γ射線照射量率相對誤差不應大於5%,計算公式為

放射性勘探方法

式中:I0為預熱10min後,第壹組測量值的平均值,nC/kg·h;Ii為第i組測量值的平均值,nC/kg·h;δ1為γ射線照射量率相對誤差,%。

每組測量值不應少於30個,組間間隔時間為1h。

(2)長期穩定性

γ測井儀使用前後都應進行長期穩定性檢查。儀器長期穩定性標準值的確定是在儀器檢測後,在壹固定工作源(或模型井)上測得,當儀器穩定性變化大於5%時,該儀器應重新標定,否則不能在測井中使用。

2.準確性

(1)模型檢測

儀器校準後,在模型上測量的含量與模型含量的相對誤差不應大於5%。計算公式為式中:Q1為模型含量,%;Q2為測量含量,%;δ2為相對誤差,%。

放射性勘探方法

(2)儀器讀數的漲落性檢查

利用儀器短期穩定性測量數據,用“偏度、峰度檢驗法”檢查儀器讀數,符合正態分布,表明儀器讀數可靠。

(3)儀器線性檢查

在設計測程範圍內,儀器實際示值與理論線性示值的誤差不應大於5%,計算公式為

放射性勘探方法

式中:I1為儀器測程最大γ照射量率處的理論線性示值,cps;I2為儀器測程最大γ照射量率處的實際示值,cps;δ3為非線性誤差,%。

3.壹致性

(1)模型檢測

多臺儀器在相同測量條件下,其中任意兩臺儀器測量含量的相對誤差不應大於5%,計算公式為

放射性勘探方法

放射性勘探方法

式中:Qi、Qj分別為任意兩臺儀器測量的當量含量,%;Q為n臺儀器測量的當量含量平均值,%;n為儀器臺數;δ4為含量的相對誤差,%。

(2)固體點狀6號鐳源檢查

多臺儀器在相同測量條件下,對固體點狀6號鐳源某壹固定點上的γ照射量率測量的相對誤差不應大於5%,計算公式為

放射性勘探方法

放射性勘探方法

式中:Ii、Ij分別為任意兩臺儀器測量的γ照射量率,nC/kg·h;I為n臺儀器測量的γ照射量率平均值,nC/kg·h;n為儀器臺數;δ5為γ照射量率的相對誤差,%。

(二)儀器校準

儀器在野外使用期間,正常情況下每壹個月用固體點狀6號鐳源采用空中法對儀器單位換算系數校準壹次;若儀器在使用期間因大修和更換了光電倍增管、晶體,或長期放置後,應對單位換算系數及時進行校準。校準時應在儀器測程範圍內,均勻地給定10個以上的標準值。用固體點狀6號鐳源校準時,不同距離的γ照射量率計算公式為

放射性勘探方法

式中:Kγ為距點狀鐳源1m處的γ照射量率,m2·nC/kg·h;R為點狀鐳源中心到晶體中心的距離,m。

單位換算系數每壹次檢查確定值與第壹次校準確定值的相對誤差不應大於5%,其計算公式為

放射性勘探方法

式中:k為單位換算系數第壹次校準確定值,nC/kg·h/cps;ki為單位換算系數任意壹次校準確定值,nC/kg·h/cps;δ6為單位換算系數的相對誤差,%。

(三)γ測井換算系數校準

1.γ總量測井換算系數計算

在模型上可以測得鈾、釷、鉀及零值模型上的γ照射量率,它們分別為

放射性勘探方法

式中:IU、ITh、IK、I0分別為在鈾、釷、鉀和零值模型中測量的γ照射量率,nC/kg·h; 分別為鈾模型中的鈾、釷、鉀元素含量; 分別為釷模型中的鈾、釷、鉀元素含量; 分別為鉀模型中的鈾、釷、鉀元素含量; 、 分別為零值模型中的鈾、釷、鉀元素含量;Ds為本底γ照射量率值,nC/kg·h;KU、KTh、KK分別為鈾、釷、鉀元素換算系數。

由上此可計算出KU、KTh、KK,其單位為:(nC/kg·h)/0.01%eU、(nC/kg·h)/0.01%eTh、(nC/kg·h)/1%K。

2.γ能譜測井換算系數計算

由鈾、釷、鉀及零值模型可測出γ測井能譜儀上鈾、釷、鉀道的計數,寫成

放射性勘探方法

式中: 分別為鈾、釷、鉀和零值模型中i道的計數率,cps;ai、bi、ci分別為鈾、釷、鉀元素在i道中的換算系數,cps/0.01%eU、cps/0.01%eTh、cps/1%K;di為i道的本底值,cps。

由上式測量的12個計數,根據各模型含量,即可求出鈾、釷、鉀各道的換算系數。

γ測井儀器每年在使用前,或因更換了光電倍增管、晶體等主要部件,應在放射性勘查計量站的系列標準模型井進行校準。

巖、礦石的有效原子序數在9~21範圍內,γ測井換算系數值的變化應不大於3%。有效原子序數計算公式為

放射性勘探方法

式中:Ze為巖礦石的有效原子序數;Z為原子序數;PZ為巖、礦石中,與Z元素相對應的含量。

應使用無放射性汙染的井液進行沖孔。對於地浸砂巖型鈾礦床,沖孔時排出的井液要求γ照射量率低於3.0nC/kg·h,壹般類型鈾礦床要求γ照射量率低於5.2nC/kg·h。