我们的加固型探测器主要用于石油和天然气勘探应用。我们在设计和制造能够在石油勘探的恶劣环境条件下持续使用的探测器方面享有盛誉,这使我们在该行业赢得了广泛的认可和称赞。
高性能产品的原因:
- 获得专利的 Polyscin® NaI(Tl) 提供更强的抗热/机械冲击能力
- 全焊接封装确保恶劣环境下的屏蔽性
- 独特的玻璃金属密封技术,确保高温可靠性
- 用于“交钥匙”探测解决方案的光电倍增管集成选项
我们的探测器作为伽马射线测井工具的组成部分,可在最极端的环境条件下实现出色的性能和耐久性。新一代的勘探和生产测井工具对基于闪烁体的子组件提出了令人难以置信的性能要求。 我们的水晶体封装中的多项专利技术和我们的一系列集成探测器设计为伽马测井专业人员带来了显著的优势。
设计注意事项
我们在地球物理探测器的设计中采用复杂的动态工程原理,以确保它们满足测井服务行业所要求的机械耐久性和性能规范。每种伽马射线测井工具都需要定制的探测器设计。对于井下设备,必须考虑以下因素:
- 空间限制
- 环境因素(温度、冲击、振动)
- 核能性能要求
- 感兴趣的能量(总计数与光谱)
- 光电倍增管性能
设计选项
耐久性和性能 –
探测器采用最强悍、最可靠的密封设计。玻璃金属或焊接孔口密封,结合全焊接封装结构,使我们的探测器拥有很高的耐久性。
我们的密封件可承受极端温度和循环应力,这些因素通常会使环氧树脂和其他密封件失效。碘化钠晶体(电缆测井和 MWD 应用中的主要闪烁体)是一种对热冲击敏感的脆性、反应性材料。通过将晶体置于地球物理封装中并进行大幅压缩,我们确保碘化钠晶体在电缆测井和 MWD 冲击和振动的极限下仍保持耐久性。
我们的 MWD 探测器技术结合了我们坚固型探测器的所有动态设计要素以及集成光电倍增管和工程设计的优势,从而使功能齐全的伽马射线探测器系统具有无与伦比的耐久性和性能。
- 独特的玻璃金属密封技术和全焊接结构取代环氧树脂密封,实现高温可靠性
- 工作温度 +25°C 至 +175°C(梯度:每分钟最高 3°C)
- 机械耐久性冲击 100g @ 11ms – 每轴 3 次冲击;共 2 轴。(X 和 Z)
- 随机振动 5GRMS 50-500Hz,每轴持续 15 分钟;共 2 轴
- 独特的玻璃金属密封技术和全焊接结构取代环氧树脂密封,实现高温可靠性
- 工作温度 +25°C 至 +175°C(梯度:每分钟最高 3°C)
- 机械耐久性冲击 1000g @ 1ms – 每轴 3 次冲击;共 2 轴。(X 和 Z)
- 随机振动 20GRMS 30-1000Hz,每轴持续 15 分钟;共 2 轴
- 晶体体积最大化 - 晶体越大,计数率越高
- 晶壁越薄,晶体的体积就越大,从而实现更高的计数率和低能量灵敏度
- 更坚固的蓝宝石窗口厚度更薄,从而提高透光率
- 高强度蓝宝石金属密封
可根据要求定制温度、冲击和振动规格。
G 型晶体封装 - 标准,带玻璃金属密封
工作温度 | +25°C 至 +175°C |
耐久温度 | -20°C 至 +200°C |
梯度 | 每分钟最高 3°C |
机械耐久性冲击 | 100g @ 11ms – 每轴 3 次冲击;共 2 轴。(X 和 Z) |
振动 | 随机 5GRMS50-500Hz,每轴持续 15 分钟;共 2 轴 |
SG & SG-XR 型晶体封装 - 标准,带玻璃金属密封
工作温度 | +25°C 至 +175°C |
耐久温度 | -20°C 至 +200°C |
梯度 | 每分钟最高 3°C |
机械耐久性冲击 | 1000g @ 1ms – 每轴 3 次冲击;共 2 轴。(X 和 Z) |
振动 | 随机 20gRMS 30-1000Hz,每轴持续 30 分钟;共 2 轴 |
机械性能 | *(仅限 -XR 型) |
振动 | 随机 20gRMS 30-1000Hz,每轴持续 2.5 分钟;按照以下功率谱密度曲线,共 2 轴:30-80Hz. @ 6db/octav 80-1000Hz .43g2/Hz |
验收标准 | 每秒振动计数不超过 base + 2 X SQRT(BASE) |
MG 型 - 用于电缆测井应用的集成式探测器组件
工作温度 | +25°C 至 +150°C |
耐久温度 | -20°C 至 +175°C |
梯度 | 每分钟最高 3°C |
机械耐久性冲击 | 100g @ 11ms – 每轴 3 次冲击;共 2 轴。(X 和 Z) |
振动 | 随机 5gRMS 50-500Hz;共 2 轴 |
MWD 和 MWD-XR 型 - 适用于随钻测量 (MWD) 应用的集成式探测器组件
工作温度 | +25°C 至 +150°C |
耐久温度 | -20°C 至 +200°C |
梯度 | 每分钟最高 3°C |
机械耐久性冲击 | 1000g @ 1ms – 每轴 3 次冲击;共 2 轴。(X 和 Z) |
振动 | 随机 20gRMS 30-1000Hz,每轴持续 30 分钟;共 2 轴 |
机械性能 | *(仅限 -XR 型) |
振动 |
随机 20gRMS 30-1000Hz,每轴持续 2.5 分钟;按照以下功率谱密度曲线,共 2 轴: 30-80Hz. @ 6db/octav 80-1000Hz .43g2/Hz |
验收标准 | 每秒振动计数不超过 base + 2 X SQRT(BASE) |
钛和蓝宝石封装技术的结合有助于实现更高的闪烁性能,并具有圣戈班多年来在地球物理设计中打造的相同坚固性。
这些新功能可用于电缆测井、随钻测量 (MWD) 和多相流应用,并且可以根据需要提供集成的光电管和电子器件。亦可根据要求提供定制设计和规格。
- 更坚固的钛外壳材料可产生更薄的晶壁,从而使晶体的体积更大
- 体积更大的晶体有助于提高计数率
- 提升效率
- 更高的灵敏度
- 体积更大的晶体有助于提高计数率
- 高强度蓝宝石金属密封,坚固耐用
- 更坚固的蓝宝石窗口厚度更薄,从而提高透光率
- 与标准设计相比,光输出增加 15-30%
- 更坚固的蓝宝石窗口厚度更薄,从而提高透光率
- 可与光电倍增管集成
- 完全符合电缆测井和随钻测量 (MWD) 作业要求
- 保证性能和密封完整性
规格
脉冲高度分辨率 662keV 时的 (FWHM) |
在标准的实验室 2”英寸光电管上测量的典型 NaI(Tl) 晶体 25°C 时为 8.5%,150°C 时为 12.5% |
温度(耐久) |
-20°C 至 +175°C(梯度为每分钟 3°C) |
最大振动 (MWD 应用) |
随机 20grms、30-1000Hz,按照以下功率谱密度曲线: 验收标准:在规定的振动期间,每秒的计数不超过 BASE+ 2σ (σ =SQRT(Bkg.)) |
最大冲击 (MWD 应用) |
1000g @ 1ms – 半正弦波 |
可提供的晶体尺寸 | 直径:½”至 3” 长度:最大 18” |
所有标准的地球物理 LaBr 晶体都封装在钛外壳中,并配有我们专有的蓝宝石窗口组件,以实现最佳性能。
特点 | 优势 |
---|---|
更清晰的脉冲高度分辨率 (PHR) | 减少脉冲堆积 |
更高计数率 | 更准确的同位素鉴定 |
更高的光输出 | 更准确的能级测定 |
更高线性度 | 高温下保真度更高 |
这些特性让 LaBr 晶体的透光率达到最大。与标准设计相比,该设计可以让晶体的体积更大,并且与采用不锈钢外壳和传统的玻璃金属焊接密封或窗口的标准设计相比,光输出最多可增加 30%。LaBr 系列闪烁体探测器在随钻测量 (MWD) 作业环境中久经考验,包括在 -55ºC 至 +175ºC 下的耐久性测试。在探测器的工作温度方面,我们建议并评定为 -20ºC 至 +150ºC。
与 NaI(Tl) 相比,LaBr 具有更高的密度和近一半的 FWHM(半峰全宽)光峰分辨率,并且在高温下可实现两倍的光输出。此外,在 -65ºC 至 +140ºC 的范围内,LaBr 的光输出随温度的变化小于 5%。
材料 | 密度 | 光产额 [光子数/kev] | 衰减时间 tau (ns) | 计时 FOM* ________________ tau/(光子数/keV) |
峰值发射波长 (nm) |
LaBr3(Ce) | 5.1 | 63 | 16 | 0.5 | 380 |
NaI(Tl) | 3.7 | 38 | 250 | 2.6 | 415 |
BGO | 7.1 | 9 | 300 | 5.8 | 480 |
CsI(Na) | 4.5 | 41 | 630 | 3.9 | 420 |