【摘 要】
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核测井广泛地应用于石油、煤炭、金属矿物等各种地质矿物的勘探与开发,并随着当代核探测技术与电子技术的发展而迅速发展成为尖端测井技术之一。在石油探测中,核测井主要应用
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核测井广泛地应用于石油、煤炭、金属矿物等各种地质矿物的勘探与开发,并随着当代核探测技术与电子技术的发展而迅速发展成为尖端测井技术之一。在石油探测中,核测井主要应用于岩性、孔隙度、油气水含量、沉积环境分析、生产测井等领域。核测井利用射线与物质的相互作用原理进行探测,仪器可以分为放射源、探测器、采集电路三大模块。本文主要针对探测器与采集电路进行改进研究,提出了一种基于LaBr3闪烁晶体探测器的集成化核能谱采集电路。对探测器而言,对LaBr3闪烁晶体的具体性能进行测试并研究其在核测井仪器中的运用;对采集电路而言,设计基于FPGA和高速ADC的全波形采集电路,主要工作包括芯片选型、硬件电路设计、FPGA编程、PCB设计。电路的硬件部分大致可以分为脉冲信号整形和数字化芯片及其外围电路两个模块。脉冲信号整形模块包括前置放大模块、极零相消模块、基线恢复模块和带通滤波模块。数字化芯片及其外围电路包括ADC及其前置差分放大器、时钟驱动模块、FPGA、编程插口和电源模块。FPGA内部的功能模块有:锁相环模块、接收分流模块、数据缓存模块、脉冲幅度分析模块和串行通信模块。在上述工作的基础上绘制PCB电路板,对电路进行实测调试分析。测试结果表明,该设计具有优秀的能量线性关系,钾峰处分辨率小于5%,死时间小于1μs,探测效率与BGO近似,较传统的采集系统有探测性能上的优势。
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