专利名称：稳定用于辐射检测器的光电倍增器的增益的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明 一般涉及用于测井工具的辐射检测器的领域。更具体地 说，本发明涉及稳定用于这些检测器的光电倍增器的增益使得可精 确确定检测到的辐射的能量的系统和方法。
背景技术：
辐射检测器用在许多不同类型的测井工具中。测井工具一般是 封装在各种外壳外壳中的传感器，使得外壳和所附传感器可沿着穿 透地表下地球形成物的井筒移动。相对于时间和/或深度的记录由各 种传感器产生的测量结果组成，这些结果用于产生图象或地表下形 成物的某些物理参数的空间分布的其他表现形式。
技术上已知的用于测井工具的辐射检测器包括闪烁检测器。闪 烁检测器包含闪烁晶体，闪烁晶体由对一种或多种类型的辐射灵敏 的光透明材料制成。
一种对伽马辐射灵敏的晶体由铊-掺杂》制匕钠制
成。其他闪烁晶体由诸如锗酸铋、硅酸钆或硅酸镥(lutetium oxyorthosilicate)等材料制成。参照例如颁发给Menente等人并转让给 本发明受让人的5, 660, 627号美国专利。前述晶体材料当暴露给 伽马辐射时产生光闪烁。光闪烁的振幅对应于进入晶体的伽马射线
光子的能量。光电倍增器通常与晶体连接。光电倍增器包含当光照 射阴极时释放电子的光电阴极。 一连串称为倍增器电极的介入电极 沿着阴极和阳极之间的电子路径来部署。每个相继的倍增器电极被 保持在比前面倍增器电极更高的电压上，而阳极被保持在最高电压 上。阴极释放的电子被相继的倍增器电极吸引，每次使相继的倍增 器电极针对每个输入电子发出多个电子。等到电子"级联"到达阳极 时，响应输入的光闪烁，可能会产生比最初由光电阴极释放的电子 多若干数量级的电子。结果是电脉沖在整个阳极上产生，其数量对 应于输入光脉沖的振幅，从而对应于进入晶体的伽马光子的能量。
光电倍增器通常连接到测量由光电倍增器产生的每个脉冲振幅 的电路。脉沖振幅和具有每个确定振幅的脉冲数量用于基于脉冲振 幅对应于已知伽马光子能量的假设来进行关于由测井工具估计的形
成物特征的推论。通常，脉沖振幅测量电路分S己"通道"给^r测到的落
入预定范围内的脉冲振幅。对于落入特定通道内的每个脉冲，对应 于该通道的计数器递增。因此，检测到的辐射的频语可通过确定每 个通道计数器所记的数量来确定。估计这些检测到的辐射事件的实 际能量需要相对于检测到的辐射能级来校准通道。
技术上已知的是通过将能量参照引入晶体中来校准光电倍增器。
例如，可使用少量铯-137作为校准源，因为它产生具有662千电子 伏特(keV)能量的单频伽马射线。在辐射检测器运行期间，技术上 已知的是调整施加到光电倍增器的阳极和倍增器电极的电压，使得 将可归因于从校准源产生的的伽马光子的电压脉冲维持在所选的测 量脉冲振幅上。这种选择值通常涉及由脉冲振幅测量电路分配给枱r 测到的电压脉冲的"通道"。测井工具中的电路确定校准源能量峰值的 通道，并调整施加到光电倍增器的电压以将所确定的峰值维持在连 续的通道的所选通道或"窗口"中。
发明内容
本发明的 一 个方面是控制施加到用在闪烁计数器辐射检测器中
的光电倍增器的电压的方法。根据本发明该方面的方法包括确定 光电倍增器响应通知闪烁检测器的辐射事件而产生的具有多个预定 振幅的每一个的电压脉冲的数量。将在每个预定振幅上的电压脉冲 的数量传到经训练的人工神经网络。人工神经网络产生对应于施加 到光电倍增器的电压的调整量的信号。
根据本发明的另一方面，用于测量由井筒穿透的形成物的性质 的方法包括沿着井筒移动测井工具。该工具包含至少一个具有闪烁 检测器的辐射检测器和在功能上与其连接的光电倍增器。该方法包 括确定光电倍增器响应通知闪烁检测器的辐射事件而产生的具有 多个预定振幅的每一个的电压脉沖的数量。将在每个预定振幅上的 电压脉冲的数量传到经训练的人工神经网络。人工神经网络产生对 应于施加到光电倍增器的电压的调整量的信号。
根据本发明另 一方面的辐射检测器包括闪烁检测器。闪烁检测 器中包含校准源。光电倍增器光连接到闪烁检测器。可控高电压源 连接到光电倍增器。脉冲振幅分析器在功能上连接到光电倍增器的 输出端。分析器被配置成确定由光电倍增器产生的每个电压脉冲的 振幅。经训练的人工神经网络在功能上连接到脉沖振幅分析器的输 出端。网络经训练以将在多个振幅的每一个上检测到的电压脉冲的 数量转换成信号来调整高电压源，使得对应于从校准源检测到的辐 射事件的电压脉沖的最大数量出现在分析器的所选电压振幅窗口 中。
根据本发明另 一方面的测井工具包括被配置成沿着穿过地球形 成物的井筒内部移动的外壳。闪烁检测器部署在外壳中并暴露给源 于该形成物的辐射。闪烁检测器中包含校准源。光电倍增器部署在 外壳中并光连接到闪烁检测器。可控高电压源部署在外壳中并连接 到光电倍增器。脉冲振幅分析器在功能上连接到光电倍增器的输出
端。分析器被配置成确定由光电倍增器产生的每个电压脉冲的振幅。 经训练的人工神经网络在功能上连接到脉冲振幅分析器的输出端。 网络经训练以将在多个振幅的每一个上的检测到的电压脉冲的数量 转换成信号来调整高电压源，使得对应于从校准源检测到的辐射事 件的电压脉冲的最大数量出现在分析器的所选电压振幅窗口中。
本发明的其他方面和优点将从如下描述和附加的权利要求中变得 显而易见。
图1示出通常用在穿过地表下地^t形成物的井筒中的辐射测量 测井工具。
图2示出图1的测井工具的有源组件的更详细视图。 图3示出如图2所示的辐射检测测井工具中的检测器计数的示 例频谱。
图4示出根据本发明的高电压控制系统的一个实施例。
具体实施例方式
包含闪烁检测器型辐射计数器的测井工具在图1中的标记10处 示出，它通常用于测量由井筒(wellbore)穿透的地表下地球形成物的 性质的过程中。井筒12穿过通常由15表示的该形成物。在钻探和 测井过程中，井筒12可充满称为"钻探泥浆"14的液体。测井过程包 括将测井工具10放低到井筒12中。工具10可附在屏蔽电缆16的 一端。电缆16通过绞盘18或类似的绕线设备延伸到井筒12中以放 低工具10进入井筒12中。绞盘18又可用于当工具10中的各种传 感器(下文将进一步说明)测量由井筒12穿过的形成物15的各种 性质时，从井筒中收回电缆16。电力可沿着电缆16从表面传输以操 作工具10。对应于工具10中的各种传感器所进^f亍的测量的信号可 沿着电缆16传输以在地表上的记录部件20中进行记录和/或解释。
测井工具的本示例是进行对应于地球形成物15的密度的测量的
所谓的"密度"工具。这样的工具包括外壳IOA，其中部署了某种电路， 如E所一般性示出的并将在下文进一步解释。外壳10A可包括支持 垫或臂IOB，它偏向工具10的一边以促使工具10的另一边与井筒12 的壁接触。工具10的另一边可包含鴒或类似的高密度货盘或垫IOC， 其中部署伽马辐射RS源。辐射源RS可以是部署在耐压密封外壳中 的化学同位素源(如铯-137)。辐射源还可以是电动设备(如X-射 线管)，或者除了密度工具外的工具可为化学中子源(如销-铍)或 发出高能中子的受控持续"爆发"的脉冲中子发生器。
一个或多个包含以光学方式连接到光电倍增器PMT的闪烁检测 器晶体XTAL的辐射检测器可部署在垫10C中。可控高电压电源HV 连接到光电倍增器PMT以使应用于它的光子能够转换成电压脉冲， 这对本领域技术人员来说是熟知的。高电压电源HV的电压输出可由 构成电路E的一部分的控制器(图1中未单独显示)来控制，以使 高电压电源HV维持光电倍增器PMT上合适的电压。
要清楚理解，图1所示的示例测井工具只是为了说明根据本发 明的要处理的光电倍增器产生的电压脉冲的源，以及根据本发明的 维持光电倍增器上合适的电压的装置。其他辐射检测测井工具可包 含多于一个闪烁型辐射检测器，或响应不同辐射能级来分析形成物 的不同性质的辐射检测器，并且这样的工具在本发明的范围内。还 要清楚理解，图1所示的测井工具10的运输方式只是一种运输方式 的图解。进行本文所述的辐射测量的测井工具的任何运输方式也在 本发明的范围内。这样的运输方法包括(但不限于此)将工具连 接到钻杆、盘绕管道、产品管道或其他管设备的端部，或将工具装 在适于在钻柱中连接的钻孔机中，使得该工具在井筒12钻探穿过形 成物15的过程中进行测量，这种运输在技术中公知为"随钻测井，， (LWD)。还要清楚理解，图1所示的井筒配置(其中该井筒直接 暴露于形成物(称为"开放孔"))不是对根据本发明各方面的辐射检
测器的使用的限制。本发明同样可用于具有插入和/或结合于其中的 管或管道的井筒(称为"封闭孔")。
图2示出测井工具的有源组件的更详细的视图。辐射源RS被显 示部署在垫10C的一端，以便使直接来自源RS的辐射的检测减到最 小。闪烁晶体26部署在垫10C中，使得它暴露于源于周围地球形成 物(图1中的15)的辐射。晶体26可以是某种材料，例如铊-掺杂 碘化钠、锗酸铋、原硅酸钆、硅酸镥、锂-6掺杂石英玻璃或任何其 他用于检测当合适的辐射粒子或光子进入晶体时产生光闪烁的辐射 的材料。晶体26中包含校准源28，校准源28包括少量有效的已知 能量频谱辐射源。例如，在密度测量设备中，校准源28可以是铯-137， 因为这样的源材料基本上发出能量是662keV的单色伽马光子，这在 本文的背景技术中作了介绍。晶体26以光学方式连接到光电倍增器 24，这也在本文的背景技术部分作了介绍。光电倍增器24由可控高 电压电源22来给电。根据所用的光电倍增器类型，施加到光电倍增 器24的典型电压在800到2200伏特的范围内。高电压电源22的电 压输出可调整到1-5伏特的精度，但这样的解决方案和实际电压范 围不是要限制本发明的范围。由高电压源22施加的电压受控制器32 控制，下文将对其进行进一步解释。控制器32可以是能执行嵌入式 计算机程序的基于处理器的控制器。
如在本文的背景技术部分所介绍的，在辐射进入检测器26时， 对辐射灵敏的闪烁检测器26将使闪烁检测器26发出光闪烁，该光 闪烁的振幅对应于进入的辐射事件的能量。光闪烁使光电倍增器24 产生电压脉冲，其振幅对应于检测器26产生的光闪烁的振幅。光电 倍增器24的电压脉冲输出端可连接到多通道脉冲振幅分析器 ("MCA") 30。 MCA30可包含拒绝峰值振幅低于所选阈值的任何脉 冲事件(以避免，例如，计算可能从光电倍增器输出的所谓的"暗电 流，，)的阈值鉴别器以及检测测量所有检测到的阈值以上的电压脉沖 的峰值振幅的峰值振幅检测器。检测每个检测到的电压脉冲将使对
应于检测到的电压脉冲的峰值振幅的计数器递增。具有特定检测到
的振幅的检测到的脉沖数量用于对由闪烁检测器26检测到的辐射的
能含量进行光谱分析。为了精确表征检测到的辐射事件的能量，需
要表征MCA30相对于检测到的辐射能量的输出。本发明的一目的是 控制施加到光电倍增器24的电压，使得对MCA输出的表征保持以 已知的方式涉及片企测到的辐射的能量。
图3示出一示例检测的电压计数"频谱"来解释根据本发明的增益 稳定装置和方法。在测井工具运行期间，检测到的电压脉冲可分配 给四个连续的"窗口，，中的一个，每个窗口涵盖MCA (图2中的30) 的范围中的多个(例如，5-IO个)通道。这些通道由图3中的LL、 LU、 UL、 UU来表示。由P表示的通道可以是为之确定频谱中的校 准源能量峰值的通道。施加到光电倍增器(图2中的24)的电压被 调整成可使基本上相等的检测到的电压脉沖的数量(称为"计数，，)出 现在窗口 LU和UL中的每一个中，并且当针对在外部窗口 LL和UU 中检测到的后台计数进行纠正时，将与校准源的辐射能量相关联的 这些计数的最大数量分配给通道P。前述过程可按;险测到的计数的总 数在统计上重要的间隔重复进行。在运行中，来自校准源的计数的 最大数量可针对其从通道P变化的MCA通道号可因为许多因素而 改变，这些因素包括检测计数速率和环境温度等。控制器(图2中 的32)被配置成控制或命令高电压电源(图2中的22),使得将与 校准源相关联的计数的最大数量在MCA的输出中返回所选通道号P (图2中的30)。
在本发明中，控制器可被配置成包含经训练的人工神经网络程 序(ANN) 。 ANN提供"误差，，信号，它代表对应于校准源能量峰值 的优选通道号和根据检测到的电压脉冲确定的实际通道号之间的 差。误差信号可用于操作比例积分微分(PID)控制回路来调整施加 到光电倍增器的电压。ANN和PID控制回路可实现在控制器(图2 中的32)中或可实现在电路(图1中的E)中的单独电子部件中。
不考虑硬件实现，现在将参照图4来说明可在任何实施例中实现的 功能。ANN40可接受针对以在统计上重要的计数数量检测到的所有 电压脉冲(计数)的两个单独计数比率作为输入。所述比率可以是 1 )峰值之下的窗口计数的和(LL+LU )对计数总数 (LL+LU+UL+UU);以及2)峰值之上的窗口计数的和(UL+UU) 对计数总数。在本实施例中，计数速率比率用于帮助训练ANN40并 使作为不同辐射源的强度差别结果的由ANN40计算的结果中的误差 可能性减到最小。
在一些实施例中，ANN40还可接受与符合特定阈值标准的计数 数量有关的量作为输入。 一种这样的量被称为"堆积(pileup)"计凄t。 堆积是作为在所选时间跨度内检测到的在偏压阈值之上的两个或更 多电压事件的结果、被分配到除了 MCA (图2中的30)的所分配通 道之外的存储单元的计数(编程到MCA中)。所选时间跨度通常代 表光电倍增器的最小恢复时间。在每次电压脉冲之后，光电倍增器 通常需要特定量的恢复时间来保证光电倍增器的输入光级和电压脉 冲的振幅之间的完全比例，因为流入光电倍增器的电流在产生每个 脉冲之后不瞬间归零。因此，在电流下降到阈值水平之前产生的脉 冲可导致脉冲振幅不与检测到的辐射能级一致。所以，在光电倍增 器恢复时间之前发生的任何电压脉冲被认为对校准峰值检测不可 靠，对于精确检测辐射事件也一样。然而，这些计数可用于提供有 用的计数速率信息给ANN40。因此，ANN40的一个输入可以是如下 量
1—(堆积计数+总计数) 其中总计数是在所有的MCA通道中产生的所有导致在统计上重 要的计数数量的计数。可能发生的要考虑的另一类型的电压脉冲称 为"溢出"。溢出计数是那些具有某种能级的电压脉冲的计数，该能级 超过可归因于工具测量的辐射类型的能级。例如，在密度工具中， 与密度测量有关的所有伽马射线光子的能量会低于由辐射源(图1
中的RS)产生的能量，在本实施例中，其与校准源(图2中的28) 中的能量相同。因此，较高能量检测是相对于所关心的能级的离群 值，而这些检测到的计数可被分配到"溢出"计数寄存器。高溢出计数 可代表可能影响由工具进行的测量的精确性的某些地表下条件。在 本实施例中，ANN40的另一输入可以是如下量 1-(溢出计凄t+总计数)。
可用作ANN40的输入的另一量可以是如下量 l-[(溢出+堆积)+总计数]。
ANN40的输出是误差信号。误差信号表示确定校准源峰值的 MCA (图2中的30)预期通道号和校准峰值的优选通道号之间的差。
本实施例中的误差信号可用作PID回路42的输入。PID回路产 生一信号，该信号可导致高电压电源(图2中的22)改变电压，改 变的量可才艮据下式确定
<formula>formula see original document page 17</formula>
其中e代表ANN40产生的误差信号，/代表当前误差值的索引， 以及&， &， ^是PID系数。这些系数可针对任何特定的工具配置来 根据经验确定。
可预期，训练ANN40应包括要被施加到光电倍增器的电压的范 围，该范围取决于所用的特定一个，o约800到2200伏特。训练ANN40 可包括代表期望在井筒中感知的材料(包括已知密度范围内的钻探 液体和形成物)密度的整个范围的计数速率。ANN的训练还可包括 在没有计数间隔的情况下(如当工具断电时)恢复。
根据本发明的方法和系统的实施例可在不需要开发复杂的电压 控制算法的条件下，提供用在闪烁型辐射检测器中的光电倍增器的 精确电压控制。
虽然已针对有限数量的实施例对本发明进行了描述，但是从本 公开获益的本领域技术人员会理解到，可设计不背离本文公开的本 发明的范围的其他实施例。因此，本发明的范围只应由附加的权利 要求来确定。
权利要求
1.一种用于控制施加到用在闪烁计数器辐射检测器中的光电倍增器的电压的方法，包括确定所述光电倍增器响应通知闪烁检测器的辐射事件而产生的具有多个预定振幅的每一个的电压脉冲的数量；将在每个预定振幅上的电压脉冲的数量传到经训练的人工神经网络；以及使所述人工神经网络产生对应于施加到所述光电倍增器的电压的调整量的信号。
2. 如权利要求1所述的方法，其中将来自所述人工神经网络 的信号传到比例积分微分控制回路，并且将从所述控制回路输出的 信号应用到高电压电源电压控制。
3. 如权利要求2所述的方法，其中所述控制回路的输出涉及 如下项之和来自所述人工神经网络的信号乘以第一系数，来自所 述人工神经网络的所有信号之和乘以第二系数，以及来自所述人工 神经网络的当前信号和来自所述人工神经网络的在前信号之间的差 乘以第三系数。
4. 如权利要求1所述的方法，其中所述电压脉冲的数量针对 暴露给所述检测器的校准辐射源的能量峰值之上和之下的多个连续 的振幅范围来确定。
5. 如权利要求4所述的方法，其中来自所述人工神经网络的 信号使电压改变导致对应于来自所述校准源的能量的电压脉冲的最 大数量基本保持在所选振幅上。
6. 如权利要求4所述的方法，其中所述校准源包括铯-137。
7. 如权利要求4所述的方法，其中所述电压脉冲的数量针对 所述能量峰值之上的两个连续的振幅范围和所述能量峰值之下的两 个连续的范围来确定，并且传给所述人工神经网络的所述数量包括 在相对于总数脉冲的所述峰值之上的两个连续的范围之和以及在相 对于总数脉冲的所述峰值之下的两个连续的范围之和。
8. 如权利要求1所述的方法，其中，所述闪烁检测器包含如下 项中的至少一个铊掺杂碘化钠，锗酸铋，原硅酸钆，硅酸镥以及 锂-6掺杂石英玻璃。
9. 如权利要求1所述的方法，其中通知所述闪烁检测器的辐 射事件产生于来自辐射源的辐射与井筒周围的地球形成物之间的交 互。
10. 如权利要求9所述的方法，其中所述辐射源包括伽马射 线源。
11. 如权利要求10所述的方法，其中通知所述闪烁检测器的 辐射事件涉及所述地球形成物的密度。
12. 如权利要求9所述的方法，其中所述辐射源包括脉冲中 子源。
13. 如权利要求1所述的方法，其中在涉及光电倍增器的恢 复时间的所选时间窗口内4企测到的多个电压脉冲的数量^皮排除在所 确定的电压脉冲数量之外，而与其有关的量作为单独输入传到所述 人工4申经网纟备。
14. 如权利要求1所述的方法，其中超过所选振幅阈值的电 压脉冲被排除在所确定的电压脉冲数量之外，而与其有关的量作为 单独输入传到所述人工神经网络。
15. —种测量由井筒穿透的形成物的性质的方法，包括 沿着所述井筒移动测井工具，所述工具包括至少一个具有闪烁检测器的辐射检测器和在功能上与其连接的光电倍增器；确定所述光电倍增器响应通知闪烁检测器的辐射事件而产生的具有多个预定振幅的每一个的电压脉冲的数量；将在每个预定振幅上的电压脉冲的数量传到经训练的人工神经网纟备；以及 使所述人工神经网络产生对应于施加到所述光电倍增器的电压 的调整量的信号。
16. 如权利要求15所述的方法，其中将来自所述人工神经网 络的信号传到比例积分微分控制回路，并且将从所述控制回路输出 的信号应用到高电压电源电压控制。
17. 如权利要求15所述的方法，其中所述控制回路的输出涉 及如下项之和来自所述人工神经网络的信号乘以第一系数，来自 所述人工神经网络的所有信号之和乘以第二系数，以及来自所述人 工神经网络的当前信号和来自所述人工神经网络的在前信号之间的 差乘以第三系数。
18. 如权利要求15所述的方法，其中所述电压脉沖的数量针 对暴露给所述检测器的校准辐射源的能量峰值之上和之下的多个连 续的振幅范围来确定。
19. 如权利要求18所述的方法，其中来自所述人工神经网络 的信号使电压改变导致对应于来自所述校准源的能量的电压脉冲的 最大数量基本保持在所选振幅上。
20. 如权利要求18所述的方法，其中所述^f文准源包括铯-137。
21. 如权利要求18所述的方法，其中所述电压脉沖的数量针 对所述能量峰值之上的两个连续的振幅范围和所述能量峰值之下的 两个连续的范围来确定，并且传给所述人工神经网络的所述数量包 括在相对于总数脉冲的所述峰值之上的两个连续的范围之和以及在 相对于总数脉冲的所述峰值之下的两个连续的范围之和。
22. 如权利要求15所述的方法，其中，所述闪烁检测器包含如 下项中的至少一个铊掺杂碘化钠，锗酸铋，原硅酸钆，硅酸镥以 及锂-6掺杂石英玻璃。
23. 如权利要求15所述的方法，其中通知所述闪烁检测器的 辐射事件产生于来自辐射源的辐射与井筒周围的地球形成物之间的 交互。
24. 如权利要求23所述的方法，其中所述辐射源包括伽马射 线源。
25. 如权利要求24所述的方法，其中通知所述闪烁检测器的 辐射事件涉及所述地球形成物的密度。
26. 如权利要求23所迷的方法，其中所述辐射源包括脉冲中 子源。
27. 如权利要求15所述的方法，其中在涉及光电倍增器的恢 复时间的所选时间窗口内检测到的多个电压脉冲的数量被排除在所 确定的电压脉冲数量之外，而与其有关的量作为单独输入传到所述 人工一申经网纟各。
28. 如权利要求15所述的方法，其中超过所选振幅阈值的电 压脉冲被排除在所确定的电压脉沖数量之外，而与其有关的量作为 单独输入传到所述人工神经网络。
29. —种辐射检测器，包括 闪烁检测器，所述闪烁检测器中包含校准源；以光学方式连接到所述闪烁4企测器的光电倍增器； 连接到所述光电倍增器的可控高电压源；连接到所述光电倍增器的输出端的脉冲振幅分析器，所述分析 器被配置成确定由所述光电倍增器产生的每个电压脉冲的振幅；以 及在功能上连接到所述脉冲振幅分析器的输出端的经训练的人工 神经网络，所述网络被训练来将检测到的在多个振幅的每一个上检 测的电压脉冲的数量转换成信号以调整所述高电压源，使得对应于 从所述校准源检测到的辐射事件的电压脉冲的最大数量出现在所述 分析器的所选电压振幅窗口中。
30. 如权利要求28所述的辐射检测器，其中所述校准源包括 铯137。
31. 如权利要求29所述的辐射检测器，其中，所述闪烁计数器 包含晶体，所述晶体包括如下项中的至少一个铊掺杂碘化钠，锗 酸铋，原硅酸钆，硅酸镥以及锂-6掺杂石英玻璃。
32. 如权利要求29所述的辐射检测器，其中所述网络的信号 输出端在功能上连接到比例积分微分控制回路的输入端，所述控制 回路的输出端在功能上连接到所述高电压源的电压控制输入端。
33. 如权利要求32所述的辐射检测器，其中，所述控制回路被 配置成可使其输出涉及如下项之和来自所述人工神经网络的信号 乘以第 一系数，来自所述人工神经网络的所有信号之和乘以第二系 数，以及来自所述人工神经网络的当前信号和来自所述人工神经网 络的在前信号之间的差乘以第三系数。
34. 如权利要求29所述的辐射检测器，其中，所述分析器被配 置成可使在涉及光电倍增器的恢复时间的所选时间窗口内检测到 的多个电压脉冲的数量被排除在所确定的电压脉冲数量之外，所述 分析器被配置成存储与这些被排除的脉冲有关的量，所存储的被排 除的脉冲的所述数量作为单独输入在功能上连接到所述人工神经网 络。
35. 如权利要求29所述的辐射检测器，其中，所述分析器被配 置成将超过所选振幅阈值的电压脉冲排除在所检测到的电压脉冲数 量之外，所述分析器配置成存储与这些电压脉冲有关的量，所存储 的这些脉沖的所述数量作为单独输入在功能上连接到所述人工神经 网络。
36. —种测井工具，包括被配置成沿着穿过地球形成物的井筒的内部移动的外壳；闪烁检测器，设置在所述外壳中并暴露给源于所述形成物的辐射，所述闪烁检测器中包含校准源检测；光电倍增器，设置在所述外壳中并以光学方式连接到所述闪烁检测器； 可控高电压源，设置在所述外壳中并连接到所述光电倍增器； 连接到所述光电倍增器的输出端的脉冲振幅分析器，所述分析器被配置成确定由所述光电倍增器产生的每个电压脉沖的振幅；以及在功能上连接到所述脉冲振幅分析器的输出端的经训练的人工 神经网络，所述网络被训练来将在多个振幅的每一个上检测到的电 压脉冲的数量转换成信号以调整所述高电压源，使得对应于从所述 校准源检测到的辐射事件的电压脉沖的最大数量出现在所述分析器 的所选电压振幅窗口中。
37. 如权利要求35所述的工具，其中所述校准源包括铯137。
38. 如权利要求36所述的工具，其中，所述闪烁计数器包含晶 体，所述晶体包括如下项中的至少一个铊掺杂碘化钠，锗酸铋， 原硅酸钆，硅酸镥以及锂-6掺杂石英玻璃。
39. 如权利要求36所述的工具，其中所述网络的信号输出端 在功能上连接到比例积分微分控制回路的输入端，所述控制回路的 输出端在功能上连接到所述高电压源的电压控制输入端。
40. 如权利要求39所述的工具，其中，所述控制回路#:配置成 可使其输出涉及如下项之和来自所述人工神经网络的信号乘以第 一系数，来自所述人工神经网络的所有信号之和乘以第二系数，以 及来自所述人工神经网络的当前信号和来自所述人工神经网络的在 前信号之间的差乘以第三系数。
41. 如权利要求36所述的工具，其中，所述分析器^1配置成可 使在涉及光电倍增器的恢复时间的所选时间窗口内检测到的多个 电压脉冲的数量被排除在所确定的电压脉冲数量之外，而所述分析 器被配置成存储与这些被排除的脉沖有关的量，所存储的被排除的 脉冲的所述数量作为单独输入在功能上连接到所述人工神经网络。
42. 如权利要求41所述的工具，其中，所述分析器被配置成将 超过所选振幅阈值的电压脉沖排除在所检测到的电压脉沖的数量之外，所述分析器配置成存储与这些电压脉沖有关的量，所存储的这 些脉冲的所述数量作为单独输入在功能上连接到所述人工神经网 络。
43. 如权利要求36所述的工具，还包括接近所述外壳的辐射 源，所述辐射源提供辐射给所述地球形成物来检测涉及所述辐射与 所述形成物的交互的辐射事件。
44. 如权利要求36所述的工具，其中所述辐射源包括铯137源。
45. 如权利要求36所述的工具，其中所述辐射源包括脉冲中 子源。
46. 如权利要求36所述的工具，其中所述辐射源包括X-射线
全文摘要
一种用于控制施加到用在闪烁计数器辐射检测器中的光电倍增器的电压的方法，包括确定光电倍增器响应通知闪烁检测器的辐射事件而产生的具有多个预定振幅的每一个的电压脉冲的数量。在每个预定振幅上的电压脉冲的数量被传到经训练的人工神经网络。人工神经网络产生对应于施加到光电倍增器的电压的调整量的信号。
文档编号G01V5/00GK101191839SQ20071013844
公开日2008年6月4日 申请日期2007年7月27日 优先权日2006年11月30日
发明者R·加多 申请人:普拉德研究及开发股份有限公司