JPS6156471B2

JPS6156471B2 -

Info

Publication number: JPS6156471B2
Application number: JP49113226A
Authority: JP
Inventors: Shubarie Fuiripu; Shiiman Buronisuraafu
Original assignee: Schlumberger Overseas SA
Current assignee: Schlumberger Overseas SA
Priority date: 1973-10-01
Filing date: 1974-10-01
Publication date: 1986-12-02
Also published as: DE2442215C3; BR7408116D0; IE39859B1; OA04787A; EG11573A; AR222285A1; FR2245962A1; DK154585B; IE39859L; NO743391L; AU7383374A; US3976878A; FR2245962B1; NO142551C; GB1487215A; DK517274A; NL7411134A; NL181687B; DE2442215A1; NL181687C

Description

【発明の詳細な説明】本発明はボーリング孔によつて貫通された地質
系統の自然放射能の分光測光的調査に関するもの
である。更に詳しく述べれば、本発明は、地質系
統によつて放射されるガンマ放射線の検出器によ
つて送られるパルスのスペクトル分析によつて、
その地質系統内の、カリウム、ウラニウム同族体
元素ならびにトリウム同族体元素の含有量を評価
することを可能にする方法に関するものである。
これらの含有量（以下において簡単なため、Ｋ，
Ｕ，Th含有量と呼ぶ）はその地質系統の非常に
価値ある情報特性を成し、井戸相互の関係を明ら
かにするのみならず、更に重要なこととして、地
質系統の性質、更に組成をも明らかにすることが
できる（たとえばAdamsとWeaver“Thorium−
to−uranium ratios as indicatora of
sedimentary processes：Example of concept
of geochemical facies”Bull.Am.Assoc.Petrol.
Geologists，Vol.42，P.387−430，1958参照）。

それぞれカリウム40、ビスマス214（ウラニウ
ム238の子原子）およびタリタム208（トリウム
232の子原子）の光電ピークに対応するエネルギ
ー1.46，1.76および2.62MeVに中心を有する３個
の領域（以下、領域を「窓」と言う）の中で検出
されたガンマ線の検出速度を測定する装置は知ら
れている（LockとHoyer，“Natural gamma−
ray spectral logging”1971−SPWLA
Symposium Transactions参照）。これら３個の
窓はピークのエネルギーの±10％に対応する幅を
有する。測定された３計数率（以下、計数率を
「計数速度」と言う）はそれぞれ地質系統のＫ，
ＵおよびTh含有量を示すものとみなされる。

この種の装置は、Ｋ，ＵおよびTh含有量の評
価を行なうに際して、統計精度が比較的低く、ま
た比較的高い組織的誤差をともなうという二重の
欠点をもつている。各元素は実際上単一のピーク
（検出器のシンチレータによる放射線の完全吸収
に対応する光電ピーク）によつて固定され測定さ
れるが、実際上この元素は、真にその記号を成す
特定の特性（コンプトン波面）を示すスペクトル
を有するものである。従つて、単一のピークに集
約することによつて、この記号の重要部分が失な
われることは容易にわかる。従つて、Ｋ，Ｕおよ
びTh含有量の評価に関する統計学的精度が低く
なる。更にまた、３種の元素の記号全体が検出器
によつて送られるパルスのスペクトルの中に緊密
に混合されており、このスペクトルの各部分は実
際上これら３元素によつて多少とも影響されてい
ることを忘れてはならない。そこで、もし各窓の
中の計数速度が３元素のうちの１元素のみからく
るものと考えれば、大きな組織的誤差に導かれる
のは明らかである。

他の周知の方法によれば（R.N.K_eilおよびB.
Rajewsky“Bestimmung des Gehalts an natｕ¨
rlich radioaktiven Nukliden im Boden und in
Baumaterialien mittels Gammastrahlen
Spektrometrie”−Atompraxis，Vol.14，ｎ゜9/1
０−P.421−426−1968参照）、それぞれエネルギー
1.46，1.76および2.62MeVの上に集中された３個
の窓が用いられているが、各含有量はこの場合測
定された３計数速度から計算される。

この方法は前記の装置の組織的誤差をなくすけ
れども、検出器によつて与えられるパルスの一部
のみが測定に用いられるので、なお統計学的精度
が低い。更に詳しく述べれば、1.3MeV以下のエ
ネルギーに対応するスペクトル部分、ならびに２
〜2.5MeVの範囲に対応するスペクトル部分が無
視されている。その上、このような限界は故意に
なされたものであつて、次の２つの必要によるも
のである。

−ピークが相互に充分に分離されていないスペ
クトル範囲を避けるため、 −ピーク区域と背景のノイズ区域との比率が比
較的低い低エネルギースペクトル部分を捨てるた
め。

本発明の目的は、従来法のどれよりもすぐれた
統計学的精度を生じる地質系統のＫ，Ｕおよび
Th含有量の評価法を提供するにある。

更に詳細に述べれば、本発明は地質系統によつ
て放射されるガンマ放射線の検出する装置から出
る出力パルスのスペクトル分析によつて、前記地
質系統の〔Ｋ〕，〔Ｕ〕および〔Th〕含有量（す
なわち、それぞれカリウム、ウラニウム同族体元
素、およびトリウム同族体元素の含有量）を測定
する方法において、前記方法は、エネルギー
1.46，1.76および2.62MeVに対応するピークを含
む３個の窓の中に含まれる振幅を有する前記パル
スの計数速度を測定する段階と測定された３計数
速度から各含有量を測定する段階とから成り、こ
の方法は本発明によれば前記の３つの窓は実質的
に隣接していること、および前記方法は更にスペ
クトルの他の低いエネルギー部分をおおう少なく
とも他の１つの窓の中に含まれる振幅を有するパ
ルスの計数速度を測定する段階を含み、次に前記
の３含有量をそれぞれすべての測定された計数速
度から決定するようにした方法に関するものであ
る。

従つて従来技術と異なり、本発明の方法は、ス
ペクトルの低エネルギー部分のパルスをも、また
混合部分に対応するパルスをも無視することな
く、検出器の出力に集められたデータのほとんど
すべてを利用しようとするものである。このよう
な方法はこれまで明白に拒否されていたが、この
方法は従来法によつて得られるよりも実際に高い
統計学的精度をもつてＫ，ＵおよびTh含有量を
評価することを可能にした。精度利得が非常に大
きいのは、特にこの方法によれば従来法のように
数種の測定値を用いて解釈法を行なうことなく直
接にウンモから粘土を区別できることによる。

まず第１図について述べれば、この図において
は、ある地質系統の自然ガンマ放射能のスペクト
ルの例が示されている。このスペクトルの最も重
要な区域は、すべての吸収ピークを成しているの
ではないが下記のものに対応する： −カリウムの寄与に対する1.46MeVのエネルギ
ー、 −ウラニウム同族体元素の寄与に対するエネル
ギー1.76，0.61および0.35MeV、 −トリウム同族体元素の寄与に対するエネルギ
ー2.62，2.2，0.9および0.25MeV。

このようなスペクトルの形状、特にそのピーク
のサイズは使用されるシンチレータのサイズと性
質に大きく依存していることを強調しておかなけ
ればならない。もちろん用いられるシンチレータ
がどのようであれピークの位置は同一である。そ
の上、シンチレータを保護するために探針の中に
おいて必要とされる金属ジヤケツトはスクリーン
を成し、これが約0.15MeV以下のエネルギーの粒
子の検出を妨げる。

実際にスペクトルを分解する方法については、
これはまず使用される検出器に依存していると言
う事実を強調しなければならない。タリウムで活
性化されたヨウ化ナトリウムシンチレータで作動
する装置の場合、第１図に示すようにスペクトル
を下記の５エネルギー帯に対応する５窓に分解す
ることが望ましいことが発見された： 0.15−0.5MeV 0.5 −1.1MeV 1.1 −1.6MeV 1.6 −２ MeV ２ −３ MeV このような分解は前記のシンチレータを用いた
場合、地質系統の〔Ｋ〕，〔Ｕ〕および〔Th〕の
最も良い評価を行なうのみならず、利得変動に対
する測定値の最高度の不感性を可能にする分解法
であることが発見された。他の型または他の形状
のシンチレータが用いられた場合、たとえば固体
のリチウム補償ゲルマニウユまたはカドミウム−
テルライド検出器が用いられた場合に前記の分解
法は変更されうる。

利得変動に対する測定値の不感性に関して、核
分光測定において遭遇する困難な問題点の１つは
検出系統の利得の安定化の問題であることを指摘
しなければならない。ここでこの問題をうまく処
理するため、スペクトル分解点は非常に小さい傾
斜を有する部分の中心に選ばれたので、利得移動
（スペクトル移度を生じる）によつて計算含有量
の中に導入される誤差は可能な限り小さくなる。

〔Ｋ〕，〔Ｕ〕および〔Th〕含有量は、下記の
３式の計算によつて測定されたｎ計数速度に基づ
いて決定することができる。

前記の式ａ_1i，ａ_2iおよびａ_3iは窓ｉにおいて測
定された計数速度Niに対する３元素の寄与を示
す重み係数である。

他の方法として、前記の測定は、すべての計数
速度について下記のｎ式を同時に最も良く満足さ
せる３値〔Ｋ〕，〔Ｕ〕および〔Th〕を求めるこ
とによつて行なうことができる： Ni＝ｂ_i1〔Ｋ〕＋ｂ_i2〔Ｕ〕＋ｂ_i3〔Th〕本式においてｂ_i1，ｂ_i2，およびｂ_i3は、窓ｉに
おいて測定される計数速度Niに対する３元素の
それぞれの含有量の寄与を示す重み係数である。

以下本発明を図面に示す実施例によつて詳細に
説明する。

第２図において、光電子倍増管１０とそのシン
チレータ１１とが示されており、これらは、ボー
リング穴を通した地質系統の調査用探針（図示せ
ず）の内部に配置され、これらの地質系統から放
射されたガンマ線を検出するものである。この光
電子倍増管のアノード上に採取されたパルスはま
ず第１に増幅器１２に送られ、この増幅器の出力
は、チヨツパ論理１３の入力において、６個の電
圧コンパレター１４Ａ〜１４Ｆに対して同時に加
えられ、それらのコンパレータのそれぞれの基準
は、５個の窓，，，およびの限界を成
すパルス振幅A₁〜A₆であつて、これらの中にお
いてパルスの計数速度が測定される。値A₁−
A₂，A₂−A₃，A₃−A₄，A₄−A₅およびA₅−A₆は
それぞれ窓，，，およびの限界を成し
ている。パルス振幅A₁−A₆は、望ましくはNe
（Tl）シンチレータを用いた場合、下記値の放射
エネルギーE₁〜E₆に対応している： −E₁＝0.15MeV −E₂＝0.5MeV −E₃＝1.1MeV −E₄＝1.6MeV −E₅＝２ MeV −E₆＝３ MeV 分析論理13は更に５個のNOT回路１５Ｂ〜１
５Ｆと、５個の２入力ANDゲート１６Ａ〜１６
Ｅを含んでいる。これら各素子は次のように相互
接続されている： −コンパレータ１４Ａの出力は直接にANDゲ
ート１６Ａの入力に接続され、コンパレータ１４
Ｂの出力はNOT回路１５Ｂを介してアンドゲー
ト１６Ａの他方の入力に接続される； −コンパレータ１４Ｂの書力は直接にANDゲ
ート１６Ｂの入力に接続され、またコンパレータ
１４Ｃの出力はNOT回路１５Ｃを介してその他
方の入力に接続される； −コンパレータ１４Ｃの出力はANDゲート１
６Ｃの入力に対して直線に接続され、コンパレー
タ１４Ｄの出力はNOT回路１５Ｄを介してその
他方の入力に接続される； −コンパレータ１４Ｄの出力は直接にANDゲ
ート１６Ｄに入力に接続され、コンパレータ１４
Ｅの出力はNOT回路１５Ｅを介してその他方の
入力に接続される； −最後に、コンパレータ１４Ｅの出力は、直接
にANDゲート１６Ｅの入力に接続され、コンパ
レータ１４Ｆの出力はNOT回路１５Ｆを介して
その他方の入力に接続されている。

このような構造の故に、下記の事がただちに明
らかになる： −A₁とA₂の間の振幅を有するパルス（窓）
は、コンパレータ１４Ａのみをトリガする；従つ
て、コンパレータ１４Ｂの出力における水準０を
論理水準１に変換するNOT回路１５Ｂのおかげ
で、ANDゲート１６Ａの２入力のみが同時に生
かされ、このようにしてこのゲートは１つのパル
スを出す； −A₂とA₃の間の振幅を有するパルス（窓）
はコンパレータ１４Ａと１４Ｂをトリガする；従
つてコンパレータ１４Ｂの出力における水準１を
論理水準０に変換するNOT回路１５Ｂの故に、
またコンパレータ１４Ｃの出力における水準０を
論理水準１に変換するNOT回路１５Ｃの故に、
ANDゲート１６Ｂの２入力のみが同時に生かさ
れ、かくしてこのゲートは１つのパルスを出す。

−A₃とA₄の間の振幅を有するパルス（窓）
はコンパレータ１４Ａ，１４Ｂおよび１４Ｃをト
リガする；従つて、コンパレータ１４Ｃの出力に
おける水準１を論理水準０に変換するNOT回路
１５Ｃのおかげで、またコンパレータ１４Ｄの出
力における水準０を論理水準１に変換するNOT
回路１５Ｄのおかげで、ANDゲート１６Ｃの２
入力のみが同時的に生かされ、かくしてこのゲー
トが１つのパルスを出す； −A₄とA₅の間の振幅を有するパルス（窓）
はコンパレータ１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃおよび１
４Ｄをトリガする；従つてコンパレータ１４Ｄの
出力における水準１を論理水準０に変換する
NOT回路１５Ｄのおかげで、またコンパレータ
１４Ｅの出力における水準０を論理水準１に変換
するNOT回路１５Ｅのおかげで、ANDゲート１
６Ｄの２入力のみが同時的に生かされて、かくて
このゲートが１つのパルスを出す； −A₅とA₆の間の振幅を有するパルス（窓）
はコンパレータ１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ
および１４Ｅをトリガする；従つて、コンパレー
タ１４Ｅの出力における水準１を論理水準０に変
換するNOT回路１５Ｅのおかげで、またコンパ
レータ１４Ｆの出力における水準０を論理水準１
に変換するNOT回路１５Ｆのおかげで、ANDゲ
ート１６Ｅの２入力のみが同時に生かされ、かく
てこのゲートは１つのパルスを出す。

A₁より低い振幅を有するパルス（これはどの
コンパレータをもトリガしない）と、A₆より高
に振幅を有するパルス（これはすべてのコンパレ
ータをトリガする）はANDゲート１６Ａ〜１６
Ｅの出力においてパルスを全く生じないことは明
らかであろう。

かくして、論理13においてANDゲート１６Ａ
〜１６Ｅによつて作られるパルスの計数速度
N₁₂，N₂₃，N₃₄，N₄₅およびN₅₆はそれぞれ窓〜
の中に含まれる振幅を有する増幅器１２の出力
パルスの計数速度である。

これら５個のゲートの出力によつて採取された
パルスは探針のエミツタ段階１７に加えられ、こ
のエミツタはこれらパルスをケーブル１８の導線
上を通過させることによつて、これらパルスを地
表のレシーバ段階１９に伝送する。このような測
定値の地表への伝送は通常の遠隔測定法によつて
行なわれる。従つて２段階１７と１９については
説明しない。

地表において、レシーバ段階１９のそれぞれの
出力に対して５個のカウンタ２０Ａ〜２０Ｅが接
続されて、それぞれANDゲート１６Ａ〜１６Ｅ
から送られるパルスを受ける。これらのカウンタ
の並列出力はデイジタル−アナログ変換器２１を
駆動し、この変換器につづいて５個の出力−
を備えたデマルチプレキサ２２が設けられてい
る。

第３図のサイクルに従つて： −カウンタ２０Ａ〜２０Ｅに対してそれぞれ伝
達パルスT₁〜T₅とリセツトパルスR₁〜R₅を加
え、また −デマルチプレキサ２３に対して経路指定パル
スD₁〜D₅を加えるために限時論理23が用いられ
る。

第３図に示すように、サイクルは次のように生
じる： −瞬間t₁において、パルスT₁はカウンタ２０Ａ
の状態を変換器２１に対して伝達し、変換器２１
はほとんど同時にこの状態を示す電圧V₁をデマ
ルチプレキサ２２に加える； −t₁＋Δｔにおいて、パルスR₁がカウンタ２０
Ａをリセツトし、またパルスD₁が電圧V₁をデマ
ルキプレキサの出力に向かつて経路指定する； −瞬間t₂において、パルスT₂はカウンタ２０Ｂ
の状態を変換器２１に伝達し、この変換器２１は
この状態を示す電圧V₂をデマルキプレキサ２２
に加える； −t₂＋Δｔにおいて、パルスR₂がカウンタ２０
Ｂをリセツトし、パルスD₂が電圧V₂をデマルチ
プレキサの出力に向かつて経路指定する； −瞬間t₃において、パルスT₃はカウンタ２０Ｃ
の状態を変換器２１に伝達し、この変換器はデマ
ルチプレキサ２２に対してこの状態を現わす電圧
V₃を加える； −t₃＋Δｔにおいて、パルスR₃がカウンタ２０
Ｃをリセツトし、パルスD₃は電圧V₃をデマルチ
プレキサの出力に経路指定する； −t₄において、パルスT₄はカウンタ２０Ｄの状
態を変換器２１に伝達し、この変換器はこの状態
を示す電圧V₄をデマルチプレキサ２２に加え
る； −t₄＋Δｔにおいて、パルスR₄がカウンタ２０
Ｄをリセツトし、パルスD₄が電圧V₄をデマルチ
プレキサの出力に経路指定する； −瞬間t₅において、パルスT₅がカウンタ２０Ｅ
の状態を変換器２１に伝達し、変換器はこの状態
を示す電圧V₅をデマルチプレキサ２２に加え
る； −t₅＋Δｔにおいて、パルスR₅はカウンタ２０
Ｅをリセツトし、パルスD₅が電圧V₅をデマルチ
プレキサの出力に向かつて経路指定する。

瞬間６において、新しいサイクルが始まり、そ
の間に、各カウンタのそれぞれのリセツトにつづ
いてこのカウンタの中に貯えられたカウンタを示
す電圧V₁〜V₅とデマルチプレキサ２２の５個の
出力が順次に出す。この工程はボーリング穴の調
査中不断に繰り返されるので、探針が進むに従つ
て、５個の電圧V₁〜V₅は、選ばれた各窓の中に
この検出器によつて送られるパルス量を反映して
いる。

望ましくは、１サイクルの時間は１秒とする；
従つて継起する２伝達パルスは0.2秒の間隔で分
離される。

デマルチプレキサ２２の出力〜に対してそ
れぞれ５個の積分器２４Ａ〜２４Ｅが接続されて
いる。これらの積分器は望ましくは４秒にわたつ
て、電圧V₁〜V₅の積分を行ない、電圧V₁〜V₅を
生じる。この電圧は、それぞれ窓〜の中に落
ちる振幅を有する増幅器１２から送られたパルス
の計数速度N₁₂，N₂₃，N₃₄.N₄₅およびN₅₆を示すも
のと見なされる。

前記の電圧V₁〜V₅は更にアナログ計算機２５
の中に導入される。このアナログ計算機の役割は
これら５数値をうるためガンマ放射能を検出した
その地質系統のＫ，ＵおよびTh含有量の連続的
測定を、下記方程式に対応する数学的処理によつ
て行なうにある。

〔Ｋ〕＝a₁₁V₁＋a₁₂V₂＋a₁₃V₃ ＋a₁₄V₄＋a₁₅V₅ 〔Ｕ〕＝a₂₁V₁＋a₂₂V₂＋a₂₃V₃ ＋a₂₄V₄＋a₂₅V₅ 〔Th〕＝a₃₁V₁＋a₃₂V₂＋a₃₃V₃ ＋a₃₄V₄＋a₃₅V₅ 放射検出器の特性に主として依存する係数ａの
行列を、装置の目盛り定めに際して、既知量の
Ｋ，ＵおよびTh含有量を有する対照地質系統の
中における値V₁〜V₅の測定値から決定する。

更に詳しく述べるなら、係数ａの行列の逆であ
る係数ｂの行列は、５個の窓の中の計数速度を示
す下記の５式において、値〔Ｋ〕，〔Ｕ〕、および
〔Th〕によつて求められる： V₁＝b₁₁〔Ｋ〕＋b₁₂〔Ｕ〕＋b₁₃〔Th〕 V₂＝b₂₁〔Ｋ〕＋b₂₂〔Ｕ〕＋b₂₃〔Th〕 V₃＝b₃₁〔Ｋ〕＋b₃₂〔Ｕ〕＋b₃₃〔Th〕 V₄＝b₄₁〔Ｋ〕＋b₄₂〔Ｕ〕＋b₄₃〔Th〕 V₅＝b₅₁〔Ｋ〕＋b₅₂〔Ｕ〕＋b₅₃〔Th〕既知の含有量〔K₀〕のＫのみを含有する地質系
統をシミユレートした放射性媒質の中に検出器を
置けば、係数b₁₁〜b₅₁はそれぞれ比率V₁／〔K₀〕
〜V₅／〔K₀〕によつて与えられる。またそれぞれ
既知含有量〔U₀〕および〔Th₀〕のＵとThのみを
含む他の２種の地質系統シミユレート媒質の中で
も同様の測定が行なわれる。そこで係数b₁₂〜b₅₂
は比率V₁／〔U₀〕〜V₅／〔U₀〕によつて与えら
れ、係数b₁₃〜b₅₃は比率V₁／〔Th₀〕〜V₅／
〔Th₀〕によつて与えられる。

次に、このようにして与えられた係数ｂの行列
を反転するだけで係数ａの行列を誘導することが
できる。

計算機２５は３計算含有量を示す３電圧を出
し、これらが最終的に記録装置２６に送られる。
このようにして探針が進むに従つて、この記録計
２６は測定された地質系統のTh，ＵおよびＫ含
有量の変動を示す３本の曲線を調査深度の関数と
して描く。

望ましくはアナログ計算機２５が地質系統の総
計ガンマー放射能に対応する計V₁＋V₂＋V₃＋V₄
＋V₅を示す第４の電圧を出すようにする。この
値もまた記録計２６の中に記録される。

もちろん、前述の装置によつて与えられるデー
タの質は光電子倍増管１０の利得の安定度に大き
く依存している。このような安定化をうるため、
フランス特願第7245585号（1972年12月21日出
願）“放射能検出器の利得安定装置”に述べられ
ている技術を用いるのがよい。しかしながら、こ
の場合には、検出されたガンマ線のスペクトルは
3MeVまでの範囲であり、この値より高いエネル
ギーを有するアルフア源は存在しないので、本発
明の装置は150KeV以下のエネルギーのエネルギ
ー源を用い、この限度以下では地質系統の放射線
は検出器に到達しない。使用されるエネルギー源
は60KeVのガンマ放射ピークを有するアメリシウ
ム241が好ましく、このようにすれば測定に用い
られるスペクトルは乱されない。

増幅器１２の出力パルスは約10の利得を有する
第２増幅器２７に加えられ、この第２増幅器に続
いて、150KeV以下のエネルギーの放射線に対応
するパルスのみを通過させるように調節された限
定回路２８が設けられる。この回路の出力は安定
化回路２９を駆動する。この安定化回路は、利得
の変動にともなう60KeVのピークの運動を認識
し、これらの運動の大きさおよび方向をそれぞれ
示す振幅と符号を誤差信号を発生し、この信号を
用いて次の高圧電源３０によつて増幅管１０に与
えられる高電圧の水準を設定する。

また他の実施態様として、各窓において測定さ
れた計数速度NiからのＫ，ＵおよびTh含有量の
計算は、いわゆるストリツピング技術を用いて、
得られたｎ計数速度について下記のｎ関係式を同
時に最もよく満足させる３個の値〔Ｋ〕，〔Ｕ〕お
よび〔Th〕を求めることによつて行なうことが
できる： Ni＝ｂ_i1〔Ｋ〕＋ｂ_i2〔Ｕ〕＋ｂ_i3〔Th〕言いかえるならば、値V₁〜V₅は既知のＫ，Ｕ
およびTh含有量に対応する基本値に基いて求め
られる。この再更生法の残りの部分は測定の品質
の評価とみなすことができ、これはこの方法のす
ぐれた利点を成している。

もちろん探針によつて地表のレシーバ段階１９
に送られるデータの処理はデイジタル計算機によ
つて行ない、この計算機が５計数速度N₁₂，N₂₃，
N₃₄，N₄₅およびN₅₆についてたとえば次の３方程
式に対応する数学的処理を直接に行なうようにす
ることもできる。

Ｋ＝a₁₁N₁₂＋a₁₂N₂₃＋a₁₃N₃₄ ＋a₁₄N₄₅＋a₁₅N₅₆ Ｕ＝a₂₁N₁₂＋a₂₂N₂₃＋a₂₃N₃₄ ＋a₂₄N₄₅＋a₂₅N₅₆ Th＝a₃₁N₁₂＋a₃₂N₂₃＋a₂₃N₃₄ ＋a₃₄N₄₅＋a₃₅N₅₆ 本発明の実施の態様をまとめて説明すれば次の
通りである。

１特許請求の範囲による方法において、窓の限
界は一般にスペクトルの小傾斜部において選ば
れるようにした方法。

２特許請求の範囲による方法において、窓の総
数は５個であるようにした方法。

３前項１と２による方法において、５個の窓は
それぞれ下記の５エネルギー帯をカバーするよ
うにした方法： 0.15−0.5MeV 0.5−1.1MeV 1.1−1.6MeV 1.6−２ MeV ２ −３ MeV ４特許請求の範囲、前項１〜３のいずれかによ
る方法において、〔Ｋ〕，〔Ｕ〕および〔Th〕含
有量は測定された計数速度から、下記の３式を
データ処理装置によつて解くことによつて計算
されるようにした方法：（前記の式において−ｎは実際に使用された
窓の数、−Niは窓の中の計数速度、また−ａ₁
_ｉ，ａ_2iおよびａ_3iは、窓ｉの中において測定
された計数速度Niに対する前記３元素の濃度
単位のそれぞれの寄与から誘導された重み係
数）。

５特許請求の範囲、前項１〜３のいずれかによ
る方法において、〔Ｋ〕，〔Ｕ〕および〔Th〕含
有量は、測定された計数速度から、ｎ計数速度
に対して下記のｎ式を同時に最も良く満足させ
る値〔Ｋ〕，〔Ｕ〕および〔Th〕をデータ処理
装置で測定することによつて計算されるように
した方法： Ni＝ｂ_i1〔Ｋ〕＋ｂ_i2〔Ｕ〕＋ｂ_i3〔Th〕（本式において−ｎは実際に使用された窓の
数、−Niは窓ｉにおける計数速度、また−ｂ_i1
ｂおよびｂ_i2およびｂ_i3は窓ｉにおいて測定さ
れた計数速度Niに対する前記３元素の濃度単
位のそれぞれの寄与を示す重み係数）。

【図面の簡単な説明】

第１図は地質系統の自然ガンマ放射能スペクト
ルの例を示すダイヤグラム、第２図は５エネルギ
ー窓をもつて作動する本発明の方法を実施する装
置の回路図、第３図は前記装置の作動を示すダイ
ヤグラムである。１０……光電子倍増管、１１……シンチレー
タ、１２……増幅器、１３……チヨツパ論理（分
類装置）、A₁〜A₆……対照パルス振幅、１４Ａ〜
１４Ｆ……コンパレータ、１５Ｂ〜１５Ｆ……
NOT素子、１６Ａ〜１６Ｅ……AND素子、N₁₂〜
N₅₆……計数速度、１７……エミツタ、１８……
ケーブル、１９……レシーバ、２０Ａ…２０Ｅ…
…カウンタ、T₁〜T₅……伝達パルス、R₁〜R₅…
…リセツトパルス、D₁〜D₅……経路指定パル
ス、２１……Ｄ／Ａ変換器、２２……デマルチプ
レキサ、２４Ａ〜２４Ｅ……積分器、２５……ア
ナログコンピユータ、２６……レコーダ、２７…
…第２増幅器、２８……限定回路、２９……安定
化回路、３０……高圧電源。

Claims

【特許請求の範囲】１振幅が光子の衝突エネルギーを示すパルスを
出力するガンマ放射線検出器を、地質層を貫通す
るボーリング孔に沿つて移動させ、前記ガンマ放
射線検出器のスペクトル分析によつて、カリウ
ム、ウラニユウム同族体元素およびトリウム同族
体元素の状態で含有された地質系統のカリウム、
ウラニウムおよびトリウムの含有量を測定する方
法において、 1.46MeV、1.76MeVおよび2.62MeVのエネルギ
ーに対応するピークを含み、実質的に隣接した３
個のエネルギー領域、および、これらのエネルギ
ー領域を定めた範囲よりも低エネルギー域に位置
する少なくとも１個の付加的エネルギー領域にそ
れぞれ含まれる振幅を持つた前記パルスの計数率
を測定し、前記エネルギー領域毎の計数率をNi、この計
数率Niに対する３元素の寄与を示す予め定めら
れた重み係数をｂ_i1，ｂ_i2，ｂ_i3として、次の一次
式 Ni＝ｂ_i1〔Ｋ〕＋ｂ_i2〔Ｕ〕＋ｂ_i3〔Th〕を、全ての計数率Niに対しても同時に、最も良
く満足するカリウム〔Ｋ〕、ウラニウム〔Ｕ〕お
よびトリウム〔Th〕の値を決定することを特徴
とする地質系統のカリウム、ウラニウムおよびト
リウムの含有量を測定する方法。