CN104781693B

CN104781693B - 带有噪音补偿的辐射探测设备和使用该设备的方法

Info

Publication number: CN104781693B
Application number: CN201380058604.5A
Authority: CN
Inventors: A·杜拉
Original assignee: Saint Gobain Industrial Ceramics Inc
Current assignee: Saint Gobain Ceramics and Plastics Inc
Priority date: 2012-09-27
Filing date: 2013-09-18
Publication date: 2018-07-27
Anticipated expiration: 2033-09-18
Also published as: US20140084168A1; US9018587B2; WO2014052131A1; CN104781693A

Abstract

一种辐射探测设备包括探测器，该探测器具有壳体并包括放置在壳体内的闪烁体和联接于该闪烁体的校准源以便使闪烁体以电磁辐射的已知波长发出荧光。该辐射探测设备还包括联接至闪烁体并放置在壳体内的电磁辐射感测装置和联接于电磁辐射感测装置并放置在壳体内的第一可编程的/可再编程的处理模块(PRPM)。PRPM可被编程成在分析对应于冲击、振动或另一噪音源的脉冲时使用状态信息。在另一实施例中，PRPM可用于监测辐射探测设备的健康。

Description

带有噪音补偿的辐射探测设备和使用该设备的方法

技术领域

下文涉及辐射探测设备，并且更具体地涉及带有噪音补偿的辐射探测设备及使用该设备的方法。

背景技术

光谱伽马射线测量通过提供一种来解释孔隙度-岩性的方式并在周围岩层中自然地产生放射性物质而在油气测井作业中发挥重要作用。岩层的某些特性可与场内的该岩层的油或气生产性能直接相互关联。例如，自然地产生的放射性物质的数量可与表明碳氢化合物生产层的条件相互关联。

然而，伽马射线的探测需要敏感材料和复杂的电子设备。特别地，电子部件通常是分析光谱信息以确定周围岩层的某些特性的用途极为特定的部件。此外，敏感材料和复杂的电子设备受到严酷的环境条件的影响，这些严酷的环境条件包括连续的机械冲击和振动以及从高于地面环境温度至可能超过150℃的升高温度的宽广的温度范围。该工业持续需要能够在较宽的温度范围内进行可靠的服务和稳定的分析的改良的辐射探测设备。

附图说明

借助于示例示出了实施例，并且这些实施例并不受到附图的限制。

图1包括探测器的示意图，该探测器包括根据一种实施例的辐射探测设备。

图2包括根据一种实施例的控制模块的一部分的示意图。

本领域技术人员明白的是，出于简化和清楚的目的在图中示出了元件，并且这些图中的元件无需按照比例绘制。例如，图中的元件中的一些的尺寸可被相对于其它元件夸大以便帮助增进对于本发明的实施例的理解。相同的附图标记在不同的视图中用于表明相似的或相同的物品。

具体实施方式

提供结合附图进行的下列说明以帮助理解本文中所公开的教导。下列讨论将集中于这些教导的具体实施方案和实施例。提供该焦点以帮助描述这些教导并且不应被解释成是对于这些教导的范围或适用性的限制。

术语“稀土”或“稀土元素”意指元素周期表中的钇(Y)、钪(Sc)和镧系元素(镧(La)至镥(Lu))。

如在本文中所使用的那样，术语“包括”、“包含”、“含有”、“具有”、“带有”或其任何其它的变型意在涵盖非排他性的包括。例如，包括一系列特征的过程、方法、物品或设备并非必然仅限于那些特征，而是可包括并未明确列出或者为这种过程、方法、物品或设备本身所固有的其它特征。此外，除非另有说明，“或者”指的是包括性的或者而非排它性的或者。例如，条件A或B由下列情况中的任一种来满足：A为真(或存在)且B为假(或不存在)、A为假(或不存在)且B为真(或存在)、及A和B均为真(或存在)。

“一个”或“一种”的使用用于描述本文中所述的元件和部件。这仅出于便利的目的进行并且给出了本发明的范围的广泛含义。该描述应该被理解成包括一个或至少一个并且该单数还包括复数，反之亦然，除非它另有所指是清楚的。

除非另外进行限定，本文中所使用的全部技术术语及科学术语均具有与如本发明所属领域的技术人员普遍理解的含义相同的含义。材料、方法和示例仅是说明性的且并非意在是限制性的。在本文中并未描述的范围内，与具体材料和加工行为相关的许多细节均是常规性的并且可见于闪烁和辐射探测技术范围内的教科书和其它来源中。

图1包括探测器100的示意图，该探测器100包括根据一种实施例的辐射探测设备102。探测器100是可包括可在探测不适宜于人类的区域和环境中使用的多种装置的探针。一个这种应用是勘探钻井或测井应用，在这些应用中，可在地壳内钻孔以便探测并表征地表下方的岩石结构。探测器100可以是独立的工具或者可与钻柱的远侧端附近的其它装置相结合。该其它装置可包括处于远侧端的尖端处的钻头、联接至钻头的涡轮机、联接至涡轮机的发电机组或交流发电机、电池或其它储能装置、诸如转速传感器、位置传感器、压力传感器之类的多种传感器等。钻柱包括螺纹连接在一起并在位于地表处的钻柱的近侧端处进行操作的多个管段。例如，可在钻探期间旋转整个钻柱。井眼孔外侧的泥浆泵沿钻柱泵送泥浆。泥浆用于多个目的，目的之一是使井下涡轮机的转子旋转。在钻探期间，钻柱的许多不同的零件可处于运转中。例如，在沿钻柱泵送泥浆，这又导致涡轮机运转时，整个钻柱可正在旋转，这又导致钻头旋转。该钻探可使辐射探测设备暴露于振动、冲击或其它噪音，该振动、冲击或其它噪音在辐射探测设备的附近产生或沿钻柱的任何部分传递，包括从诸如泥浆泵之类的位于钻柱外侧的来源传递。在本专利说明书中，稍后说明噪音的重要意义。

如所示，探测器100可包括用于封装和围住该辐射探测设备102的壳体101，可以是随钻测量(MWD)装置的一部分。壳体101可由适于耐受严酷环境的材料制成，这些严酷环境包括从环境条件至超出150℃、超出200℃或更高的温度的大的温度变化。该壳体相对于70MPa(每平方英寸10,000磅)高的压力是密封的。此外，壳体101可以是能够耐受剧烈的机械应力、冲击和振动的。由此，壳体101可由金属或金属合金材料制成。通常，壳体101可被密封以保护内侧的敏感部件使其免受在测井应用中遇到的诸如水之类的液体的影响。

辐射探测设备102可包括适于探测某些类型的辐射以便有助于分析和表征环绕该探测器100的岩石结构的材料和部件，这些岩石结构包括诸如碳氢物质的存在、水的存在、岩石的密度、地质构造的孔隙度等之类的特性。在具体实施例中，辐射探测设备102包括校准源103、闪烁体105、光学联接构件106、光敏传感器107和控制模块。校准源103可联接至闪烁体105，并且闪烁体105可光学地联接至光敏传感器107，并且控制模块109可单向地或双向地联接至光敏传感器107。在另一具体实施例中，校准源103可以是独立单元并且可传输至不同的位置以校准不同的辐射探测设备。根据校准源103，控制模块109可以或者可以不联接至校准源103。

在一种实施例中，校准源103可以是能够以适于使闪烁体105发出闪烁光的已知波长或波长的光谱发出辐射的部件。在具体实施例中，校准源包括发光二极管(LED)或激光二极管(LD)。一些适用的LED包括发出位于光谱的紫外线部分范围内的光的那些LED。当校准源103包括电子设备时，校准源103可联接至控制模块109。在替代实施例中，校准源可在地表处进行控制。在另一实施例中，校准源103是放射性同位素。在一个具体实施例中，校准源103包括诸如钴60(⁶⁰Co)、镅241(²⁴¹Am)、铯137(¹³⁷Cs)或镧系元素的同位素之类的放射性同位素。由校准源103发出的辐射的波长可以是使得它可被闪烁体105而非被光敏传感器107探测到。例如，光敏传感器107可以并不对由校准源103发出的辐射的具体波长或波长的光谱是显著敏感的。以此方式，来自闪烁体105的闪烁光且并非来自校准源103的辐射被光敏传感器107感测到。

闪烁体105可以是通过根据由闪烁体105捕获到的辐射的类型以已知的波长或波长的光谱发出闪烁光而对辐射作出响应的材料。根据一种实施例，闪烁体105可由晶体材料、液态材料、凝胶或其它适用的闪烁体材料制成。闪烁体105可包括无机或有机材料。根据该材料，闪烁体105可易于感受到不同类型的辐射。在一种实施例中，闪烁体105是无机晶体或陶瓷闪烁体并包括含有卤素的材料、氧化物、硫化物或其任何组合。无机闪烁体材料可包含碱或稀土元素。适于响应于捕获伽马射线而发出闪烁光的闪烁体材料包括活化的溴化镧、活化的氯化镧、活化的碘化钠、活化的碘化铯或活化的锗酸铋。具体的活化物种可包括铈、铊、镨、铕或钕。在一种具体实施例中，闪烁体是铊活化的碘化钠或诸如溴化镧(LaBr₃)：铯(Ce)之类的稀土卤化物。在另一实施例中，闪烁体105是钾冰晶石，例如Cs₂LiCl₆：C_e。可使用能够在超出150℃的温度下发出闪烁光的液态闪烁体材料。在其它实施例中，闪烁体105包括有机材料，例如蒽。有机闪烁体材料可包括聚合物，例如聚乙烯甲苯、聚苯乙烯、丙烯酸树脂和另一适用的有机闪烁体材料或其任何组合。

光学联接材料106可包括窗口1064、位于闪烁体105与窗口1064之间的闪烁体衬垫1062、以及位于窗口1064与光敏传感器107之间的光敏传感器衬垫1066。窗口1064可以是紫外线透明的或半透明的。在一种具体实施例中，窗口1064包括玻璃、蓝宝石、氮氧化铝等。闪烁体衬垫1062和光敏传感器衬垫1066中的每一个均可包括衬垫材料，例如硅橡胶或透明环氧树脂。在一种具体实施例中，闪烁体衬垫1062、光敏传感器衬垫1066或两者均可过滤掉紫外线辐射，该紫外线辐射在确定闪光(spark)出现的位置时会是有用的。在本专利说明书中稍后说明关于通过衬垫1062和1066来过滤紫外光的更多细节。

光敏传感器107可响应于接收来自闪烁体105的闪烁光产生电子脉冲。光敏传感器107可以是光电倍增管(PMT)、基于半导体的光电倍增器或响应于闪烁光产生电子脉冲的其它适用的装置。来自光敏传感器107的电子脉冲可被向控制模块109传递。

控制模块109可用于接收并处理来自光敏传感器107的电子脉冲以使用户能够对由辐射探测设备102收集到的信息进行评估。控制模块109可包括放大器、模拟到数字转换器、处理器、存储器、另一适用的部件或其任何组合。控制模块109可还包括电子部件，这些电子部件可在校准源103包括电子部件时向校准源103发送控制信号。控制模块109可以能够接收与辐射探测设备102相关联的状态信息。由此，该状态信息可包括辐射探测设备102的状态信息。当辐射探测设备102联接至其它装置(例如，钻井装置)时，该状态信息可包括这种其它装置的状态信息。在一种实施例中，该状态信息可包括探测器100的温度和压力或邻近于探测器100的位置、诸如涡轮机速度、钻头速度、钻柱的旋转速度之类的运转参数或其它适用的信息。在本专利说明书中稍后更为详细地描述关于控制模块109的与处理来自光敏传感器107的电子脉冲相关的操作的更多细节。尽管控制模块109可被包含在探测器101内，但控制模块109可定位于地表处。当控制模块109处于探测器101内时，控制模块109可由井下发电机组、交流发电机或诸如电池之类的本地储能装置供电。

辐射探测设备102可在井眼内用于使得能够获得MWD信息。全部结合的US 8173954说明了与前述辐射探测设备相似的辐射探测设备的运转。根据如本文中所述的原理的辐射探测设备102构造成提供并未在US 8173954中明确公开的其它功能。

辐射探测设备102可用在测井应用中，并且由此，辐射探测设备102可暴露于严酷条件，这些严酷条件例如为高温和会导致反映在来自光敏传感器107的电子脉冲中的噪音的一个或多个条件(振动、冲击或其它噪音)。反映在光敏传感器107中的噪音的量可作为温度的函数而改变。为了提高辐射探测系统102的精度，控制模块可构造成将与辐射探测设备相关联的状态信息用于与闪烁光相对照更为精确地识别噪音。状态信息可包括辐射探测设备109或其它装置的温度、压力、运行模式或条件、其它适用数据等。例如，状态信息可包括如由邻近于光敏传感器107的传感器测量到的温度。作为具体的非限制性示例，在室温(例如，约25℃)下用于噪音源的电子脉冲可不同于在更高温度、例如200℃下用于同一噪音源的电子脉冲。

图2包括控制模块109的说明性的非限制性实施例的示意图。如所示，放大器202联接至模拟到数字转换器204，该模拟到数字转换器204联接至处理器222。处理器222联接至现场可编程门阵列(“FPGA”)224或特定用途集成电路(“ASIC”)、存储器226和输入/输出(“I/O”)模块242。这些联接可以是单向的或双向的。下文中更为详细地讨论由这些部件提供的功能。在另一实施例中，在控制模块109中可使用更多的、略少的或不同的部件。例如，由FPGA 224提供的功能可由处理器222执行，并由此无需FPGA 224。FPGA 224可比处理器222更快地按照信息行事。

在测井或其它应用中使用FPGA 224之前，将下列信息编程到FPGA224中，该信息为当闪烁体处于不同温度时与来自闪烁体105的光输出相关的信息以及当光敏传感器107处于不同温度下时来自噪音源的信息。这种信息可通过使闪烁体105、光敏传感器107或辐射探测设备102受到该闪烁体105、光敏传感器107或辐射探测设备102将暴露于其中的环境条件的影响来获得。例如，辐射探测设备102可经受振动，该振动的频率对应于钻柱的涡轮机在其操作时或在钻探时接触岩石时，并且在暴露于处于100℃至250℃的范围中的多个温度时获取读数。当辐射探测设备102在暴露于处于100℃至250℃的范围中的多个温度时暴露于辐射时，可获得附加信息。闪烁体105的光输出和对应于振动的电子脉冲可均受到温度的影响。FPGA 224内的其它信息可还包括脉冲形状辨别信息以帮助表征闪烁光，从而在需要或想要的情况下，确定由闪烁体105捕获的辐射的类型或来源。

在运转期间，来自光敏传感器107的电子脉冲可在控制模块109处接收到，并且电子脉冲可由放大器202放大，并且放大后的电子脉冲可由模拟到数字转换器204转换成数字脉冲。该数字脉冲可被处理器222接收到。该数字脉冲可由处理器222进行处理，从该处理器向FPGA 224、向存储器226或向I/O模块242发送。尽管并未示出，但处理器222可从辐射探测系统内或辐射探测系统的外侧的传感器或其它装置接收状态信息。该状态信息可存储在存储器226中。当该数字脉冲被处理器222接收到时，如果处理器222并未已经具有这种状态信息，则处理器222可从存储器226要求最近的状态信息。该数字脉冲和状态信息可从处理器222向FPGA 224发送。

FPGA 224可利用该数字脉冲和状态信息并确定该数字脉冲是否对应于闪烁光或噪音。FPGA 224可以能够基于该数字脉冲来识别辐射源。在非限制性实施例中，该数字脉冲和辐射探测设备102内的温度并将该数字脉冲与对应于同一温度的存储的数字脉冲相比较。FPGA 224可识别哪一个或更多个存储的数字脉冲最为接近从处理器222最近接收到的数字脉冲。FPGA 224可将信息向处理器222发送，该信息为该数字脉冲是否对应于噪音或闪烁光，并且如果是闪烁光，可能地关于对应于闪烁光的可能的目标辐射(伽马辐射、x射线、中子等)的其它信息。如果该数字脉冲对应于噪音，则可抛弃该数字脉冲。如果该数字信号对应于闪烁光，则处理器222可将该数字脉冲、来自FPGA 224的信息或其组合存储到存储器226中或者可将该数字脉冲、状态信息、其它信息(例如，辐射类型)或其任何组合从FPGA224向处理器222传输，该处理器222可又将该数字脉冲、状态信息、其它信息或任何组合存储在存储器226中，将该数字脉冲、状态信息、其它信息或任何组合向I/O模块228发送，用于发送到辐射探测设备102的外侧，或者执行其任何组合。在一种实施例中，可存储一些信息并且可传输其它信息，并且在另一实施例中，从FPGA 224接收到的这种信息中的全部信息均可被存储或传输。可使用其它实施例并且其它实施例可不背离本文中所述的原理的范围。

结合FPGA 224描述的功能中的一些或全部均可由处理器222执行，并且因此，在所有的实施例中均无需FPGA 224。此外，FPGA 224、存储器226、I/O模块242或其任何组合均可与处理器222处于同一集成电路内。在另一实施例中，控制模块109无需被容置在辐射探测设备102内。控制模块109可处于井眼的外侧。再者，控制模块109的至少一个部件(如图2中所示)可处于辐射探测设备102内并且至少一个其它部件可处于辐射探测设备102的外侧，例如处于井眼的外侧。在测井应用中，来自诸如辐射探测设备102之类的接近于钻柱的远侧端的装置的信息可花费约0.5分钟至约5分钟达到地表。辐射探测设备102内的控制模块109可使运转能够快速进行而不会具有数据传输延迟。

在诸如测井应用之类的一些应用中，探测器100和辐射探测设备102会受到高温的影响。由闪烁体105从校准源103或从诸如地层构造之类的周围环境接收到的辐射的强度通常并不显著受到这种高温的影响。然而，这种高温可由于冲击、振动或另一噪音源或光输出和电子脉冲的作用的组合而对辐射探测设备输出并且更具体地对闪烁体105的闪烁光输出、来自光敏传感器107的电子脉冲输出具有不利影响。关于闪烁光，根据闪烁体105的闪烁体材料，在温度处于25℃至150℃的范围中时，每升高1℃，闪烁光输出方面的损失可为约0.3％，而当温度处于这种温度范围内时，每升高1℃，光敏传感器107仅由于闪烁光输出的减少导致的损失可为约0.4％。

如本文中所述的实施例可使得能够确定辐射探测设备内的冲击的位置或来源、振动或其它噪音源。在一种具体实施例中，闪烁体衬垫1062、光敏传感器衬垫1066可过滤在确定闪光出现的位置中会是有用的紫外光。闪光可在辐射探测设备102内导致过大的电荷累积，并且处于闪烁体衬垫1062的闪烁体侧上，来自闪光的包括紫外光的光线可被闪烁体105捕获，该闪烁体105又响应于来自闪光的光线发出闪烁光。闪烁体衬垫1062可包括过滤掉一些或全部紫外光的材料。如果在闪烁体衬垫1062的另一侧上产生闪光，则到达闪烁体105的紫外光的量将被减少，并且闪烁光输出可同样被减少。由此，用于闪光的不同位置的输出可允许由光敏传感器107产生不同的电子签名。光敏传感器107内的闪光可具有另一种电子签名。因此，辐射探测设备内的闪光的位置或来源可基于由光敏传感器产生的电子脉冲确定。

此外，如本文中所述的实施例可用于监测辐射探测设备的健康。当运转该辐射探测设备时的背景信号电平可由该设备的制造商或用户执行。数据可在制造或测试设施中被收集到或可在现场利用该设备时被收集到。例如，信息可在实验室期间被收集到或者可在辐射探测设备处于室外或处于井眼内时被收集到。在一种具体实施例中，在实验室中，辐射源放置在辐射探测设备的附近并且对数据进行收集。在另一具体实施例中，辐射探测设备可放置在井眼内。数据可在系统空转时、例如在不进行钻探时被收集到。泥浆泵和其它装置可正在运转，并且因此，可沿钻柱传递一些振动。钻柱的设置有辐射探测设备的该部分可不旋转并且可不将显著的向下施力的压力施加于钻头。作为选择，数据可在标准钻探操作期间被收集到(钻柱可旋转，可将向下施力的压力施加在钻头上，或者两者)。可使用用于收集数据的其它构造，而不会背离如本文中所述原理的范围。在任何时候，从光敏传感器发送超过背景信号电平的脉冲，可对该脉冲进行分析以确定脉冲对应的情况并增值适当的计数器(伽马计数器、贝塔计数器、特定的噪音计数器等)。

监控辐射探测设备的健康的一部分可包括如前所述确定辐射探测设备内的闪光或其它噪音的位置或来源。PRPM可包括关于来自辐射探测设备内的已知位置、来源或两者的噪音脉冲的信息。在一种实施例中，这种信息可处于FRGA或存储器内。在另一实施例中，当光敏传感器是光电倍增管时，噪音可对应于光敏传感器内的特定的倍增器电极偏移的位置或者可对应于位于闪烁体衬垫的闪烁体侧上的闪光。可将来自光敏传感器的脉冲与对应于倍增器电极的位置偏移、闪光和可能地辐射探测设备内的噪音的其它位置或来源的脉冲相比较。当将脉冲确定成对应于噪音的位置或来源时，PRPM可将该信息记录在存储器中，将这种信号经由I/O模块向用户发送，或者其组合。

监控健康可包括其它方面。可在首次使用辐射探测设备时以一定的速度对冲击、振动或另一噪音源进行探测。随着时间的流逝，被确定为冲击、振动或另一噪音源的事件的频率会在辐射探测设备的使用期限内增大。这种增大可反映出辐射探测设备受损或者接近其有效期的最后。例如，光电倍增器内的倍增器电极的位置可能已经被移动或变得不精确。因此，如本文中所述的实施例可用于表明辐射探测设备内的问题，辐射探测设备正接近其有效期的最后等。

可将对应于冲击、振动或其它噪音源的脉冲或对应于冲击、振动或其它噪音源的脉冲的一小部分的计数或计数率与总计数相比较，或者与对应于由闪烁体响应于捕获目标辐射(例如，伽马射线、x射线、中子等)产生的闪烁光的计数相比较。在一种实施例中，可设定用于该计数或计数率的阈值并且当超过该阈值时，就可将该事件记录在存储器中、经由I/O模块向用户发送或者其组合。在另一实施例中，可改为使用比率(fraction)，并且该比率可以是对应于一个或多个噪音源的计数或计数率除以对应于正由闪烁体捕获的目标辐射的多个脉冲的计数或计数率或总计数(包括来自噪音的计数及来自目标辐射的计数)。

在一种非限制性实施例中，在制造辐射探测设备之后不久或在该辐射探测设备的早期现场使用期间，该辐射探测设备可具有对应于噪音源的每10分钟1次计数以及对应于来自捕获目标辐射的闪烁光的每10分钟500次计数。稍后，辐射探测设备可具有对应于噪音源的每10分钟4次计数，并且闪烁计数率保持于每10分钟500次计数。显然，噪音计数率正在增大但仍旧基本上小于闪烁计数率。较高的噪音计速率可用于表明辐射探测设备可能有问题，尽管作为闪烁计数率或总计数率(每10分钟504次计数)的比率的噪音计数率保持是小的。

如前所述的计数、计数率或比率可被确定成用于所有噪音源的累积值或者可通过噪音的位置或来源分离开。由此，在一种应用中，仅来自光敏传感器的噪音会具有重要意义，这是因为它可表明光敏传感器有问题或者接近其使用期限的最后。在另一应用中，闪烁体衬垫的闪烁体侧上的闪光可表明弹簧或冲击吸收材料可能丧失了其弹性。对于其它应用，按照需要或预期，可产生其它信息。

许多不同的方面和实施例均是可能的。本文中描述了那些方面和实施例中的一些。在阅读本专利说明书之后，本领域技术人员将了解到那些方面和实施例仅是说明性的且并不限制本发明的范围。此外，本领域技术人员将明白的是，包括模拟电路的一些实施例可同样利用数字电路实施，反之亦然。实施例可与如下列出的项目中的任一项或更多项相一致。

项目1.一种辐射探测设备，包括闪烁体；光学地联接至该闪烁体的光敏传感器；和电气地联接至光敏传感器的控制模块。控制模块构造成分析与辐射探测设备相关联的状态信息；从光敏传感器接收脉冲；以及在对应于该状态信息的条件下确定该脉冲是否对应于一个或多个噪音源。

项目2.根据项目1所述的辐射探测设备，其中，该控制模块还构造成当脉冲对应于一个或多个噪音源时抛弃(discard)该脉冲；以及在该脉冲并不对应于一个或多个噪音源时传递该脉冲。

项目3.根据项目1或2所述的辐射探测设备，其中，该控制模块还构造成监测该辐射探测设备的健康。

项目4.根据前述项目中的任一项所述的辐射探测设备，其中，该状态信息包括该光敏传感器附近的温度。

项目5.根据前述项目中的任一项所述的辐射探测设备，其中，该控制模块还构造成确定该脉冲是否对应于目标辐射。

项目6.根据项目5所述的辐射探测设备，其中，该控制模块还构造成当该脉冲对应于该目标辐射时增值计数器。

项目7.根据前述项目中的任一项所述的辐射探测设备，其中，该控制模块还构造成将该脉冲与用于已知辐射源的温度调节脉冲相比较。

项目8.一种辐射探测设备，包括闪烁体；光学地联接至该闪烁体的光敏传感器；和电气地联接至光敏传感器的控制模块。该控制模块构造成从光敏传感器接收脉冲；在对应于状态信息的条件下确定该脉冲是否对应于一个或多个噪音源；以及响应于确定该脉冲是否对应于该一个或多个噪音源来监测该辐射探测设备的健康。

项目9.根据项目3至8所述的辐射探测设备，其中，监测辐射探测设备的健康包括确定何时对应于该一个或多个噪音源的多个脉冲的计数或基于该计数的计数率超过阈值。

项目10.根据项目3至8所述的辐射探测设备，其中，监测辐射探测设备的健康包括确定合适比率超过阈值，其中，该比率为：

对应于一个或多个噪音源的多个脉冲的第一计数除以对应于正由闪烁体捕获的目标辐射的多个脉冲的第二计数或除以作为第一计数与第二计数的总和的总计数；或

对应于一个或多个噪音源的脉冲的第一计数率除以对应于正由闪烁体捕获的目标辐射的脉冲的第二计数率或除以作为第一计数率与第二计数率的总和的总计数率。

项目11.根据项目3至8所述的辐射探测设备，其中，检测该辐射探测设备的健康包括确定辐射探测设备内的噪音的位置或来源。

项目12.根据项目11所述的辐射探测设备，其中，确定辐射探测设备内的噪音的位置或来源包括将对应于一个或多个噪音源的脉冲与对应于噪音的已知位置或来源的其它脉冲相比较。

项目13.根据前述项目中的任一项所述的辐射探测设备，其中，该控制模块还包括构造成执行根据项目1所述的任一个或多个动作的现场可编程门阵列。

项目14.一种利用辐射探测设备的方法，该方法包括提供该辐射探测设备，该辐射探测设备包括光学地联接至光敏传感器的闪烁体，该光敏传感器电气地联接至控制模块；分析与该辐射探测设备相关联的状态信息；从该光敏传感器接收电子脉冲；以及在对应于该状态信息的条件下确定该脉冲是否对应于一个或多个噪音源。

项目15.根据项目14所述的方法，还包括当该脉冲对应于一个或多个噪音源时抛弃该脉冲；以及在该脉冲并不对应于该一个或多个噪音源时传递该脉冲。

项目16.根据项目14或15所述的方法，还包括监测辐射探测设备的健康。

项目17.根据项目14至16中的任一项所述的方法，其中，确定包括将电子脉冲与在特定温度下对应于特定噪音源的脉冲相比较。

项目18.根据项目14至17中的任一项所述的方法，还包括确定该脉冲是否对应于目标辐射。

项目19.根据项目18所述的方法，还包括当该脉冲对应于该目标辐射时增值计数器。

项目20.根据项目18所述的方法，还包括调节用于对应于该状态信息的条件的该脉冲。

项目21.根据项目20所述的方法，其中，该条件是闪烁体附近的温度。

项目22.根据项目16至21中的任一项所述的方法，还包括对该脉冲执行光谱分析。

项目23.一种使用辐射探测设备的方法，包括提供该辐射探测设备，该辐射探测设备包括光学地联接至光敏传感器的闪烁体，该光敏传感器电气地联接至控制模块；从该光敏传感器接收电子脉冲；在对应于状态信息的条件下确定该脉冲是否对应于一个或多个噪音源；以及响应于确定该脉冲是否对应于该一个或多个噪音源监测该辐射探测设备的健康。

项目24.根据项目16至23中的任一项所述的方法，其中，监测该辐射探测设备的健康包括确定何时对应于这一个或多个噪音源的多个脉冲的计数或者基于该计数的计数率超过阈值。

项目25.根据项目16至23中的任一项所述的方法，其中，监测该辐射探测设备的健康包括确定比率何时超出阈值，其中，该比率为：

对应于该一个或多个噪音源的多个脉冲的第一计数除以对应于正由闪烁体捕获的目标辐射的多个脉冲的第二计数或除以作为第一计数与第二计数的总和的总计数；或

项目26.根据项目16至23中的任一项所述的方法，其中，监测该辐射探测设备的健康包括确定该辐射探测设备内的噪音的位置或来源。

项目27.根据项目26所述的方法，其中，确定该辐射探测设备内的噪音的位置或来源包括将对应于该一个或多个噪音源的脉冲与对应于噪音的已知位置或来源的其它脉冲相比较。

项目28.根据前述项目中的任一项所述的辐射探测设备或方法，其中，对应于噪音数据的噪音包括振动。

项目29.根据前述权利要求中的任一项所述的辐射探测设备或方法，其中，辐射探测设备还包括容置该闪烁体、光敏传感器和控制模块的壳体；和该壳体内的物理偏压元件，其中，该物理偏压元件联接至闪烁体。

项目30.根据权利要求29所述的辐射探测设备或方法，其中，该物理偏压元件包括弹簧或支架。

项目31.根据权利要求29或30所述的辐射探测设备或方法，其中，该壳体包括金属壳体。

项目32.根据前述权利要求中的任一项所述的辐射探测设备或方法，其中，该闪烁体、该光敏传感器和该控制模块是随钻测量装置的部件。

项目33.根据前述权利要求中的任一项所述的辐射探测设备或方法，其中，该控制模块还包括模拟到数字转换器。

项目34.根据权利要求33所述的辐射探测设备或方法，其中，该控制模块还构造成向光谱分析仪发送该脉冲。

项目35.根据权利要求34所述的辐射探测设备或方法，其中，该光谱分析仪包括多通道分析仪。

项目36.根据前述权利要求中的任一项所述的辐射探测设备或方法，其中，该控制模块包括放大器。

项目37.根据前述权利要求中的任一项所述的辐射探测设备或方法，还包括放置在该闪烁体与该光敏传感器之间的光学联接材料。

项目38.根据权利要求37所述的辐射探测设备或方法，其中，该光学联接材料包括紫外线透明的或半透明的材料。

项目39.根据权利要求38所述的辐射探测设备或方法，其中，该光学联接材料包括玻璃、蓝宝石或氮氧化铝。

项目40.根据权利要求37至39中的任一项所述的辐射探测设备或方法，其中，该光学联接材料能够过滤掉紫外线辐射。

项目41.根据权利要求37至39中的任一项所述的辐射探测设备或方法，其中，该光学联接材料包括透明环氧树脂或硅橡胶。

出于清楚的目的在本文中在单独的实施例的背景下描述的某些特征可还在单个实施例中组合提供。相反，出于简洁的目的在单个实施例的背景中描述的多个特征可还单独地或在任何子组合中提供。此外，对在多个范围中提及的值引用包括该范围内的每一个值。

已经在上文中结合具体实施例描述了益处、其它优点及问题的解决方案。然而，益处、优点或问题的解决方案或会导致任何益处、优点或解决方案出现或使其变得更为显著的任何特征均未被解释成任何或所有权利要求的关键的、必需的或基本的特征。

Claims

1.一种辐射探测设备，包括：

闪烁体；

光敏传感器，所述光敏传感器光学地联接至所述闪烁体；和

控制模块，所述控制模块电气地联接至所述光敏传感器，其中，所述控制模块构造成：

分析与所述辐射探测设备相关联的状态信息；

从所述光敏传感器接收脉冲；以及

在对应于所述状态信息的条件下确定所述脉冲是否对应于一个或多个噪音源。

2.根据权利要求1所述的辐射探测设备，其中，所述控制模块还构造成监测所述辐射探测设备的健康。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的辐射探测设备，其中，所述状态信息包括所述光敏传感器附近的温度。

4.根据权利要求1或2所述的辐射探测设备，其中，所述控制模块还构造成确定所述脉冲是否对应于目标辐射。

5.根据权利要求1或2所述的辐射探测设备，其中，所述控制模块还构造成将所述脉冲与用于已知辐射源的温度调节脉冲相比较。

6.根据权利要求1或2所述的辐射探测设备，其中，对应于噪音数据的噪音包括振动。

7.根据权利要求1或2所述的辐射探测设备，其中，所述闪烁体、所述光敏传感器、和所述控制模块是随钻测量装置的部件。

8.一种辐射探测设备，包括：

闪烁体；

光敏传感器，所述光敏传感器光学地联接至所述闪烁体；和

从所述光敏传感器接收脉冲；

在对应于状态信息的条件下确定所述脉冲是否对应于一个或多个噪音源；以及

响应于确定所述脉冲是否对应于所述一个或多个噪音源来监测所述辐射探测设备的健康。

9.根据权利要求8所述的辐射探测设备，其中，监测所述辐射探测设备的健康包括确定对应于所述一个或多个噪音源的多个脉冲的计数或基于所述计数的计数率何时超过阈值。

10.根据权利要求8所述的辐射探测设备，其中，监测所述辐射探测设备的健康包括确定比率何时超过阈值，其中，所述比率为：

对应于所述一个或多个噪音源的多个脉冲的第一计数除以对应于正由所述闪烁体捕获的目标辐射的多个脉冲的第二计数或除以作为所述第一计数与所述第二计数的总和的总计数；或

对应于所述一个或多个噪音源的脉冲的第一计数率除以对应于正由所述闪烁体捕获的目标辐射的脉冲的第二计数率或除以作为所述第一计数率与所述第二计数率的总和的总计数率。

11.根据权利要求8所述的辐射探测设备，其中，监测所述辐射探测设备的健康包括确定所述辐射探测设备内的噪音的位置或来源。

12.根据权利要求11所述的辐射探测设备，其中，确定所述辐射探测设备内的噪音的位置或来源包括将对应于所述一个或多个噪音源的脉冲与对应于噪音的已知位置或来源的其它脉冲相比较。

13.根据权利要求8-12中的任一项所述的辐射探测设备，其中，对应于噪音数据的噪音包括振动。

14.根据权利要求8-12中的任一项所述的辐射探测设备，其中，所述闪烁体、所述光敏传感器、和所述控制模块是随钻测量装置的部件。

15.一种使用辐射探测设备的方法，包括：

提供所述辐射探测设备，所述辐射探测设备包括光学地联接至光敏传感器的闪烁体，所述光敏传感器电气地联接至控制模块；

分析与所述辐射探测设备相关联的状态信息；

从所述光敏传感器接收电子脉冲；以及

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述方法还包括监测所述辐射探测设备的健康。

17.根据权利要求15或16所述的方法，其中，确定包括将电子脉冲与在特定温度下对应于特定噪音源的脉冲相比较。

18.根据权利要求15或16所述的方法，其中，对应于噪音数据的噪音包括振动。

19.根据权利要求15或16所述的方法，其中，所述闪烁体、所述光敏传感器、和所述控制模块是随钻测量装置的部件。