166263. lajstromszámú szabadalom • Berendezés kutatófúrások, elsősorban érckutatófúrások által harántolt ércek és kőzetek elemeinek meghatározására

3 166263 4 nak leadásakor jön létre. Ez az atomfizikából ismert K és L elektronhéjak energianívói közötti energiakülönbségnek megfelelő sugárzás jellemző az egyes elemekre, tehát a fémes elemekre is, így azok a karakterisztikus röntgensugárzás alapján megkülönböztethetőek egymástól. Amint méréseink bizonyít- 5 jak pl. a réz karakterisztikus röntgensugárzása 8,05 keV, az óné 25,27 keV, az ólomé 74,96 keV. A vizsgált fémes elem karakterisztikus röntgensugárzása mellett fellép a fémet tartalmazó kőzetek elemeinek karakterisztikus röntgensugárzása, valamint 10 egyéb szórt sugárzás is. A detektorba tehát kevert sugárzás érkezik, amelyből a vizsgált fémes elemre vonatkozó információt ki kell szűrni. Ezt a kiszűrést különböző fémekkből készült szűrőlemez-párok alkalmazásával végezzük. Az egyik szűrőlemez a vizsgált 15 elem és a kőzetben lévő többi elemek karakterisztikus röntgensugárzását, valamint a szórt sugárzásokat engedi át. A fenti mérésekkel észlelt beütésszámot I. számlálási szintnek nevezzük. A másik szűrőlemez a vizsgálattól eltérő többi elem röntgensugárzását és a 20 szórt sugárzásokat engedi át. Az így mért beütésszámot fi. számlálási szintnek nevezzük. Az I. és II. számlálási szintek különbsége a vizsgálni kívánt fémes elem koncepciójával arányos. Laboratóriumi méréseink azt mutatják, hogy pl. Pu238

sugárforrás és Co, illetve Ni szűrőlemez-pár használata esetén a réz, Pm147/Al sugárforrás és Pd, illetve Ag szűrőlemez-pár használata esetén az ón, Pu238

sugárforrás és Ga, illetve Ge szűrőlemez-pár __ használata esetén pedig ólom jelenléte határozható meg egyértelműen. A fenti felismerések alapján a fémek megkülönböztetését fúrólyukakban is elvégezhetjük. A már ismertetett fotóeffektus alapján a mérést az alábbiak szerint végezzük. A nyomásálló műanyagházban lévő mérőszondába több különböző primer energiájú sugárforrást és sugárdetektort helyezünk el, majd a mérőszondát lebocsátjuk a fúrólyukba. Az egyes sugárforrásokat egymás után kölcsönhatásba hozzuk a fúrólyukban lévő érces zónákkal. Ez történhet vontatás mellett, vagy pontonkénti mérési rendszerben is. A kölcsönhatásból származó sugárzást a sugárdetektorral érzékeljük, és a kapott jeleket ismert analóg, vagy digitalis módon rögzítjük, azokat analizáljuk, és az így nyert spektrumok alapján az érces zónák fémes elemeit meghatározhatjuk. A fúrólyukban lévő fémes elemeket a karakterisztikus röntgensugárzás alapján is meghatározhatjuk. Ekkor a meghatározni kívánt fémeknek megfelelő „ sugárforrásokat és szűrőlemez-párokat kiválasztjuk, és azokat az előbbi mérőszondába helyezzük. A mérő- szondát a fúrólyukba leengedve, a sugárforrásból kilépő sugárzás a fémes elemekkel kölcsönhatásba lép. A kölcsönhatásból származó sugárzások szűrőlemeze- 55 ken át jutnak a sugárdetektorba. A szűrőlemezek a sugárdetektorok és a vizsgált érces zóna között helyezkednek el. Az egyik szűrőlemez a keresett fémes elem és a még jelenlévő más elemek karakterisztikus röntgensugárzást, valamint a szórt sugárzásokat; Rn engedi át. Ez az úgynevezett I. számlálási szint, amelyet az egyik sugárdetektor érzékel. Ugyanekkor a másik szűrőlemezen csak a keresett fémtől különböző elemek karakterisztikus röntgensugárzása, és a szórt sugárzások haladnak át. Ez az úgynevezett II. számla- „5 lási szint, amelyet a másik sugárdetektor érzékel. Az I. és II. számlálási szintek különbsége az érces zónában lévő fém koncentrációjával arányos. A találmány értelmében a leírt méréseket olyan berendezéssel végezzük el, amelynek felszíni működtető egységéhez karottage kábelen át mechanikusan és elektromosan csatlakozó és szondaházban elhelyezett mérőszondájában a mérőszonda tengelyével megegyező irányú tengely körül forgathatóan elrendezett árnyékoló hengere van. Az árnyékoló henger sugárelnyelő anyagból, célszerűen ólomból van kialakítva, és palástjába legalább két sugárforrás van besüllyesztve. Áz árnyékoló hengerrel a sugárforrások pillanatnyi helyzetét jelző jeladószerkezet, valamint egy forgatószerkezet van kényszerkapcsolatban. Az árnyékoló henger fedőlapja felett, illetve alaplapja alatt tengelyirányban mozgató finombeállító szerkezettel ellátott legalább két sugárdetektor helyezkedik el. A forgatószerkezet, a jeladószerkezet, a finombeállító szerkezet(ek) és a sugárdetektorok a karottage kábellel elektromosan össze vannak kötve. A szondaház fala legalább a sugárforrások és a sugárdetektorok közötti szakaszon nyomásálló műanyagból, célszerűen üvegszálas poliészterből van. A felszíni működtető egységhez amplitúdó analizátor és/vagy többcsatornás regisztráló egység, a sugárforrások pillanatnyi helyzetét mutató jelző egység, és a sugárdetektorokkal összekötött legalább egy kivonó áramkör kapcsolódik, és ennek kimenete a regisztráló egység egyik további csatornabemenetéhez van kötve. A forgatószerkezet mozgató eleme célszerűen folyamatos forgást biztosító villanymotor vagy szakaszos mozgást biztosító léptető motor. Célszerű, ha sugárforrásoknak egymástól eltérő nagyságú primer energiájuk van, ekkor a sugárforrások számával megegyező számú fémes elem határozható meg egyértelműen, egyetlen szelvényezéssel. Az energiaszelektív sugárdetektorokat célszerű szcintillációs kristállyal felszerelt fotonsokszorozó csövekből, vagy félvezető detektorokból kialakítani. A karakterisztikus röntgensugárzás alapján mérő üzemmód esetén célszerű a sugárforrások számával megegyező számú szűrőlemezpárt az árnyékoló hengerhez vagy a forgató szerkezethez rögzíteni. A szűrőlemez-pároknak a fúrólyuk fala és a sugárdetektorok között kell elhelyezkedniük, és feltétlen szükséges a sugárdetektorokkal való szinkron együttforgásuk is. Amennyiben a vizsgált kőzetben több fémes elem van, úgy célszerű a szűrőlemez-párokat egymástól eltérő anyagú, max. 1 mm vastag fémlemezekből kialakítani. Ekkor a szűrőlemez-párok számával megegyező számú fém meghatározására nyílik lehetőség. A találmányt részletesebben rajzok alapján ismertetjük, amely a találmány szerinti berendezés példakénti kiviteli alakját mutatja. A rajzon az 1. ábra a berendezés elrendezési rajza a fotóeffektus alapján működő üzemmódban, a 2. ábra pedig a berendezés elrendezési rajza röntgenradiometria alapján mérő üzemmódban. Amint az 1. ábrán látható, 1 felszíni működtető egység 2 karottage kábelen át 3 mérőszondával mechanikusan és elektromosan össze van kötve. A mechanikus és elektromos kapcsolatot a 3 mérőszonda 6 falához rögzített 17 kábel-rögzítő biztosítja. A 3 mérőszonda 6 falához, amely nyomásálló műa-2