(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中性子発生器を作動させる方法であって、
電源によって、パルス式中性子発生器の中性子チューブ内のターゲットにターゲット電流を供給する段階と、
漏れ電流に関するパラメータを測定することによって前記パルス式中性子発生器内の漏れ電流を検出する段階と、ここで、前記漏れ電流の少なくとも一部は前記ターゲットと当該ターゲットの上流に設けられた電極との間を流れる電流を表し、
前記ターゲットに供給されているターゲット電流を、前記電源によって供給される最大不可電流まで、存在する漏れ電流の量に比例する値に調節する段階と、
前記中性子発生器の中性子出力に関連するパラメータを測定する段階と、
前記中性子発生器の中性子出力に関連する測定されたパラメータを実質的に一定の割合に維持しながら、前記ターゲットと前記電極との間を流れる電流を表す部分を含む前記漏れ電流を非ゼロの値に低減させるために、前記漏れ電流に関連するパラメータに基づいて、前記パルス式中性子発生器のターゲット電圧を低減する段階と、
前記ターゲット電圧が制限値になったかどうかを決定する段階と、
前記中性子出力が減少し前記ターゲット電圧が前記制限値になったことを測定されたパラメータが示した場合には、前記ターゲット電圧を前記制限値から減少させる段階と、
前記測定されたパラメータの現在の値が、前記中性子出力の前記測定されたパラメータの以前の値からの減少を示した場合には、前記ターゲット電圧を減少させる段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記漏れ電流パラメータは、供給ガスリザーバ加熱器に供給される電流の一部を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記リザーバ加熱器電流のノイズレベルを判断する段階を更に含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記漏れ電流パラメータは、漏れ電流に敏感であるように位置決めされた前記中性子発生器の電極を通って流れる電流を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
中性子出力に関連する前記パラメータは、前記中性子発生器によって発生した中性子に反応するモニタ検出器によって得られた測定値を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
該当なし。
連邦政府委託研究又は開発に関する記述
適用なし。
【０００２】
本発明は、一般的に、中性子発生器を使用する中性子検層計器の分野に関する。より具体的には、本発明は、中性子出力及び中性子発生器作動寿命を最適化するようにこのような計器内の中性子発生器の作動パラメータを制御する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
中性子検層計器は、坑井が貫通した地下地層の物理特性の評価の技術分野において公知である。中性子検層計器は、一般的に、例えば、２００〜１４００万電子ボルト（ｅＶ）の範囲のいわゆる「高」エネルギを有する中性子の供給源と、中性子源から選択された距離に配置された１つ又はそれよりも多くの放射線検出器とを含む。供給源からの中性子は、計器が配置された坑井を取り囲む地層に入る。１つ又はそれよりも多くの放射線検出器は、放射線イベント、例えば、非弾性ガンマ線、熱外中性子又は熱中性子、又は捕獲ガンマ線を計数する。このような放射線イベントの数及び／又はそれらの時間及びエネルギスペクトル特性は、周囲地層の関連の物理的パラメータに関連している。このようなパラメータには、非限定的な例として、間隙の部分容積（空隙率）と様々な地層を構成する岩石粒子の鉱物組成とが含まれる。
【０００４】
中性子検層計器は、同位体（化学的）供給源を含むことが公知であり、これは、ある程度一定の割合で中性子を放出する１つ又はそれよりも多くの放射性同位体及び電子中性子発生器を含む。電子中性子発生器は、中性子の制御された持続時間のパルス又は「バースト」を放出するように構成されたパルス式中性子発生器を含む。電子中性子発生器の他の例は、連続的中性子発生をもたらすものである。
一般的に、当業技術で公知である中性子発生器は、実質的に真空状態の密封チャンバ又はチューブを含む。チューブにおけるリザーバ（一部の例においては、フィラメントに具現化される）は、吸着された重水素及び／又は三重水素を含む。リザーバは、一般的に電気抵抗加熱器により制御可能に加熱される。イオン発生器又はイオン源は、一般的に加速カラムの一端に近いチューブ内に配置されている。電力で起動した時、イオン発生器は、リザーバを加熱することにより放出した重水素及び／又は三重水素をイオン化する。ターゲットは、チューブに配置されており、イオン発生器によって生成されたイオンを引きつけて加速させるようにイオン発生器に対して高電圧に帯電されている。イオンは、ターゲットに当たり、ターゲットは、一部の中性子発生器においては、核融合反応によりヘリウム及び自由中性子を作り出すようにそこに三重水素及び／又は重水素を含むことができる。検層の目的に対して、各バーストの中性子数、バーストタイミング、及びこのような中性子のエネルギは、十分に制御されることが重要である。中性子出力に影響を及ぼすように制御可能であるパルス式中性子発生器の２つの作動パラメータは、イオンビーム電流及びターゲットに印加される電圧（高電圧）である。パルス式中性子発生器及びそのための制御システムの一例は、Ｄｅｎｎｉｓに付与された米国特許番号第４、２９８、８０５号に説明されている。イオンビーム電流は、一般的に、リザーバ加熱要素（例えば、フィラメント）に印加される電流を調節することにより制御される。イオンビーム電流が大きいほど、中性子出力が大きい。フィラメント電力を増大させると（電流及び／又は電圧を増大させることにより）、フィラメント温度、及び従ってイオン化及びターゲットまでの加速に利用可能なチューブ内の気体分子数が増大する。
【０００５】
一般的に、パルス式中性子発生器は、中性子発生器チューブを取り囲む断熱材料及びチューブ自体が耐えることができるターゲットに印加される最大の確実な高電圧で作動されるべきである。このようなレベルの高電圧では、ある一定のイオンビーム電流が、公称中性子出力を達成するのに必要になる。電圧が高いほど、同じ中性子出力を得るための所要イオンビーム電流が小さくて済み、それによって通常はターゲット浸食が少なくなり、従って、ターゲットの長寿命化になる。典型的な中性子発生器調節技術により、望ましい中性子出力を補償かつ維持するために、中性子出力が減少するとイオンビーム電流が増大し（例えば、フィラメント電力を増大させることにより）、また、その逆である（例えば、フィラメント電力を低減することにより）ことがもたらされる。パルス式中性子発生器チューブは、高圧漏れ電流を受ける。漏れ電流は、一般的に、チューブの内側に配置された高電圧電極（ターゲットなど）を出て集束電圧電極又は他の高電圧電極に移動する電子から生じる。このような漏れ電流は、加速カラム端部にわたって印加された高電圧の避けられない結果であり、かつこのような漏れ電流のマグニチュードは、中性子発生器の経年数及びその物理的条件に依存する。漏れ電流は、絶縁媒体を通じて、又は絶縁体の表面に沿って中性子発生器チューブの外側の高電圧電極の間を流れる可能性がある。高圧電源により供給すべきである総電流は、イオンビーム電流と漏れ電流の合計に関連することになる。イオンビーム電流＋漏れ電流が高圧電源からの利用可能な最大電流に近づいた時、漏れ電流により、パルス式中性子発生器によって生成される中性子の数が減少する恐れがあり、中性子出力のこのような減少は、イオンビーム電流を更に増大させても補償することができない。高電圧及びイオンビーム電流の調節は、漏れ電流が予測不能又は測定不能であることが多いということにより複雑になる。従って、パルス中性子検層計器作動中に、可変持続時間を有する過度の漏れ電流という断続的なイベントが発生する場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許番号第４、２９８、８０５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
必要とされているものは、たとえ漏れ電流が過度になったとしても、最適な中性子出力を供給することができる中性子発生器イオンビーム電流及び高電圧を制御する技術である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様による中性子発生器を作動させる方法は、予め選択された値にパルス式中性子発生器のターゲット電流を調節する段階を含む。中性子発生器の中性子出力に関連するパラメータが測定される。中性子発生器のターゲット電圧は、所定の範囲の測定されたパラメータに調節される。
本発明の別の態様による検層の方法は、地下地層を通して掘削された坑井を通じて検層計器を移動させる段階を含む。計器は、パルス式中性子発生器を含む。パルス式中性子発生器のターゲット電流は、ターゲットに結合された電源の電流容量に調節される。パルス式中性子発生器の中性子出力に関連するパラメータが測定される。パルス式中性子発生器のターゲット電圧は、測定されたパラメータを所定の範囲に維持するように調節される。発生器からの中性子の地層及び／又は坑井との相互作用に関連する放射線イベントが測定される。
本発明の他の態様及び利点は、以下の説明及び特許請求の範囲から明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】坑井において使用される時のパルス中性子検層計器の例を示す図である。
【図２】図１の例示的な計器をより詳細に示す図である。
【図３Ａ】本発明による方法において考慮される典型的なパルス式中性子発生器に対するターゲット電圧、イオンビーム電流、及び中性子出力の間の一部の関係の様々な態様の１つを示す図である。
【図３Ｂ】本発明による方法において考慮される典型的なパルス式中性子発生器に対するターゲット電圧、イオンビーム電流、及び中性子出力の間の一部の関係の様々な態様の１つを示す図である。
【図３Ｃ】本発明による方法において考慮される典型的なパルス式中性子発生器に対するターゲット電圧、イオンビーム電流、及び中性子出力の間の一部の関係の様々な態様の１つを示す図である。
【図３Ｄ】本発明による方法において考慮される典型的なパルス式中性子発生器に対するターゲット電圧、イオンビーム電流、及び中性子出力の間の一部の関係の様々な態様の１つを示す図である。
【図３Ｅ】本発明による方法において考慮される典型的なパルス式中性子発生器に対するターゲット電圧、イオンビーム電流、及び中性子出力の間の一部の関係の様々な態様の１つを示す図である。
【図４】本発明による方法の一例の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
地下の地球地層を評価する際に使用される時の例示的なパルス中性子検層計器を図１に示している。検層計器１０は、地下地層２１を貫通するように掘削された坑井２０内部に沿って移動するように構成された密封耐圧ハウジング内に配置することができる。検層計器の形式によっては、坑井２０は、その中に配置されたパイプ又はケーシング２２を含むことができる。計器１０は、外装ケーブル２８を進退させることにより坑井に沿って移動させることができる。ケーブル２８は、ウインチ２６又は当業技術で公知である類似したスプール装置を使用して進退させることができる。計器１０を作動させる電力は、坑井２０の近くで地表２４に配置された記録ユニット３０内の適切な回路（別々に図示せず）により供給することができる。ケーブル２８で計器１０から記録ユニット３０に通信される信号は、記録ユニット３０内で復号及び解釈することができる。
【００１１】
図１に示す坑井２０内の伝達方法及び電力供給及び信号通信の方法は、「有線」伝達として当業技術で公知であり、このような伝達の方法は、本発明の例示的な一実施例を説明するためだけに示している。計器１０の伝達方法は、本発明の範囲を制限するものではないことを明確に理解すべきである。非限定的な例としてコイル式チューブ、掘削パイプ（掘削しながら検層）、生産チューブ、及びスリックラインがある当業技術で公知の他の伝達装置を本発明の様々な態様による検層計器及び方法と共に使用することができる。
【００１２】
検層計器１０は、そのハウジング１１内にパルス式中性子発生器１２を含むことができる。パルス式中性子発生器１２の構成要素を図２を参照して更に説明する。一部の例においては、モニタ検出器１４は、発生器１２の近くに配置して、坑井２０の外側の地層２１とのあらゆる相互作用前に発生器１２により発生した中性子のいくつかを検出することができる。従って、モニタ検出器１４の出力は、発生器１２の中性子出力に直接に関連付けることができる。１つを１６で示す１つ又はそれよりも多くの放射線検出器は、坑井の外側の地層２１及び／又は坑井２０内の流体（図示せず）との中性子の相互作用から生じる放射線イベントに応答するように選択された発生器１２から隔ててハウジング１１内に配置することができる。放射線検出器１６は、熱中性子検出器及び熱外中性子検出器、ガイガー・ミュラーガンマ線計測器、及びシンチレーション結晶型ガンマ線計測器を含むパルス中性子検層計器と共に使用される当業技術で公知のあらゆる形式のものとすることができる。放射線検出器１６により検出された放射線に影響を及ぼす放射線検出器の形式は、本発明の範囲に対して制限するものではない。一部の例においては、放射線検出器の出力は、モニタ検出器１４に加えて又はモニタ検出器１４の代わりに発生器１２の出力を推定するのに使用することができる。放射線検出器１６の出力に関連する信号は、ハウジング１１内に配置されたコントローラ１８により、ケーブル２８による遠隔測定に適切な信号にフォーマット設定することができる。コントローラ１８は、図２を参照して以下でより詳細に説明するようにある一定の他の機能を果たすことができる。
【００１３】
図２は、より詳細に図１の例示的な計器を示している。上述のようなハウジング１１は、パルス式中性子発生器１２、モニタ検出器１４、１つ又はそれよりも多くの放射線検出器１６、及びコントローラ１８を含むことができる。一部の例においては、放射線検出器１６は、検出された放射線イベントにより各検出放射線イベントのエネルギに比例した振幅を有する閃光が生成されるシンチレーション計測器とすることができる。このような検出器に対しては、その出力は、公知のエネルギの検出放射線イベントの数を地下地球地層（図１では２１）の評価のために計数して使用することができるようにパルス高分析器（マルチチャンネル分析器又は「ＭＣＡ」とも呼ばれる）に伝達することができる。ＭＣＡ１６Ａは、時間に関して指標付けされた検出イベントを計数することができる。コントローラ１８は、マイクロプロセッサベースのコントローラとすることができ、更に説明するような本発明による方法を実行するようにプログラムすることができる。コントローラ１８は、本発明による高圧電源１２Ｈ及びリザーバ電源１２Ｆの出力を制御するための装置（別々には図示せず）を含むことができる。コントローラ１８は、上述のように、中性子発生器１２でイオン生成を引き起こして中性子発生器１２に中性子のバースト又は連続的中性子出力を生成させるように電離器電源１２Ｇの作動を制御することができる。様々な電源１２Ｆ、１２Ｇ、１２Ｈの制御をコントローラ１８により行って、本発明による方法を実行することができる。
【００１４】
本明細書の背景技術の節で説明したように、中性子発生器１２は、実質的に真空状態になっている密封チャンバ又はチューブ１２Ａを含むことができる。抵抗加熱器（別々に図示せず）により加熱することができるリザーバ１２Ｂは、吸着重水素及び／又は三重水素ガスを含むことができる。加熱された時、リザーバ１２Ｂは、一般的にリザーバ温度に関連付けられた割合で吸着した重水素又は三重水素の一部を放出する。チューブ１２Ａに配置された電離器１２Ｃは、放出ガスをイオン化させることができる。イオン化された時、重水素又は三重水素ガスは、ターゲット１２Ｅとチューブ１２Ａ内に配置される集束電極又は他の電極１２Ｄとの間に付与される高電圧によりターゲット１２Ｅに引き抜くことができる。ターゲット１２Ｅ内に吸着された重水素又は三重水素イオンとの重水素又は三重水素の衝突から生じると考えられる核融合反応により、ヘリウム及び自由中性子の生成が得られる。一部の例においては、図２に示すように、測定回路３１は、高電圧電源１２Ｈから得られる総電流の量をモニタすることができるように高電圧電源１２Ｈの回路内に含めることができる。一部の例においては、電流又は電圧測定回路３２は、イオンビーム電流に関連するパラメータをモニタすることができるように、リザーバ加熱器電源１２Ｆの回路内に含めることができる。
【００１５】
図２に示すようなパルス式中性子発生器の様々な作動パラメータと中性子の予想出力との関係をここでより良く本発明の原理を説明するために図３Ａ〜図３Ｅを参照して説明する。図３Ａは、パルス式中性子発生器高電圧及びイオンビーム電流作動パラメータ空間のグラフである。以下の領域、すなわち、（ａ）高圧電源（図２の１２Ｈ）から利用可能な電力量に対する制限に対応する高電力制限領域、（ｂ）計器（図２の１０）内の高電圧絶縁材料の制限及び中性子発生器（図２の１２）の内部絶縁限界に対応する高電圧制限領域、及び（ｃ）特定の中性子発生器の仕様に対して不十分な中性子出力に対応する低中性子出力領域が、図３Ａで特定されている。
【００１６】
図３Ｂは、ターゲット（図２の１２Ｅ）に印加される高電圧に対する高圧漏れ電流のグラフである。図３Ｂの中のグラフは、強い指数関数的変動を示している。このような変動により、ターゲットに印加される特定の低電圧よりも小さいと、結果的に実質的に低漏れ電流が発生することが見出されている。
図３Ｃは、イオンビーム電流に対して、中性子発生器の出力のグラフを示すものであり、ターゲット電圧が実質的に一定のままである。図３Ｃは、一般的に、中性子出力がイオンビーム電流（従って、フィラメント電流に）に線形に関連することを示している。図３Ｃのグラフ上の特定の点では、発生器からの中性子出力が、もはやイオンビームの付加的な増加と共に線形に増大しないことが明らかである。一部の例においては、イオンビーム電流に対する中性子発生器出力の線形性が崩壊する点は、電離器電流を増大させることにより増大させることができる。一部の例においては、電離器は、電位印加で電子を放出する加熱した陰極（図示せず）を含むことができる。放出電子の数は、陰極温度を増大させることにより（例えば、加熱器電圧を増大させることにより）、このような例において増大させることができる。このようなコントローラは、ターゲット電流がＸ線発生器チューブで制御される方法と似通っている。
【００１７】
図３Ｄは、ターゲット電圧に対する一定のイオンビーム電流の中性子発生器出力のグラフを示している。一定のビーム電流に関する高電圧に対する中性子発生器出力は、僅かに指数的な関係を示している。本発明以前に当業技術で公知のパルス式中性子発生器作動技術の基準は、図３Ｄに示すターゲット電圧と中性子発生器出力の関係である。このような技術は、一般的に、絶縁システムに合致する最高可能電圧及びＨＶ電源から利用可能な電流でのパルス式中性子発生器の作動を提供する。
図３Ｅは、中性子出力の一定の値に関するイオンビーム電流とターゲット電圧の関係のグラフを示している。図３Ｅに示す関係も僅かに指数的なものである。
【００１８】
本発明による方法は、ターゲット高電圧に対する中性子出力（又は収率）の特徴的な関係、イオンビーム電流に対する中性子出力、及び図３Ａ〜図３Ｅに図表で示すターゲット高電圧に対する高圧漏れ電流を考慮するものである。
【００１９】
高圧漏れ電流としては、本明細書で背景技術の節で説明したように、高電圧絶縁体に沿って及び／又は高電圧絶縁体を通って低電圧電極に又は高電圧電極及び低電圧電極の間を予測不能かつ制御不能に流れる電子の流れがある。一般的に、高圧漏れ電流のマグニチュードは、図３Ｂを参照して上述したように、高電圧のレベルに非常に影響を受けやすい。このような関係の結果として、ターゲット高電圧の減少が小さいと、一般的に、高圧漏れ電流の減少が大きく、ターゲット高電圧の減少が大きいと、一般的に、高圧漏れ電流の減少が小さい。漏れ電流が中性子出力に寄与しないので、漏れ電流が存在すれば、高圧電源上で総負荷電流が増加するか（総負荷電流は、一般的に、イオンビーム電流と漏れ電流の合計である）、又は全電流が一定である場合は、中性子出力が低下する、その理由は、一部のイオンビーム電流が漏出に回されるからである。また、上述のように、漏れ電流は、間欠的である場合があり、かつそのマグニチュードは、予測不能である場合がある。従って、本発明による一部の状況では、イオンビーム電流は、ＨＶ電源から利用可能な最大電流で作動させることができる。中性子出力の変化を補償するために、本発明の一部の例によれば、ターゲット電圧は、中性子出力を増大させるように調節する（例えば、低減する）ことができる。
【００２０】
漏れ電流「イベント」中に一定の中性子出力を維持するために、本発明以前に当業技術で公知の方法においては、中性子発生器イオンビーム電流は、一般的に、存在する高圧漏れ電流に関連して増大する。イオンビーム電流のこのような増加（例えば、リザーバ加熱器電流を増大させることにより調節）は、一般的に、過度の加熱による吸着三重水素のターゲット枯渇のような他のイオンビーム電流制限要素を相応に考慮して、高圧（ＨＶ）電源（図２の１２Ｈ）により供給することができる最大負荷電流まで可能である。しかし、ＨＶ電源負荷電流限界になると、上述のように、中性子出力は、一般的に、ＨＶ漏れ電流のあらゆる付加的なの増加と共に減少することになる。
【００２１】
高圧漏れ電流の中性子発生器出力に及ぼす影響を低減するために、本発明による方法においては、最大高圧電源負荷電流又は他の所定の電流値に達した状態で、コントローラ（図２の１８）にプログラムする命令として、ターゲットに印加される高電圧を低減することを含むことができる。高電圧を低減すると、有効イオンビーム電流の増加の結果として中性子発生器出力を増大させることができる。有効イオンビーム電流のこのような増加は、高圧漏れ電流の減少を提供する。予想されることとして、より低いターゲット高電圧による中性子発生器出力のあらゆる低減は、有効イオンビーム電流の増加により相殺され、その理由は、漏れ電流が低減されることになるからである（図３Ｂを参照されたい）。ターゲット高電圧の漸進的変化に対する中性子発生器出力のレベルのその後の再試験又は判断により、中性子発生器（図２の１２）が中性子出力及び漏れ電流の量に対して最適な高電圧レベルで作動することを保証することができる。
【００２２】
代替的な実施例は、通常の高電圧に対する中性子発生器の信頼性が不確定である例において使用することができる。このような場合に中性子発生器の使用寿命及び性能を最大にするために、中性子発生器の中性子出力は、ターゲットに印加される高電圧を調節することにより制御することができる。固定作動ビーム電流は、一般的に、何らかの作動マージン（中性子発生器の耐用期間終了のための作動する「予備品」）を残すために中性子発生器による十分な中性子出力を可能にするのに十分に高く、かつ、逆に、図３Ａに示すイオンビーム電流制限を十分に下回るものであるように選択される。一定のイオンビーム電流を使用して、ターゲット高電圧は、実質的に一定の中性子出力を維持するように調節する。上述のビーム及び高電圧に関する中性子出力関係は、このような制御手順に適用される。一定のイオンビーム電流が高く設定されるほど、選択した中性子発生器出力の必要なターゲット電圧及び漏れ電流は低い。このような作動の結果は、高圧絶縁システム（中性子発生器の内部、外部とも）に掛かる応力を低減することである。絶縁体に掛かる応力の低減により、中性子発生器を長寿命化することができる。
【００２３】
中性子出力を低減する可能性がある大きな漏れ電流が存在する場合、上述の一定のビーム電流／可変高電圧制御手順は、ターゲット高電圧を増大させることをもたらすことができ、従って、漏れ電流が更に増大する。漏れ電流の更に別の増加により、これらの状況で必要とされると考えられることに反して、中性子発生器出力を低減することができる。このような事例において、一部の例においては、漏れ電流の存在及び／又はマグニチュードを検出することができ、コントローラ（図２の中の１８）にプログラムされた命令により、漏れ電流が過剰であると判断された時にターゲット電圧を低減するように高圧電源を作動させることができる。このような作動制御により、中性子発生器出力が高くなる場合があり、その理由は、過度の漏れが検出及び補償された場合は低減されることになるからである。漏れ電流を検出する方法は、以下のものを含むことができる。すなわち、（１）高圧ディザリング：中性子発生器出力がターゲット電圧に正又は負に相関付けられているか否かを判断するように正及び負のステップでターゲット電圧を調節する段階を含むことができる。反相関の量は、漏れ電流のマグニチュードを示すと考えられる。（２）直接測定：一般的に、ターゲットに対向するイオン源正面（例えば、図２の電極１２Ｃ）電極は、高圧経路に沿って漏れ電流の大部分を受け取る。電流の直接の感知を用いてＨＶ漏れ及び／又は存在を判断することができる。一実施例は、電流測定回路を含むことができる。（３）リザーバ加熱器（フィラメント）電流及びＨＶ負荷電流測定。リザーバ加熱器（フィラメント）の予想外の低下は、中性子発生器のガス圧が下ったことを示すことができ、イオンビーム電流が対応して下がったことを示唆している。高圧電源上の負荷電流が対応して下がらなかった場合、このようなことは、ＨＶ漏れの表示である可能性がある。（４）リザーバ加熱器電流ノイズ：元来、高圧回路内の電流漏れは、ノイズを含む傾向があり、漏れが増大する時にノイズが増大することが多い。リザーバ加熱器電流を用いて一定の高電圧負荷電流を維持することができ（一定のイオンビーム電流を維持する理由により）、かつ一般的に、緩やかにのみ時間変化する。測定リザーバ加熱器電流がノイズを伴う（時間と共に円滑に変化しない）場合、このような電流ノイズは、電流漏れの存在を示すことができる。リザーバ加熱器電流ノイズのマグニチュードは、漏電電流のマグニチュードと相関している可能性があり、すなわち、加熱器電流ノイズは、漏れ電流のマグニチュードを推定するのに使用することができる。電熱回路の電圧を測定して加熱器電流に関連する測定結果を取得することができる。加熱器電流のノイズを判断するために、電流に関連するパラメータを測定することが必要なだけである。
【００２４】
本発明による方法の一般原理を説明したが、方法の例示的な実施例を図４の流れ図を参照して説明する。パルス中性子検層計器が最初に通電された時、コントローラ（図２の１８）のプログラミングにより、上述のように、中性子発生器による中性子の生成が引き起こされると考えられる。処理指標「フラグ」は、正の数に最初に設定することができる（Ｆ＞０）。フラグは、ターゲット電圧の変化に対する中性子発生器出力の変化と関連付けることができる。例えば、モニタ検出器（図２の１４を参照されたい）又は他の放射線検出器の計数率に関連付けることができる中性子発生器からの仕様中性子出力をコントローラに対する入力データに入力することができる。高圧電源上の負荷電流及びターゲット電圧の最大値もコントローラに入力することができる。このようなデータ入力は、計器が製造される時、コントローラの初期プログラミングの一部を成すことができ、又は製造後にプログラムすることができる。計器に最初に電力を供給すると、モニタ検出器又は他の放射線検出器の出力部に４０で質問して４２で中性子発生器の出力が仕様未満であるか又は仕様内であるかを判断することができる。モニタ検出器出力が発生器からの仕様中性子出力よりも小さいように示した場合、次に、高電圧（ＨＶ）負荷電流が４４で最大値よりも小さい場合、５２で、リザーバ加熱器（フィラメント）電流は、選択した増分だけ増大させることができる。モニタ検出器出力を４０でもう一度測定する。以上の処理「ループ」は、モニタ検出器が仕様中性子発生器出力内であるように示すまで繰り返すことができ、又は４４で、ＨＶ負荷電流は、ＨＶ電源の最大機能であるか又は何らかの他の所定の値である。ＨＶ負荷電流が所定の値である場合、４６でＨＶを測定し、ＨＶが絶縁システムに関連する最大許容値又は他の所定の値である場合、４８でＨＶを選択量（減分）だけ低減し、かつフラグを負の数に設定する（Ｆ＜０）。モニタ検出器出力をもう一度測定して、以上の処理ループを繰り返す。
【００２５】
４６でＨＶが最大値又は他の所定の値であると判断した場合、５８で、現在のモニタ検出器測定結果を直前のモニタ検出器測定結果と比較する。モニタ検出器測定結果が増大していた場合、６０でフラグを測定する。フラグが正の数であった場合、処理は５４で続行され、ＨＶは、選択量だけ増大し、フラグは、正の数に設定され、４０でモニタ検出器にもう一度質問する。５６でフラグが負の数であった場合、処理は、ブロック４８に戻り、ＨＶは減分されて、フラグは負の数に設定される。
５８で現在のモニタ検出器測定結果が直前のモニタ検出器測定結果を上回っていなかった場合、５６でフラグの値を質問する。フラグが正の数であった場合、処理は、ブロック４８に戻る。フラグが負の数であった場合、処理は、ブロック５４に戻る。
【００２６】
一部の例においては及び先に示唆すたように、別々の「モニタ」検出器を使用することはできない。このような例においては、中性子発生器の中性子出力に関連の測定結果は、放射線検出器（図２の１６）により行われた測定により得ることができる。例示的な実施例は、放射線検出器からの計数率が選択した範囲のままであるように、上述のように中性子発生器の出力を調節することが含まれる。漏れ電流を補償することにより、中性子又はガンマ線検出器なしでおおまかに中性子出力を制御しようとすることも可能である。これは、直接的な漏れ電流測定で又はリザーバ電流（又は電力）ノイズを測定することにより行うことができる。このようなノイズ測定値は、漏れ電流のマグニチュードと相関付けることができる。
【００２７】
本発明の様々な態様によるパルス式中性子発生器を作動させる方法は、漏れ電流イベント中でさえも中性子出力の安定化をもたらすことができ、漏れ電流イベントの発生及び激しさを低減することができ、及び中性子発生器を長寿命化することができる。
本発明を限られた数の実施形態に対して説明したが、本発明の開示の恩典を受ける当業者は、本明細書で開示する本発明の範囲から逸脱しない他の実施形態を考案することができることを認めるであろう。従って、本発明の範囲は、特許請求の範囲によってのみ限定されるべきである。
【符号の説明】
【００２８】
１０  検層計器
２０  坑井
２１  地下地層
３０  記録ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図４】
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