УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗЛУЧЕНИЯ ПЕРВОГО ПУЧКА ФОТОНОВ ВЫСОКОЙ ЭНЕРГИИ И ВТОРОГО ПУЧКА ФОТОНОВ БОЛЕЕ НИЗКОЙ ЭНЕРГИИ, УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ И СПОСОБ

1. Устройство (40) для излучения первого пучка (124) фотонов высокой энергии и, по меньшей мере, второго пучка (130) фотонов более низкой энергии, предназначенных для измерения многофазного флюида, содержащего:
радиоактивный источник (44) выполненный с возможностью генерирования падающего пучка (120) фотонов высокой энергии;
отличающееся тем, что содержит:
мишень (48), размещенную напротив источника (44), при этом мишень (48) выполнена с возможностью генерирования второго пучка (130) путем взаимодействия с первой частью фотонов высокой энергии падающего пучка (120), излучаемого источником (44), при этом вторая часть фотонов падающего пучка (120), излучаемая источником (44), проходит через мишень (48) для формирования первого пучка (124), а устройство содержит также коллиматор (50), имеющий внутри центральный проход (72), размещенный вдоль продольной оси (В-В'), для направления первого пучка (124) и второго пучка (130) вдоль продольной оси (В-В') к датчику (104) через флюид; причем
коллиматор (50) имеет, по меньшей мере, один вспомогательный проход (76) для направления второго пучка (130) к датчику (104), при этом один или каждый вспомогательный проход (76) расположен вокруг и на расстоянии от центрального прохода (72) и открыт на входе напротив мишени (48).
2. Устройство (40) по п.1, отличающееся тем, что один или каждый вспомогательный проход (76) расположен по оси вспомогательного прохода (С-С'), при этом ось вспомогательного прохода (С-С') и продольная ось (В-В') образует ненулевой угол в проекции на плоскость, проходящую через продольную ось (В-В').
3. Устройство (40) по п.1 или 2, отличающееся тем, что мишень (48) примыкает к коллиматору (58) и закрывает центральный проход (72) и один или каждый вспомогательный проход (76).
4. Устройство (40) по п.1 или 2, отличающееся тем, что один или каждый вспомогательный проход (76) ограничен внутри, по меньшей мере, одной стенкой (70, 74, 78) коллиматора (50), выполненной с возможностью взаимодействовать с фотоном высокой энергии для генерирования фотона более низкой энергии.
5. Устройство (40) по п.1 или 2, отличающееся тем, что один или каждый вспомогательный проход (76) имеет поперечное сечение, превышающее или равное поперечному сечению центрального прохода (72).
6. Устройство (40) по п.1 или 2, отличающееся тем, что объединенное поперечное сечение одного или каждого вспомогательного прохода (76) имеет кольцевую форму, размещенную вокруг центрального прохода (72).
7. Устройство (40) по п.1 или 2, отличающееся тем, что мишень (48) содержит центральную часть (92), размещенную, по существу, перпендикулярно продольной оси (В-В') и периферийную часть (94), расходящуюся от коллиматора (50) к источнику (44).
8. Устройство (40) по п.7, отличающееся тем, что периферийная часть мишени (48) раскрывается на угол, составляющий от 30° до 60°.
9. Устройство (40) по п.1 или 2, отличающаяся тем, что оно содержит средство (60) концентрации фотонов высокой энергии, излучаемых источником (44), при этом средство (60) концентрации расположено вокруг источника (44) и имеет нижнюю поверхность (68), расходящуюся вокруг источника (64) к коллиматору (50) и выполнено с возможностью взаимодействовать с фотоном высокой энергии для образования фотона более низкой энергии.
10. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что первый пучок образован из фотонов, обладающих энергией, находящейся в первом энергетическом интервале, второй пучок образован из фотонов, обладающих энергией, находящейся во втором энергетическом интервале, который меньше первого энергетического интервала, при этом мишень (48) выполнена с возможностью создавать второй вспомогательный пучок фотонов более низкой энергии, имеющий энергию, содержащуюся в дополнительном энергетическом интервале, отличном от второго энергетического интервала и первого энергетического интервала.
11. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что мишень (48) содержит, по меньшей мере, первую область, выполненную из первого металла, генерирующего фотоны более низкой энергии, предназначенные для образования второго пучка, и вторую область, выполненную из второго металла, отличного от первого металла, способного формировать вспомогательные фотоны более низкой энергии, формирующие второй вспомогательный пучок.
12. Установка (10) измерения фаз многофазного флюида, содержащегося в трубопроводе (12), отличающаяся тем, что содержит:
измерительный участок (20), соединенный с трубопроводом, при этом измерительный участок (20) ограничивает измерительную зону (28) многофазного флюида;
устройство (40) по любому из п.1-11 и
датчик (42) обнаружения, при этом измерительная зона (28) размещена между мишенью (48) и датчиком (42) обнаружения, причем устройство (40) выполнено с возможностью направления первого пучка и второго пучка через измерительную зону (28) к датчику (42) обнаружения.
13. Установка по п.12, отличающаяся тем, что датчик (42) обнаружения содержит кристалл, выполненный с возможностью принимать фотоны, исходящие из первого пучка и второго пучка после их прохождения в зону измерения, причем кристалл имеет средний атомный номер, меньший 40 и, предпочтительно, выполнен на основе иттрий-алюминий-перовскита или фтористого кальция.
14. Способ измерения фазовых частей многофазного флюида, содержащегося в трубопроводе (12), с помощью установки (10) по любому из п.12 или 13, отличающийся тем, что он содержит следующие этапы, на которых:
размещают многофазный измеряемый флюид в измерительной зоне (28) измерительного участка (20);
активируют один источник (44) для генерирования одного пучка (120) фотонов высокой энергии, направленных к мишени (48);
осуществляют взаимодействие между первой частью фотонов высокой энергии, исходящих из одного падающего пучка (120) и мишенью (48) для генерирования, после прохождения через мишень (48), первого пучка (124) фотонов высокой энергии и второго пучка (130) фотонов низкой энергии;
направляют первый пучок (124) и второй пучок (130) для освещения флюида, циркулирующего в измерительной зоне (28), первым пучком (124) и вторым пучком (130);
детектируют датчиком (42) обнаружения фотоны высокой энергии и фотоны низкой энергии, исходящие соответственно из первого пучка (124) и второго пучка (130) после их прохождения через флюид;
направляют первый пучок (124) через центральный проход и направляют второй пучок (130) через центральный проход (72) и один или каждый вспомогательный проход (76).