NO822497L

NO822497L - Apparat for innsamling av borehulls-loggedata.

Info

Publication number: NO822497L
Application number: NO822497A
Authority: NO
Inventors: James Edward Meisner
Original assignee: Dresser Ind
Priority date: 1981-08-03
Filing date: 1982-07-20
Publication date: 1983-02-04
Also published as: CA1185380A; US4471435A; DK338982A; EP0072418A1

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører loggesystemer for hydrokarbon-brønner, og mer spesielt angår den et datamaskin-basert system for innsamling, presentasjon, behandling og registrering av nukleære loggedata fra hydrokarbon-brønner.

Brønnloggesystenier er i mange år. blitt brukt ved leting etter hydrokarboner. Brønnloggesystemer frembringer data til bruk for geologer og oljeingeniører som skal ta mange bestem-melser angående hydrokarbon-utforskningen. Spesielt tilveiebringer brønnloggesystemer data for underjordisk strukturkart-legging, for å definere undergrunnsformasjonenes litologi, for å identifisere hydrokarbon-produktive soner og for å tolke re-servoirkarakteristikker og reservoirinnhold.

Det vinnes mange typer brønnloggesystemer, hver av hvilke arbeider på grunnlag av et fysisk fenomen. Et induksjons-loggesystem måler konduktiviteten til formasjoner som gjennomtrenges av et borehull. Et akustisk brønnloggesystem måler den hastighet ved hvilken en kompresjonsbølge forplanter seg gjennom en formasjon umiddelbart i nærheten av et borehull. Et tett-hets-loggesystem måler formasjonens spesifikke tetthet. Et de-viasjons-loggesystem måler størrelsen og retningen pa fallet til dé formasjoner man støter på i et borehull.

I tillegg til de ovennevnte brønnloggesystemer finnes det også forskjellige typer nukleære brønnloggesystemer. Disse in-kluderer gammastråle-loggesystemer som baserer seg på spektralanalyse av naturlig og indusert gammastråling. Det finnes også et nøytronabsorpsjons-loggesystem som måler desintegrasjonshastigheten til nøytronpopulasjonen etter et utbrudd av nøytroner inn i formasjonen fra en pulset nøytronkilde. The Dresser Atlas Division of Dresser Industries, Inc, har tilbudt

nukleære brønnloggesystemer av disse typene under varemerkene

"SPECTRALOG", "CARBON/OXYGEN LOG" og "NEUTRON LITETIME LOG".

Brønnloggemetoder som medfører måling av gammastråler, som.er elektromagnetiske bølger som produseres av ustabile ra-dioaktive elementer når deres atomer gjennomgår spontane eller induserte transformasjoner, kan utføres både i f6rede og åpne borehull. Spektralanalyse av naturlige gammastråler er spesielt nyttig for å identifisere litologier som kan være potensi-elt hydrokarbonproduserende. Spektralanalyse av gammastråler blir også benyttet til å bestemme oljemetning i formasjoner som inneholder formasjonsvann med lav eller ukjent salinitet. Når ferskvann er tilstede, tilveiebringer imidlertid en spektralanalyse av gammastråler som stammer fra nøytronbombardement,

det vil si induserte gammastråler, en forbedret vurdering av formasjonslitologien..

De tre hovedkildene for naturlig radiaktivitet som man vanligvis observerer i reservoirbergarter, er torium, uran og kalium. Brønnlogging som benytter spektralanalyse av natur-

lige gammastråler, frembringer en kvantitativ måling av disse elementer":—B"å~de"'uran og—torium -er ka-r^fct^r-i-se-r-t--ved—s-pes-i-f-ék-k-e desintegrasjonskjeder. Kalium består av tre isotoper, av hvilke den eneste ustabile isotop er nukliden kalium-40. Brønnlogge-systemer som frembringer spektralanalyse av naturlig gammastråling, måler de totale gammastrålepulser, de gammastråler som utsendes av kalium ved 1,46 MeV, urankjede-nukliden vismut som emanerer gammastråler ved 1,764 MéV, og toriumkjede-nukliden tallium som emanerer gammastråler ved 2,614 MeV.

Tidligere kjente brønnloggesystemer for å utføre spektralanalyse av naturlige gammastråler har innbefattet et brønnlog-ge-instrument som føres gjennom borehullet. Instrumentet innbefatter et gammaspektrometer med et talliumaktivert natrium-jodid-krystall som er optisk koblet til et fotomultiplikator-rør. En. elektronisk forsterker nede i hullet frembringer spen-ningsforsterkning og overfører detektorspennings-pulssignaler oppover gjennom en loggekabel til instrumenter på overflaten. Instrumentene på overflaten består av en elektronisk forsterker, en flerkanal-analysator, et digitalt panel og et loggekamera.

Pulssignaler som når overflaten, passerer gjennom en elektronisk forsterker til flerkanal-analysatoren og det digitale panelet. Flerkanal-analysatoren sørger for en total pulstel-ling og velger pulser innenfor bestemte energivinduer for separat telling. Det digitale panelet beregner tellehastigheter korrigert for bakgrunnsstråling fra de loggede rådata ved hjelp av en matematisk spektralstrippings-teknikk. Energivinduene.

til flerkanal-analysatoren blir valgt slik at de svarer til de karakteristiske energier for kalium, uran og torium.

Det digitale panelet innbefatter fire tellehastighetsmå-lere (CRM). Tellerne akkumulerer det totale antall målte gammastråler (total tellehastighet, pulser pr. min) og de bakgrunns- korrigerte tellehastigheter i hvert av flerkanal-analysatorens energivinduer for kalium, uran og torium. Utgangene fra hver tellehastighetsmåler blir fremvist som en funksjon av dybden ved hjelp av loggekameraet på film. Loggefilmen omfatter fire spor. Et spor er den totale telling i pulser pr. min. I et tilstøtende spor blir en kaliumkurve registrert i prosent, en urankurve blir registrert i ppm (parts per million) og en to-' riumkurve blir registrert i ppm.

Brønnloggesystemer som utfører spektralanalyse av induserte gammastråler, benytter en pulserende nøytronkilde som frembringer høyenergi-nøytroner. Når karbon og oksygen blir bombardert med høyenergi-nøytroner, utsender begge gammastråler

som er karakteristiske for de respektive kjerner. Gammastråle-energien for karbon er 4,43 MeV og den fremherskende gammastråling. for oksygen er ved 6,13 MeV. Gammastrålene blir detektert ved hjelp av et scintillasjonsspektrometer, som er kalibrert for å telle pulser i de energiområder som best indikerer karbon og oksygen. Informasjon som er tilgjengelig i det ana-lyserte spektrum innbefatter målinger av de uelastiske gammastråler fra kalsium og silisium. Etter at de uélastiske reak-sjoner har opphørt, blir det også foretatt måling av innfangningsgammastråling fra silisium og kalsium.

Nøytroner med tilstrekkelig energi til å eksitere en karbon- eller oksygen-kjerne viser seg å eksistere i en undergrunnsformasjon bare en kort tidsperiode. Følgelig blir detektoren styrt og synkronisert for å foreta en måling mens nøytro-ner blir utsendt fra kilden. Et karbon/oksygen-forhold blir utledet ved å ta forholdet mellom gammastrålepulsene i de valgte energivinduer.

Gammastrålemålingene blir presentert på et konvensjonelt brønnloggeformat som omfatter kontinuerlige kurveskriverspor. Et spor blir brukt til å overvåke utgangen fra nøytronkilden, tilstøtende spor inneholder en kurve over karbon/oksygen-forholdet, en kurve over silisium/kalsium-forholdet og en uelastisk kurve over kalsium/silisium-forholdet.

Brønnloggesystemer for måling av nøytronabsorpsjon i en formasjon benytter en pulset nøytronkilde som tilveiebringer utbrudd av meget hurtige, høyenergi-nøytroner. Pulsing av nøy-tronkilden tillater måling av makrotverrsnittet for absorpsjon av termiske nøytroner (£, engelsk: macroscopic thermal neutron absorption capture cross-section) for en formasjon. Innfangningstverrsnittet for en reservoirbergart indikerer porøsite-ten, salihiteten til formasjonsvannet og mengden og typen av hydrokarboner i porerommene.

Nøytroner som forlater den pulsede kilden, vekselvirker med de omgivende materialer og blir bremset. I et brønnlogge-miljø virker hydrogen i det omgivende vann og hydrokarboner til å bremse nøytronene. Etter at nøytronene er blitt bremset ned til den termiske tilstand, blir de innfanget av atomer i det omgivende vann. Atomer som fanger inn nøytroner er i en eksi-tert tilstand, og etter en kort tid blir gammastråler utsendt idet atomet vender tilbake til en stabil tilstand.

Det antall gammastråler som er tilstede til enhver tid,

er direkte proporsjonalt med antallet termiske nøytroner, dvs. den termiske nøytronpopylasjonen. Desintegrasjonshastigheten til denne nøytronpopulasjonen er en eksponensiell funksjon og blir definert ved å spesifisere den tid som er nødvendig for at den termiske nøytronpopulasjon skal avta til det halve. Denne tiden refereres til som nøytron-halveringstiden.' Mens det i virkeligheten er nøytron-levetiden som måles, er innfangningstverrsnittet den mest nyttige parameter. Innfangningstverrsnittet og nøytronlevetiden står i et inverst forhold til hverandre, idet innfangningstverrsnittet er et mål på den hastighet ved hvilken termiske nøytroner blir innfanget i formasjonen. Analyse av formasjoner på denne måten blir referert til som "nøytrondesintegrasjons-analyse".

Målingen av nøytronpopulasjonens desintegrasjonshastighet blir foretatt syklisk. Nøytronkilden blir pulset i 20 - 30 mikrosekunder for å skape en nøytronpopulasjon. Siden des-integrasjonen av nøytronpopulasjonen er en tidsavhengig fukn-sjon, ér det bare nødvendig med to tidsrefererte gammastråle-tellemålinger. Innfangningsgammastrålene blir vanligvis detektert i tidsintervaller som er 400 - 600 mikrosekunder og 700 - 900 mikrosekunder etter hvert nøytronutbrudd eller nøytronpuls. Etter hvert som nøytronkilden blir pulset og målingene foretatt, blir brønnlogge-instrumentet kontinuerlig trukket opp gjennom borehullet.

Den registrerte loggen består av fire kurver eller spor på en kurveskriver. Innfangningsgammastrålene som måles i løpet av den første måletidsperioden, blir registrert i et spor. Innfangningsgammastrålene som måles under den andre måletidsperioden, blir registrert i et annet spor. I det tredje og fjerde sporet blir det registrert en overvåkning av nøytron-kilde-utgangen og det beregnede innfangningstverrsnitt. Innfangningstverrsnittet blir kontinuerlig beregnet ut fra de målinger som foretas i løpet av de to måletidsperiodene.

Sammen med den termiske nøytronloggen, kan en epitermisk nøytronlogg samtidig registreres. Ffiringsmansjetter kan også registreres.

Selv om tidligere kjente nukleære brønnloggesystemer ut-gjør et meget nyttig instrument i olje- og gass-leting, har de

krevet dyktige operatører for å frembringe konsekvent operasjon. Uten dyktige, erfarne operatører som har sin hele og. fulle opp-merksomhet rettet på driften av brønnloggesystemet, blir resultatene inkonsekvente og krever at loggingen gjentas gang etter

gang inntil ensartede brønnloggedata blir oppnådd. Siden logging av en brønn krever opphør av alle andre operasjoner i forbindelse med brønnen, går verdifull tid tapt og 'det påføres be-tydelige omkostninger når brønnloggingen ikke avsluttes hurtig. Følgelig er det ønskelig at et brønnloggesystem, spesielt et

nukleært brønnloggesystem, er i stand til å frembringe nøyak-tige, pålitelige brønnloggedata på et konsekvent grunnlag. Den foreliggende oppfinnelse er rettet på å oppnå dette formål ved å fremme konsekvent og reproduserbar innsamling av brønnlogge-data der loggeoperasjonen er mindre avhengig av en erfaren ope-ratør.

I henhold til den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt et borehulls-loggesystem for å utføre spektralanalyse av naturlig og nøytronindusert gammastråling og for å utføre en analyse av en nøytronpopulasjonsdesintegrasjonshastighet i en. formasjon, hvilket system er datamaskinbasert og frembringer sanntids-presentasjon av de innsamlede borehulls-loggedata.

Systemet er egnet for bruk med et konvensjonelt borehulls-loggeinstrument som er anordnet for føring gjennom et borehull. Et slikt instrument omfatter en detektor for deteksjon av gam-mautstråling fra undergrunnsformas.joner og frembringer elektriske pulssignaler som indikerer detekterte gammastråler. I én driftsmåte for borehulls-loggesystemet hvor data om gamma-strålingens- energispektrum skal innsamles, frembringer detektoren i instrumentet elektriske pulssignaler hvis amplitude indikerer energiene til de detekterte gammastråler. Hvis spektralanalysen angår nøytroninduserte gammastråler, innbefatter undergrunnsinstrumentet en nøytronkilde for gjentatt frigjøring av utbrudd av nøytroner rettet mot formasjonen, der hvert nøy-tronutbrudd frembringer uelastiske sprednings-gammastråler som detekteres under et første tidsintervall, og innfangningsgammastråler som detekteres i løpet av et annet intervall. Et elektrisk pulssignal fra detektoren blir overført i løpet av hvert av de to deteksjonsintervaller, og en synkroniserings-signalpuls blir periodisk sendt til overflaten. I en annen driftsmåte for borehulls-loggesystemet hvor data om nøytronpopula-sjonens desintegrasjonshastighet skal innsamles, blir en nøy-tronkilde i instrumentet gjentatt pulset ved hjelp av en kilde-utløser for å frigjøre nøytronutbrudd. Instrumentet omfatter videre en første og en annen gammastråledetektor, én for å detektere gammastråler som frembringes ved termisk nøytroninn-fangning og den andre for å detektere gammastråler.

Ettersom instrumentet føres gjennom borehullet, frembringer et dybdeodometer signaler som indikerer instrumentets be-vegelseshastighet langs borehullet og frembringer en indikasjon på instrumentets dybde i borehullet. Spesielt blir det frembragt et signal som indikerer at instrumentet har tilbakelagt et forutbestemt dybdeintervall, som hensiktsmessig er en kvart fot.

Borehulls-loggesystemet omfatter en signalgjenvinningsenhet som er koblet til loggekabelen for å motta elektriske pulssignaler fra detektoren. For spektralanalyse omfatter signalgjenvinningsenheten fortrinnsvis en signaltilpasningskrets som tilveiebringer impedanstilpasning og signalforsterkning for å kompensere for kabeldempningstap. De tilpassede pulssignaler blir tilført en flerkanal-analysator som frembringer digitale data som er representative for spekteret til de detekterte gammastråleenergier. En fremvisningsenhet som er koblet til flerkanal-analysatoren, frembringer sanntids-presentasjon av de innsamlede loggedata vedrørende gammastrålespekteret i en kurve

over relativ gammastrålingsaktivitet (dvs. pulser) som en funk-

sjon av detektert.gammastråle-energinivå. Fremvisningsenheten omfatter hensiktsmessig et gammastrålerør. En sentral behand-lingsenhet som arbeider i samsvar med et sett programinstruk-sjonér, avgir styreinstruksjoner til flerkanal-analysatoren og fremvisningsenheten for å styre rekkefølgen av innsamlingen og presentasjonen av loggedata vedrørende gammastrålespekteret.

Sentralbehandlingsenheten styrer rekkefølgen av innsamlingen og presentasjonen av data på sanntids-basis i samsvar med et hovedavbrudd som svarer til at undergrunnsinstrumentet har tilbakelagt et forutbestemt borehullsdybdeintervall. Det vil si at data som er innsamlet mens. instrumentet har tilbakelagt det forutbestemte intervall i borehullet, umiddelbart blir frembragt til fremvisningsenheten for fremvisning. I tillegg

innsamler imidlertid sentralenheten data fra flerkanal-analysatoren for utmatning til et masselager.

Flerkanal-analysatoren omfatter en pulshøyde-analysator som reagerer på elektriske pulssignaler fra detektoren for å frembringe en digital kode som er representativ for toppamplituden av hvert pulssignal. Den digitale koden blir tilført som en adressekode til et direktelager som akkumulerer pulser av detekterte gammastråler i henhold til energinivå. Det vil si at hver lagersted svarer til et spesielt energibånd og inneholder en telling av opptredenen av detekterte gammastråler med energier innenfor dette energinivå-båndet. Hvert lageradresse-sted svarer følgelig til en "kanal".

Når et lagersted adresseres, blir den der lagrede digitale telleverdi inkrementert med én. Dette blir utført ved hjelp av styrelogikk som frembringer lagerstyrekommandoér som respons på en indikasjon fra pulshøyde-analysatoren om at en digital kode

for adressering av lageret, er tilgjengelig. Styrelogikken frembringer en lagerstyrekommando for å lese telleverdien i det adresserte lagersted og skrive tilbake i det adresserte lagersted. en inkrementert telleverdi. For inkrementering av telleverdien blir et register koblet til lageret, og under styring av styrelogikken blir telleverdien som er lest ut av lageret, lastet inn i registeret. Styrelogikken avgir så en kommando til registeret om å inkrementere den lastede telleverdi med én. Registerinnholdet blir så skrevet tilbake i det adresserte lagersted.

Ved hvert forutbestemt dybdeintervall-avbrudd til sentralenheten, blir lagerinnholdene lest kanal for kanal ut på en samleledning (bus). Fremvisningsenheten som virker som en spektrumfremviser, blir tilkoblet samleledningen for å oppnå kanaltelleverdiene. Fremvisningsenheten har en første mikroprosessor for redigering av kanaltelleverdiene for fremvisning. Et lager som den første mikroprosessoren har .adgang til, lagrer de redigerte telleverdidata. Fremvisningsenheten omfatter også en annen mikroprosessor som har adgang til lageret, for å frembringe de redigerte kanaltelledata for fremvisning. Fremvisningsenheten presenterer dataene som en opptegning av relativ gammastrålingsaktivitet (dvs. pulser eller tellinger) som en funksjon av energinivå (dvs. kanal).

Fremvisningsenheten omfatter et katodestrålerør for fremvisning av opptegningen eller kurven. Følgelig må det tilveiebringes et horisontalt avbøyningssignal og et vertikalt avbøy-ningssignal. Dette utføres ved hjelp av den annen mikroprosessor som frembringer to datablokker til to separate digital/analog-omsettere som frembringer de horisontale og vertikale av-bøyningssignaler. ' "•

Telleverdidataene i lageret for fremvisningsenheten akkumuleres etter hvert som loggingen skrider frem. Det vil si at telleverdidata som oppnås mens et forutbestemt dybdeinkrement av borehullet logges, blir addert til de telleverdidata som er akkumulert over de forutgående datainnsamlings-intervaller. Etterhvert som en loggekjøring finner sted, vil kurven på frem-visningsenhetens katodestrålerør bygge seg opp, og det vil ut-vikle seg topper ved de kanaler hvor gammaaktiviteten ér størst.

Kanaltelleverdier i flerkanal-analysatorens lager blir

lest ut av lageret og plassert på samleledningen under styring av sentralenheten. Dette blir utført ved å frembringe en adressegenerator i signalgjenvihningsenheten som arbeider under styring av sentralenheten for sekvensielt å adressere lagerstedene. Styrelogikken som styres fra sentralenheten, genererer en utmatnings-klargjøringskommando til lageret for å lese data ved et adressert sted. En drivkrets for samleledningen som er klargjort ved hjelp av sentralenheten, plasserer de data som er lest ut av lageret, på samleledningen som sentralenheten har adgang til.

Hvis driften i spektralanalyse-modiet er med hensyn til nøytroninduserte gammastråler, omfatter signalgjenvinningsenheten en synkroniseringsgenerator som er koblet til loggekabelen, og som reagerer på synkroniseringssignalpulser som over-føres over denne, for frembringelse av et firkantbølgesignal for å skjelne mellom, elektriske signalpulser som kan. tilskrives uelastiske gammastråler og elektriske signalpulser som kan tilskrives innfangningsgammastråler. Firkantbølgesignalet blir brukt som en digital enkeltbit-kode og tilføres direktelageret sammen med pulshøyde-analysatorens digitale kode for å danne den fullstendige lageradressekode. På denne måten kan separate deler av direktelageret tildeles telleverdier for uelastiske gammastråler og telleverdier for innfangningsgammastråler.

Synkroniseringssignalet som frembringes av instrumentet nede i borehullet, er hensiktsmessig et negativtgående pulssignal som blir gjentatt etter hver opptreden av et forutbestemt antall nøytronutbrudd. Synkroniseringsgeneratoren omfatter derfor en anordning for å detektere synkroniseringssignalet og frembringe et klokkepulssignal som respons på dette. Detekte-ringsanordningen er hensiktsmessig en monostabil innretning. Det frembragte klokkepulssignalet blir tilført en faselåst sløyfeinnretning som multipliserer klokkepulssignalet med en forutbestemt faktor for å frembringe et firkantbølgesignal som har en fase i tidsmessig koinsidens med signalpulser fra den uelastiske detektoren på loggekabelen og den annen fase i tids-samsvar med signalpulsene fra innfangningsdetektoren på loggekabelen.

For analyse av nøytronpopulasjonens desintegrasjonshastighet Omfatter signalgjenvinningsenhéten en telle-enhet med flere kanaler for å telle opptredenen av detekterte gammastråler i påfølgende inkrementale tidsspalter med forutbestemt varighet. Telle-enheten med flere kanaler bruker triggersignalet for. nøy-tronkilden som frembringes i borehulls-instrumentet, som en startreferanse. En adressegenerator frembringer en sekvens med lageradresse-koder som følger etter hvert kildetriggersignal til å adressere påfølgende lagersteder. Den tid hvert lagersted blir adressert ved hjelp av adressegeneratorkoden definerer en tidsspalte eller "oppholdsperiode". Når en detektor-puls opptrer, frembringer styrelogikken styrekommandoer for ut lesning av den lagrede verdi fra et adressert lagersted, in-krementerer telleverdien med én og skriver den inkrementerte telleverdi tilbake i det adresserte lagersted.

Fordi elektriske pulssignaler blir tilveiebragt fra to detektorer i undergrunnsinstrumentét, må to separate deler av lageret anordnes for å akkumulere to grupper av telleverdidata. Følgelig er det tilveiebragt en synkroniseringsgenerator for

å frembringe et signal som indikerer den detektor som har frembragt det elektriske pulssignalet. Signalet fra synkroniseringsgeneratoren blir brukt som en ytterligere adressekodebit for å utpeke den ene eller den andre av lagerdelene som adresseres ved hjelp av adressegeneratorkoden. På denne måte blir det frembragt to histogrammer med flere opphold som er representative for de termiske og epitermiske nøytroninnfanghings-kurver.

De telleverdidata som frembringes under analyse av nøy-tronpopulas jonens desintegrasjonshastighet, blir tilført sentralenheten og fremvisningsenheten på samme måte som telleverdidata fra spektralanalysen.

Sentralenheten utfører flere rutiner for å oppnå og behandle telleverdidata. Under styring av disse rutinene virker sentralenheten til å frembringe data fra signalgjenvinningsenhetens lager og plassere dem i et lager, sende fremvisnings-styrekommandoer til fremvisningsenheten, utføre databehandling av nukleære borehulls-loggedata (det vil si vindusstyring, støy-fjerning, forholdsdannelse osv.), mate ut behandlede nukleære borehulls-loggedata til film og magnetbånd, og kalibrere sig-nalg j envinningsenheten .

Ved utførelse av spektralanalysen oppnår sentralenheten borehulls-loggedata på grunnlag av at undergrunns-anordningen gjennomløper et forutbestemt dybdeintervall som bestemmes ved hjelp av et dybdeavbruddssignal. Etter at nukleære borehulls-loggedata er tilveiebragt, utfører sentralenheten forskjellige behandlingsrutiner på loggedataene. Innbefattet integrerings-tellinger mellom utpekte kanaler, normalisering av de integrerte'tellinger og anvendelse av skilleligninger på telleverdidataene. Endelig mater sentralenheten resultatene til bånd og filmregi-streringsmedia.

Under utførelse av en spektralanalyse av nøytronindusert

gammastråling, integrerer sentralenheten telleverdier for både innfangningsspekteret og det uelastiske spekteret. Sentralenheten beregner også forhold mellom integrerte telleverdidata, innbefattet de uelastiske forhold mellom karbon/oksygen og kalsium/silisium og innfangningsforholdet for silisium/kalsium.

I tillegg virker sentralenheten til å normalisere innfangnings-tellingen for silisium.

Et ytterligere trekk ved den foreliggende oppfinnelse er at det er sørget for justering av forsterkningen som påføres en innkommende elektrisk signalpuls i signaltilpasningskretsen som er koblet til loggekabelen, for å korrigere for drift i systemforsterkningen. I henhold til dette aspekt ved den foreliggende oppfinnelse utfører sentralenheten en rutine der valgte topper i energispekteret blir vurdert med hensyn til korrekt posisjonering i sitt respektive spektrum. Dette medfø-rer lokalisering av den aktuelle toppens sentroide for en gitt kanal eller kanaler, og sammenligning av den aktuelle toppens posisjon med den ønskede posisjon av toppsentroiden for den valgte kanal. På grunnlag av sammenligningen beregner sentralenheten en forsterkningsinnstilling som blir sendt til forsterk-ningsstyredelen i signaltilpasningskretsen.

Ved utførelse av en spektralanalyse av naturlig opptredende gammastråling, blir de tre naturlige toppene til uran, torium og kalium hensiktsmessig kontrollert, og den som har det høy-este energinivå, blir brukt i justeringsprosedyren. Ved spektralanalyse av nøytronindusert gammastråling, blir hensiktsmessig bare innfangningstoppen for hydrogen' benyttet.

For å realisere forsterkningsjustering for å kompensere for drift i systemforsterkningen, kan det hensiktsmessig brukes en operasjonsforsterker i den elektriske pulssignalbanen gjennom signaltilpasningskretsen. Et analogt styresignal tilveiebragt fra en digital/analog-omsetter blir tilført som styreinngangen til operasjonsforsterkeren. Det digitale forsterknings-ord som er beregnet ved hjelp av sentralenheten, blir matet ut til digital/analog-omsetteren for å tilveiebringe det ønskede . analoge styresignal.

En beskrivelse som omhandler den beste kjente måte å ut-føre og bruke den foreliggende oppfinnelse på, er gitt ved hjelp

. av den følgende detaljerte beskrivelse av en foretrukket utfø-

relsesform som er illustrert på de vedføyde tegninger, der:

Fig. 1 er et blokkskjerna over et datamaskinbasert nukleært borehulls-loggesystem for gjennomføring av en spektralanalyse av naturlig pg indusert gammastråling i en formas'jon; . fig. 2 er én representativ fremvisning av en spektralanalyse av naturlig opptredende gammastråling som er tilveiebragt ved hjelp av et system som vist på fig. 1;

fig. 3 er et blokkskjema over et datamaskinbasert nukleært borehulls-loggesystem til å utføre en analyse av nøytrondesin-tegrasjonen i en formasjon;

fig. 4 er en representativ fremvisning av analysedata ved-rørende nøytrondesintegrasjonen oppnådd ved hjelp av et system i samsvar med hva som er vist på fig. 3;

fig. 5 er et blokkskjema over et nukleært borehulls-loggesystem basert på bruk av en universal datamaskin for enten spektralanalyse av gammastråling eller analyse av nøytrondes-integrasjon i en formasjon, koblet til et passende borehulls-loggeinstrument;

fig. 6 er et funksjonsblokkskjerna over en utførelsesform av en signalgjenvinningsenhet som enten kan brukes som en fler-kanalanalysator (MCA) eller en veie-enhet med flere kanaler

(MCS);

fig. 7 er et tidsskjema som illustrerer lagertidsstyring

i det apparatet som er vist på fig. 6;

fig. 8 er et tidsskjema som illustrerer lagertidsstyring når apparatet på fig. 6 brukes i MCA-drift;

fig. 9 er et tidsskjema som illustrerer lagertidsstyring når apparatet på fig. 6 brukes i MCS-drift;

fig. 10 er et kretsskjerna for realisering av. lageret på fig. 6;

fig. 11 er et kretsskjema for realisering av inkrementregisteret og skrivemultiplekseren på fig. 6;

fig. 12 er et kretsskjema for realisering av den styrelogikken som er vist på fig. 6;

fig. 13 er et kretsskjema for realisering av lageradresse-multiplekseren og -sperrekretsen, synkroniseringsvelge-logikken og den synkroniseringsgeneratoren som .er vist på fig. 6;

fig. 14 er et tidsskjema som illustrerer tidsforholdet mellom et nøytronpuls-triggersignal nede i hullet, et multiplek-

ser-portstyringssignal nede i hullet og signalpulser fra detektorer nede i hullet for detektering av innfangningsstråling og uelastisk stråling;

fig. 15 er et kretsskjema for realisering av signaltilpasnings-blokken på fig. 6;

fig. 16 er et kretsskjema for realisering av pulshøyde-analysatoren på fig. 6;

fig. 17 er et kretsskjema for realisering av adressegeneratoren" på fig. 6;

fig. 18 er et blokkskjema over en utførelsesform av en operatør-fremvisningsanordning for bruk i systemene på fig. 1, 3.og 5;

fig. 19 er et tidsskjema som illustrerer de klokkesignalene som brukes i fremvisningsanordningen for tidsstyring av dens drift;

fig. 20 er et kretsskjema for realisering av CPD-grensesnittet på fig. 18;

fig. 21 er et kretsskjema for realisering av multiplekser/sperreanordningen og den ytre grensesnittilpasseren (PIA) på fig. 18;

fig. 22 er et kretsskjema for realisering av MPUog data-og adresse-busdrivkretsene for denne på fig. 18;

fig. 23 er et kretsskjema for realisering av MPU B og data- og adresse-busdrivkretsene for denne på fig.. 18;

fig. 24 er et kretsskjema for realisering av direktelageret (RAM) og leselageret (ROM) på fig. 18;

fig. 25 er et kretsskjema for utførelse av brikkeklargjø-rings- og utgangsklargjørings-funksjonene for lagrene på fig. 24;

fig. 26 er et kretsskjema for realisering av klokkegeneratoren på fig. 18;

fig. 27 er et kretsskjema for realisering av digital/analog-omsetteren (DAC) på fig. 18;

fig. 28 er et flytskjema over en programrutine som blir utført av sentralenheten (CPU) for å frembringe data når systemet benyttes til spektralanalyse;

figurene 29A og 29B er flytskjema over en programrutine som blir utført av sentralenheten for å beregne en forsterkningsinnstilling som skal anvendes i kretsen på fig. 15;

fig. 3 0 er et flytskjema over en programrutine som utfø-res av sentralenheten for å frembringe data når systemet brukes til analyse av nøytronpopulasjonens desintegrasjonshastighet; og

fig. 31 er et flytskjema over en programrutine som utføres av sentralenheten for å tilveiebringe data når systemet brukes til spektralanalyse av indusert gammastråling.

Det vises til tegningenes fig. 1, 3 og 5 som viser tre mulige utførelsesformer av nukleære borehulls-loggesystemer i samsvar med den foreliggende oppfinnelse. Det systemet som er vist på fig. 5, er et nukleært borehulls-loggesystem basert på en universal datamaskin for å tilveiebringe enten spektralanalyse av gammastråling eller analyse av nøytrondesintegrasjon når det er forbundet med et passende borehulls-loggeinstrument.

Det vises nå spesielt til fig. 1 hvor det viste datamaskinbaserte nukleære borehulls-loggesystemet omfatter et borehulls-loggeinstrument 12 som gjennomløper et borehull. Instrumentet innbefatter et gammaspektrometer for å detektere gammastråle-emisjoner fra undergrunnsformasjoner og for å frembringe elektriske pulssignaler som indikerer de detekterte 'gammastrålers energier. De elektriske pulssignalene fra gammaspektrometeret blir overført til overflaten over en loggekabel 14. I tilknytning til instrumentet 12 er det selvsagt også et dybdeodometer, hvilket frembringer signaler som indikerer instrumentets beve-gelseshastighet langs borehullet og en indikasjon på instrumentets dybde i borehullet.

En signalgjenvinningsenhet 16 er koblet til loggekabelen for å motta elektriske pulssignaler fra gammaspektrometeret.. Signalgjenvinningsenheten omfatter en signaltilpasningskrets 18 som sørger for impedanstilpasning og signalforsterkning for å kompensere for kabeldempningstap. Det skal bemerkes at det med "elektriske pulssignaler fra gammaspektrometeret" her ikke bare menes den direkte utgangen fra gammaspektrometeret, men også behandlede versjoner av denne, innbefattet forsterkede og filtrerte versjoner.

Signalgjenvinningsenheten omfatter også en flerkanal-analysator (MCA) 20 for å frembringe digitale data som er representative for spekteret til de detekterte gammastråleenergier. MCA 20 frembringer digitale data i blokker, for eksempel fler bit-ord. Hver datablokk representerer den relative gammastrålingsaktivitet ved et visst energinivå. Etter en tid frembringer MCA 20 flere datablokker som tilsammen representerer spekteret til gammastrålingsaktiviteten som en funksjon av inkrementale energinivåer.

En fremvisningsenhet 22 er koblet til flerkanal-analysatoren og tilveiebringer sanntids-presentasjon av de innsamlede spektrale gammastrålings-loggedata i en . opptegning av relativ gammastrålingsaktivitet som en funksjon av energinivået til detektert gammastråling. I fremvisningsenheten 22 blir de digitale data redigert og behandlet til en form som er tilpasset fremvisningsmediet. Fremvisningsenheten 2 2 omfatter hensiktsmessig et katodestrålerør (CRT) som fremvisningsmediet. Føl-gelig redigerer og behandler fremvisningsenheten 22 de spektrale gammastrålings-loggedata for å generere horisontal avbøy-ning og vertikale datasignaler for å drive avbøyningskretsene til katodestrålerøret.

Det vises kort til fig. 2 hvor det er vist en represénta-tiv presentasjon av en spektralanalyse av naturlig.forekommende gammastråling ved hjelp av fremvisningsenheten.'På fig. 2A er det en representativ presentasjon av innsamlede borehulls-loggedata vedrørende gammastrålingsspekteret når gammastråling blir tilveiebragt ved nøytronbombardement av en undergrunnsformasjon som omfatter fremherskende karbon- og oksygen-materialer.

En sentral enhet 2 6 (CPU) som opererer i samsvar med et sett programinstruksjoner, avgir styrekommandoer til flerkanal-analysatoren 20 og spektrumfremvisnings-enheten 22 for å styre rekkefølgen av innsamlingen og presentasjonen av gammastrålings^data. I tillegg kan sentralenheten innhente data fra flerkanal-analysatoren 2 0 for utmatning til masselagerenheten 26. Sentralenheten 24 kan overføre de ubehandlede, digitale gammastrålings-data direkte til masselagerenheten 26, eller bringe dataene på et ønsket format for lagring. Sentralenheten 24 kan også brukes i disse databehandlingsoperasjoner for å tilveiebringe kvalitativ informasjon om undergrunnsformasjonene, hvilken informasjon deretter blir matet til en masselagerenhet.

Om ønsket, kan de ytre anordninger være sammenkoblet, med sentralenheten 26. For eksempel kan plotteren eller kurveskri-veren 28 for tilveiebringelse av konvensjonelle flerspor-regi- streringer og -presentasjoner av innsamlede ubehandlede eller behandlede gammastrålings-data, være inkludert.

Det vises nå til fig. 3 hvor det nukleære borehulls-loggesystemet omfatter et borehulls-loggeinstrument 32 anordnet for å gjennomløpe et borehull. Instrumentet 32 omfatter en pulset nøytronkilde for gjentatt å frembringe et utbrudd av nøytroner rettet inn i den omgivende formasjon. I tillegg finnes det i instrumentet en gammastrålings-detektor for å frembringe elektriske pulssignaler som indikerer nøytronpopulasjonen omkring instrumentet etter hvert nøytronutbrudd. En loggekabel 34 er koblet til loggeinstrumentet for å tilveiebringe et overførings-medium til overflaten for de elektriske pulssignalene fra gam-"mastrålings-detektoren.

Instrumentet 32 kan omfatte en enkelt gammastrålingsdetektor for frembringelse av elektriske pulssignaler som indikerer termisk nøytronpopulasjon omkring instrumentet, ved å detektere "innfangnings"-gammastråling. Om ønsket kan imidlertid instrumentet 32 omfatte en første og en annen gammastrålingsdetektor som er adskilte fra hverandre, og som begge detekterer gammastråler frembragt ved termisk nøytronabsorpsjon. Alternativt kan en detektor■være en termisk detektor og den andre en epitermisk detektor. Den første detektor frembringer elektriske pulssignaler som indikerer termisk nøytronpopulasjon, mens den annen detektor frembringer elektriske pulssignaler som indikerer populasjonen av nøytroner som har energier over det termiske nivå.

En loggekabel 34 som er koblet til loggeinstrumentet, ut-gjør et overføringsmedium til overflaten for de elektriseke. pulssignaler fra detektoren. I det systemet som er vist på fig. 3, omfatter loggekabelen 34 første og andre signalbaner 3.4A, 34B. Disse sørger selvsagt for overføring av elektriske pulssignaler fra den første og den annen detektor i instrumentet 32.

Elektriske pulssignaler som overføres til overflaten over loggekabelen 34, blir mottatt ved hjelp av signaltilpasnings-kretsen 36. Loggeinstrumentet nede i borehullet omfatter typisk telemetrikretser som frembringer elektriske pulser med en firkantbølgeform. Loggekabelens karakteristiske kapasitans og induktans forvrenger imidlertid firkantbølge-pulssignalene på veien til overflaten. Følgelig er en tilpasning av de for-vrengte firkantbølge-pulser som ankommer til overflaten, ønskelig for å gjenvinne pulsformen og overføre hver til passende signalnivåer. Signaltilpasningskretsene vil hensiktsmessig frembringe firkantbølge-pulser ved nivåer som er kompatible med konvensjonelle logikkretser, slik at signalene kan utnyttes som digitale signaler.

Signalene fra signaltilpasningskretsen vil bli referert

til som detektor-pulssignaler. Det her brukte uttrykk "detektor-pulssignal" vil derfor referere til de signaler som ér frembragt av detektorene i instrumentet 32 og overført, og signaltilpassede versjoner av disse.

De signaltilpassede detektor-pulssignalene blir tilført

en veie-enhet med flere kanaler (MCS) 38. Et nøytronpuls-synkroniseringssignal blir også tilveiebragt som en inngang til veie-enheten 38 for å synkronisere dens drift med pulsing av nøytronkilden i instrumentet 32. Veie-enheten 38 med flere kanaler reagerer på detektor-pulssignaler og frembringer digitale data som er representative for nøytronpopulasjonens des-integras jonshastighet.

Etter hver nøytronpuls eller hvert nøytronutbrudd fra den pulsede nøytronkilden i undergrunnsinstrumentet, registrerer MCS-enheten 38 detektorpulser som opptrer i påfølgende tidsslisser. Prosessen medfører en avsøkning gjennom en flerhet av tidsslisser med lik varighet etter hvert nøytronutbrudd. Nøy-tronkilden blir hensiktsmessig pulset omkring 1 000 ganger pr. sek når loggeinstrumentet gjennomløper borehullet. Følgelig vil MCS-enheten i tilknytning til hver tidssliss med tiden akkumulere en verdi som er representativ for den emisjonsaktivi-tet av innfangningsgammastråler som finner sted i løpet av denne tiden.- Disse verdier vil selvsagt være funksjonsmessig avhengig av desintegrasjonshastigheten til nøytronpopulasjonen.

MCS 38 frembringer digitale data i blokker, det vil si flerbit-ord. Hver datablokk representerer den akkumulerte gammastrålings-deteksjonstelling for en spesiell tidssliss i av-søkningen. I løpet av en tidsperiode i hvilken der er flere nøytronutbrudd avgitt av undergrunnsinstrumentet, frembringer MCS 38 flere datablokker som tilsammen representerer nøytron-populas jonens desintegrasjonshastighet. I nukleære borehulls- loggedata som frembringes av MCS-enheten 38, kan således refereres til som data for nøytronpopulasjonens desintegrasjonshastighet.

Sanntids-presentasjon av data for nøytronpopulasjonens de-sintegras jonshastighet som frembringes av MCS-enheten 38, blir foretatt på MCS-fremvisningsenheten 40 i en plotting av gammastråletellinger pr. inkremental tidsenhet som funksjon av tiden etter hvert nøytronutbrudd. De blokker med digitale data som er representative for nøytronpopulasjonens desintegrasjonshastighet, blir tilført fremvisningsenheten 40 over busen eller samleledningen 42. Dataene blir redigert og behandlet på en måte som er kompatibel med fremvisningsmediet. Fremvisnings-enheten 40 kan hensiktsmessig omfatte et katodestrålerør. I

så fall redigerer og behandler fremvisningsenheten 40 dataene for nøytronpopulasjonens desintegrasjonshastighet for å generere horisontal avsøkning og vertikale signaldata som er kompatible med en katodestrålerør-fremvisning.

Det vises kort til fig. 4, hvor det er vist en representativ presentasjon av nøytronpopulasjonens desintegrasjonshastighet på MCS-fremvisningsenheten 40 i form av en plotting av gammastråletellinger pr. inkremental tidsenhet som funksjon av tiden. Det er ved hjelp av denne .presentasjonsmåten at data for nøytronpopulasjonens desintegrasjonshastighet som frembringes av MCS-enheten 38, blir presentert ved hjelp av MCS-fremvisningsenheten 40.

Sentralenheten 44 som arbeider i samsvar med et sett av programinstruksjoner, avgir styrekommandoer til MCS-enheten 38 og fremvisningsenheten 40 for å styre rekkefølgen av frembringelsen og presentasjonen av data for nøytronpopulasjonens des-integras jonshastighet etter hvert som loggeinstrumentet gjennom-løper borehullet. Sentralenheten 44 sender fremvisningskommandoer til fremvisningsenheten 40 for å innlede presentasjonen av data, over nøytronpopulasjonens desintegrasjonshastighet. Frem-visningskommandoen blir vekslet med kommandoer til MCS-enheten som styrer frembringelsen av data over nøytronpopulasjonens de-sintegras jonshastighet .

Frembringelse og fremvisning av data over nøytronpopula-sjonens desintegrasjonshastighet kan passende gjøres på grunnlag av et hovedavbrudd til sentralenheten 44. Avbruddet kan hensiktsmessig foretas på grunnlag av at undergrunnsinstrumentet gjennomløper et forutbestemt dybdeintervall, fortrinnsvis en kvart fot. Avbruddet kan genereres ved hjelp av dybdeodo-metere som tilveibringer dybden av undergrunnsinstrumentet i borehullet. Et slikt dybdeodometer kan hensiktsmessig omfatte en koder festet til et kalibrert hjul som løper med loggekabelen og frembringer pulser som akkumuleres i en teller. Teller-utgangen blir gjort tilgjengelig for sentralenheten for innsamling.

De digitale data som frembringes av MCS-enheten 38, er også tilgjengelig for sentralenheten 44 via samleledning eller bus 46. Sentralenheten 44 kan mate rådataene direkte til masselagerenheten 48. Alternativt kan de digitale data som er innsamlet av sentralenheten 44 fra MCS-enheten 38, redigeres og mates til masselagerenheten 48. I tillegg kan ubehandlede digitale datasamplinger av redigerte data behandles ved hjelp av sentralenheten 44 for å frembringe kvalitativ informasjon vedrørende de undergrunnsformasjoner som gjennomtrenges av borehullet, idet de behandlede data blir matet til masselagerenheten 48. Om ønsket kan også data om nøytronpopulasjonens de-sintegras jon . som frembringes av MCS-enheten 38, innhentes og behandles av sentralenheten 44 for utmatning til en plotter eller kurveskriver 50.

Med hensyn til behandlingen av rådataene over nøytronpo-pulasjonens desintegrasjonshastighet kan flere nyttige utmatninger tilveiebringes. Blant disse er desintegrasjonstids-kon-stanten, det makroskopiske innfangningstverrsnitt og forskjellige måleforhold. Slike beregnede utmatninger kan lagres, registreres på plotter 50 eller mates ut gjennom en fremvisnings-enhet slik som et katodestrålerør.

Det vises nå til fig. 5, hvor det viste borehulls-loggesystem er anordnet for forbindelse.til hvilket som helst åv tre forskjellige nukleære borehulls-loggeinstrumenter, omfattende et instrument som sørger for spektralanalyse av naturlig opptredende gammastråling, et instrument som sørger for spektralanalyse av indusert gammastråling og et instrument for analyse av nøytrondesintegrasjon. For å tilveiebringe et datamaskinbasert nukleært borehulls-loggesystem som er så fleksi-belt, er det tilveiebragt en signalgjenvinningsenhet 52 som mottar enten en inngang for en gammaspektrum-logg eller en inngang for en desintegrasjonshastighets-logg for nøytroner. Sig-nalg j envinningsenheten 52 er en sammensatt konstruksjon for separat å tilveiebringe funksjonene til en flérkanal-analysator og en flerkanal-veieenhet. En sentralenhet (CPU) 54 sender styrekommandoer til signalgjenvinningsenheten 52 for å velge mellom flerkanalanalysatoren og flerkanal-veieenheten.

I tillegg avgir sentralenheten 54 styrekommandoer som får sig-nalg jenvinningsenheten 52 til å mate ut rådata som frembringes av denne, under drift i enten MCA- eller MCS-modiet. Sentralenheten kan hensiktsmessig være et minidatamaskin-system, slik som f.eks. en.Perkin-Elmer modell 716.

En fremvisningsenhet 56 er koblet til signalgjenvinningsenheten 52 for å motta frembragte digitale data. Fremvisningsenheten 56 som er basert på fremvisningskommandoer fra sentralenheten 54, redigerer og behandler data fra signalgjenvinningsenheten 52 til en form som er egnet for fremvisning på den ønskede måte. Når signalgjenvinningsenheten 52 arbeider i et MCA-modus, frembringer enheten spektrale gammalogge-data. Fremvisningsenheten 56 presenterer følgelig dataene som en plotting av relativ gammastrålingsaktivitet som funksjon av energinivå. Når signalgjenvinningsenheten 52 arbeider i MCS-modus, frembringer enheten data over nøytronpopulasjonens desintegrasjonshastighet. Presentasjonen av disse data er en plotting av gammastråletellinger pr. inkremental tidsenhet som funksjon av tiden.

Sentralenheten 54 avgir styrekommandoer til signalgjenvinningsenheten 52 og fremvisningskommandoer til fremvisningsenheten 56 på en slik måte at det frembringes sanntids-presentasjon av de nukleære borehulls-loggedata som frembringes av enheten 52.

Når sentralenheten 54 setter signalgjenvinningsenheten i et utmatningsmodus, er de data som frembringes av enheten, uan-sett om det er MCA- eller MCS-modus, tilgjengelig for sentralenheten. De innsamlede rådata kan mates direkte til masselagerenheten 54, eller dataene kan redigeres som utgang til masselagerenheten 58. Sentralenheten 54 kan også benyttes til behandling av de ubehandlede eller redigerte data for å frembringe

kvalitative data av interesse. Behandlede rådata kan lagres

eller mates ut på en eller annen måte. For eksempel kan. kvalitative data som genereres ved hjelp av de behandlingsoperasjo-ner som utføres av sentralenheten 54, mates til en plotter 60 for fremvisning. Kvalitative data som f.eks. beregninger basert på ubehandlede loggedata fra borehullet frembragt av signalgjenvinningsenheten 52, kan mates til en annen datafremvis-nihgsanordning 52.

Om ønsket kan ytterligere ytre enheter kobles til sentralenheten. Disse kan omfatte et modem 64 for overføring av nukleære borehulls-loggedata over et kommunikasjonsledd til et fjerntliggende databehandlings-senter. Også en programlageren-het 66 i form av et bånd eller en plate som inneholder en flerhet av arbeidsprogrammer, kan være innbefattet. I tilfellet av et nukleært borehulls-loggesystem basert på en universal datamaskin for drift i samsvar med en flerhet av arbeidsprogrammer, vil også en operatørterminal .68 være tilkoblet sentralenheten for.å gi systemoperatøren mulighet til å velge passende arbeidsprogrammer for loggeoperasjonen som skal utføres ved hjelp av systemet.

Det skal bemerkes at drift av signalgjenvinningsenheten 52 i MCA-modus effektivt tilveiebringer et nukleært borehulls-loggesystem i samsvar med den konstruksjon av systemet som er vist på fig. 1. Drift av signalgjenvinningsenheten 52 i MCS-modus tilveiebringer likeledes et nukleært borehulls-loggesystem i samsvar med den konstruksjon av systemet som er vist på fig. 3. Man vil imidlertid forstå at et loggesystem basert på en'Universal datamaskin som vist på fig. 5, er fordelaktig og. blir foretrukket pga. at en rekke loggetester av forskjellige typer vanligvis blir utført på et borested.

Det her brukte uttrykk "sanntids-presentasjon" av nukleære borehulls-loggedata på operatørens fremvisningsanordning, refererer til en presentasjon av data etter hvert som de blir innsamlet i intervaller ved hjelp av signalgjenvinningsenheten, i motsetning til indirekte fremvisningsdrift hvor data for en hel loggekjøring blir innsamlet før fremvisning. Datainnsamlings-intervallene blir fortrinnsvis bestemt ved hjelp av undergrunns-instrumentets bevegelse langs borehullet og over en forutbestemt distanse, f.eks. en kvart fot.

På fig. 6 er det vist et generelt blokkskjema som represen terer en realisering av en signalgjenvinningsenhet, som virker enten som en flerkanal-analysator eller en flerkanal-veieenhet. Det viste funksjonsskjema svarer direkte til signalgjenvinningsenheten 52 i det datamaskinbaserte nukleære borehulls-loggesystemet som er vist på fig. 5. Med mindre modifikasjoner som f.eks. utelatelse av visse funksjonsblokker, som vil bli forklart senere, vil imidlertid det viste skjema svare til signalgjenvinningsenheten 16 som er vist i systemet på fig. 1, eller svare til MCS-enheten 38 som er vist i systemet på fig. 3.

Styrekommandoer fra sentralenheten blir tilført signalgjenvinningsenheten via CPU I/O-bus 100. Selv om bus 100 er en 16-bit bus, blir bare bitene 12 - 15 brukt til styrekommandoer fra sentralenheten. Disse fire buslinjene blir tilført styrelogikken 110 i signalgjenvinningsenheten.

Sentralenhetens styrekommandoer er oppsummert i følgende tabell.

Som antydet i tabell I er det tre hovedstyrekommandoer: utmatnings-modus (OUTMD), flerkanal-analysator-modus (MCA) og flerkanal-veie-modus (MCS). I avhengighet av den spesielle nukleære borehulls-loggetest som skal utføres, vil sentralenheten mate ut den riktige styrekommandokode til styrelogikken 110. Styrekommando-kodene blir dekodet i styrelogikken 110, og den riktige styrelogikk-utgangslinje blir innstilt. Styrekommando-kodene fra sentralenheten blir innført i styrelogikken 110 ved hjelp av et kommandostrobe-signal som avgis fra sentralenheten etter at styrekommandokoden er riktig satt opp på bus 100. Styrekommandokodene fra sentralenheten blir slettet ved hjelp av et CPU-kommandoslettesignal som tilføres styrelogikken 110.

En del av blokkskjemaet på fig. 6 som er- felles for både MCA- og MCS-delene, er den som omfatter direktelageret 12 0, inkrementregisteret 130 og skrivemultiplekseren 140. Disse elementene opererer i en tidsstyrt-rekkefølge med innholdene av et spesielt lagersted som blir lest og inkrementert hvis korrekt, og så skrevet tilbake i lagerstedet. Lag.ertidsstyrin-gen blir regulert av en rekke klokkesignaler, CL0-CL6, generert av styrelogikken 110. En lagersyklus blir innledet som forklart nærmere nedenfor, ved hjelp av en signalinnmatning til styrelogikken 110 fra MCA-delen eller fra MCS-delen av signalgjenvinningsenheten.

Man vil få en bedre forståelse av lagersyklusen ved å stu-dere tidsskjemaet på fig. 7. Det vises til blokkskjemaet på fig. 6 og tidsskjemaet på fig. 7, hvor en lagersyklusbit i styrelogikken 110 blir innstilt når en lagersyklus innledes. Dette innleder sekvensen av klokkesignaler CL0 - CL6. Klokkesignal CL0 blir som nærmere forklart nedenfor, brukt til å oppnå la-gerstedadressen med ti biter for direktelageret RAM 120. Klokkesignalene CL0bg CLl blir kombinert for å generere et klar-gjøringssignal for lagerutmatning og resulterer 'i at innholdene av et spesielt lagersted blir lest ut over en 16-biters toveis bus 122. Klokkesignal CLl blir brukt til å laste de data som leses ut av lageret inn i inkrementregister 130. Klokkesignal CL2 blir tilført inkrementregisteret 130 for å inkrementere den verdi som er lastet inn i dette med en telling på' 1. Innholdet av inkrementregisteret blir gjort tilgjengelig over 16-biters busen 132 for én gruppe valgbare innganger til skrivemultiplekseren 140. Klokkesignalene CL3 og CL4 blir kombinert for å frembringe et klargjøringssignal for lagerskrivning, WE, og klokkesignalene CL4 og CL5 blir kombinert for å frembringe et styresignal for multiplekserutmatning. Klargjøringssignalet for lagerskrivning resulterer selvsagt i at den inkrementerte verdi fra inkrementregisteret 130 som blir dirigert gjennom skrivemultiplekseren 140, blir skrevet inn i det adresserte lagersted.

Lagersyklusen blir fulgt når signalgjenvinningsenheten arbeider i enten MCA-modus eller MCS-modus. Når signalgjenvinningsenheten blir drevet i utmatningsmodus, hvor lagerets 120 innhold blir tilført sentralenheten over bus 100, blir bus 132 koblet til bus 100 ved hjelp av busdrivkrets 150. Lagersyklusen fortsetter som beskrevet. I utmatningsmodus blir imidlertid klokkesignalet CL2 forhindret fra å inkrementere verdien i inkrementregisteret 130. I stedet blir den verdi som er lastet inn i inkrementregisteret 130 fra lageret 120, matet direkte til bus 132 for innsamling av sentralenheten. Valg av utgangs-modiet kobler også valget av skrivemultiplekseren 140 fra inngang A til inngang B. Forandringen i skrivemultiplekser-ut-velgelsen resulterer, som antydet på fig.'6, i at alle.nuller blir skrevet tilbake i lageret 120 ved hvert sted der. Dette har selvsagt den virkning at det etableres en nullverdi i alle lagersteder.

For å drive signalgjenvinningsenheten i flerkanal-analysa-tormodus, mater sentralenheten den riktige kode som er antydet i tabell I, over I/O-bus 100 til styrelogikken 110. Som respons genererer styrelogikken 110 et MCA-modussignal MCAMD. Dette signalet blir tilført forskjellige deler av signalgjenvinningskretsen for å innstille operasjonsbetingelser for flerkanalanalysatorens behandling av spektrale gammastrålingssig-naler fra et borehulls-loggeinstrument.

De analoge inngangssignaler som vedrører den spektrale gammastråling, blir tilført signaltilpasningskretser 160 over en inngangssignallinje 162 som er koblet til loggekabelen. Som nevnt tidligere i forbindelse med beskrivelsen av det system som er vist på fig. 1, innebærer signaltilpasning hovedsakelig at impedanstilpasning og signalforsterkning utføres for å kompensere for dempningstap i kabelen. De tilpassede pulssignaler blir deretter tilført en pulshøyde-analysator (PHA). 170, som omfatter sample- og holde-krets 172 og analog/digital-omsetter 174. Sample- og holde-kretsen bestemmer om en puls er tilstede, og hvis så er tilfelle innfanges toppverdien av signalamplituden til pulsen som en analog spenning. Toppspenningen blir tilført analog/digital-omsetteren 174 for omforming til en digital representasjon. For fagfolk på området vil det selvsagt være klart at den digitale verdi som er et resultat av analog/ digital-omformingen, er representativ for energinivået til den gammastråle som frembringer den analoge pulssignalinngang over linje 162. Ved kalibrering av flerkanal-analysatoren kan den digitale verdi som er tilgjengelig fra pulshøyde-analysatoren, bestemmes til å være representativ for spesielle gammastrålings-energier.

Analog/digital-omsetteren 174 som brukes i pulshøyde-analysatoren 170, kan hensiktsmessig være en analog/digital-omsetter av typen med suksessiv tilnærmelse. Pulsbehandlingstiden

i pulshøyde-analysatoren er fortrinnsvis fire/fem mikrosekunder, hvilket er mer enn nok siden inngangspulsene typisk ikke vil ligge nærmere hverandre enn 10 mikrosekunder. Når omformingen er ferdig, frembringer pulshøyde-analysatoren 170 åtte biter med digitale data og et klarsignal DR.

Metoden ifølge den foreliggende oppfinnelse for å akkumulere data som er representative for spekteret av detekterte gammastråleenergier, blir den digitale verdi som frembringes av pulshøyde-analysatoren 170, brukt som en adresseinngang for direktelageret 120. Det vil si at hvert lagersted vil bli anordnet for å svare til et spesielt gammastråle-energinivå, og etterhvert som gammastråler med spesielle energinivåer blir detektert, vil det lagersted som svarer til disse -energinivåer akkumulere en telling av deres opptreden. Etter en periode med drift i MCA-modus vil følgelig lageret 12 0 inneholde en flerhet av digitale dataord som vedrører den spektrale gamma-strålelogging, og som indikerer den relative gammastrålingsaktivitet som en funksjon av energinivå.

I den utførelsesform som er vist på fig. 6, blir den digitale ordutmatningen fra pulshøydeanalysatoren 170 dirigert til direktelageret 120 gjennom multiplekser- og sperrekretsen 180 for lageradresse. Når signalgjenvinningsenheten ikke blir drevet i MCS-modus eller utgangs-modus, leverer ELLER-port 182 en ordyelge-inngang til multiplekser 180 for å velge inngangsord A, som er pulshøyde-analysatorens utgangsord. Et ytterligere signal som dirigeres gjennom multiplekseren•180, er et synkroniseringssignal som genereres av synkroniseringsvelger-logikken , 190. Synkroniseringssignalet blir kombinert med pulshøyde-analysatorens utgangsord for å danne adressen for direktelageret 120. Under drift i MCA-modus velger synkroniseringsvelgeren 190 C/O-synkroniseringen (dvs. karbon/oksygen-loggsynkrohise-ringen). Hvis flerkanal-analysatoren analyserer naturlig opptredende gammastråling, vil det ikke være noen C/O-synkronise-ringsinngang, og synkroniseringssignalet til multiplekser 180 vil være logisk null. Hvis imidlertid flerkanal-analysatoren analyserer signaler som frembringes av indusert gammastråling, vil C/O-synkroniseringssignalet bli generert som respons på et synkroniseringssignal generert av logge-instrumentet nede i borehullet.

Det kan nevnes at et logge-instrument for utførelse av spektralanalyse av indusert gammastråling, hovedsakelig for karbon/oksygen-logging, omfatter en detektor som frembringer signalpulser som respons på uelastisk gammastråling og signalpulser som respons på gammastråler fra innfangning av silisium og kalsium. Siden nøytroner med tilstrekkelig energi til å eksitere en karbon- eller oksygen-kjerne bare eksisterer i en formasjon i en meget kort tidsperiode, blir detektoren portstyrt og synkronisert slik at deteksjonene blir foretatt mens nøytro-nene emitteres fra nøytronkilden. Etter at de uelastiske reak-sjoner har opphørt, kan innfangningsgammastråling detekteres. Detektorpulser opptrer tilfeldig, men i samsvar med konvensjo-nell detektorsignal-behandling blir detektorpulsene ordnet nede i hullet før overføring til overflaten. For å skjelne om elektriske detektor-signalpulser på loggekabelen er fra enten den uelastiske detektoren eller innfangnings-detektoren, må imidlertid et signal som er synkronisert på en eller annen måte med de overførte signalpulsene, følge med signalpulsene til overflaten. Det er dette synkroniseringssignalet som blir benyttet til å utlede C/O-synkroniseringssignalet.

Bruken av SYNC-signalet som en adressebit, sørger for at pulshøyde-analysatorens digitale data som frembringes som respons på uelastiske signalpulser, blir plassert i en del av lageret 120 adskilt fra data som frembringes som respons på innfangnings-signalpulser. Når derfor sentralenheten står i forbindelse med signalgjenvinningsenheten for å innsamle de data som er lagret i lageret 120, vil to spektere leses ut av lageret.. Et spektrum vil være det for uelastiske gammastrålings-energier, og det andre spekteret vil være for innfangnings-gammastrålingsenergier.

En lagersyklus blir innledet i MCA-modiet ved hjelp av pulshøyde-analysatoren 170. Klarsignalet blir tilført som en inngang til styrelogikken 110 for å innlede den klokkesekvens som er vist på fig. 7. For mer spesielt å vise lagertidssekven- sen i MCA-modiet, er det på fig. 8 vist et tidsskjema som illustrerer sekvensen. Som vist blir data-klarsignal DR avgitt, og ved dets fallende flanke blir CYCL-signalet innledet. CYCL-signalet som er vist på fig. 8, svarer til det som ér vist i lagertidsskjemaet på fig. 7. På fig. 8 er det i tillegg vist et klokkesignal CLO, som svarer til CLO-signalet som er vist på fig. 7. For å få en fullstendig forståelse av lagertidsstyringen under MCA-drift, bør tidsskjemaene på fig. 7 og 8 studeres i forbindelse med hverandre.

Det vises nå igjen til fig. 6, hvor lageradressen for direktelageret 120 blir oppnådd fra en adressegenerator 200 når signalgjenvinningsenheten arbeider i flerkanal-veie-modus. Ord med åtte biter blir generert av adressegeneratoren 200 og til-ført inngang B på multiplekser 180. Signalet MCSMD som frembringes av styrelogikken 110 som respons på den riktige styrekommandokode fra sentralenheten, virker gjennom ELLER-port 182 til å forandre ordvelgerinngangén til multiplekser 180, slik

at ordet fra inngang B blir valgt for utmatning til direktelager 120. SYNC-signalet som tjener som én bit i lageradressen, er MSYNC-signalet slik det velges av synkroniseringsvelger-logikken 190. MSYNC-signalet blir frembragt fra synkroniseringsgeneratoren 192 som nærmere forklart nedenfor.

Adressegeneratoren 200 søker gjennom et antall adressever-dier, hensiktsmessig 128. For gjentatte ganger å søke gjennom adressene, blir adressegeneratoren 200 drevet av MCS-klokken 210. Frekvensen til klokkesignalet som frembringes av MCS-klokken 210, fastsetter den tidsperiode i løpet av hvilken hver adrésseverdi blir matet ut til direktelager 120. Frekvensen er hensiktsmessig 100 kHz, noe som sørger for en adresse-tidsvarighet på 10 mikrosekunder. Hver tidsperiode på 10 mikrosekunder vil noen ganger refereres til som en "oppholdsperiode". Hver avsøkning omfatter følgelig 128 oppholdsperioderbg tar 1280 mikrosekunder å fullføre.

En avsøkning gjennom de 128 adressekanalene blir innledet ved hjelp av et triggesignal, MCS TRIG, som blir generert av synkroniseringsgeneratoren 192. MCS TRIG blir generert som respons på en synkroniseringssignal-inngang fra logge-instrumentet som indikerer en pulsering av nøytronkilden i logge-instrumentet.

Signalgjenvinningsenheten er hensiktsmessig i flerkanal-veie-drift i forbindelse med et logge-instrument som har en første og en annen gammastrålings-detektor, og frembringer to separate logge-inngangssignaler for nøytrondesintegrasjon.

De to logge-inngangssignalene blir bragt på separate kabelba-ner og betegnes som LS bg SS på fig. 6. Disse to signalene blir tilført som innganger til ELLER-port 220 for å generere et PEAK-signal (toppsignal.) . I tillegg blir LS-inngangssignalet tilført synkroniseringsgenerator 192 for å generere MSYNC-signalet som tilføres synkroniseringsvelger-logikken 190.

ELLER-port 220 vil generere en puls ved sin utgang hver gang enten et LS- eller et SS-logge-inngangssignal blir mottatt. Imidlertid vil MSYNC-signalet bare.bli generert som respons på opptredenen av et LS-detektorpulssignal. MSYNC-signalet indikerer følgelig om detektor-pulssignalet som frembringer en PEAK-signalpuls er et fra den detektor som frembringer LS-signalpulser eller den detektor som frembringer SS-signalpulser.

Opptredenen av en PEAK-signalinngang til styrelogikken 110 starter en lagersyklus. Man vil forstå at en lagersyklus blir utført uavhengig av den adresseavsøking som utføres av adressegeneratoren 200. Det vil si at en lagersyklus blir innledet på grunnlag av opptredenen av en signalpuls fra en av detektorene i logge-instrumentet, mens oppholdsperiode-avsøkning ved hjelp av adressegenerator 200 blir utført på grunnlag av pulsing av nøytronkilden. Detektorsignalpulsene blir selvsagt frembragt bare etter pulsering av nøytronkilden.

Før man går over til å diskutere MCS-drift av signalgjenvinningsenheten, kan det være nyttig å oppsummere de tidsperi-oder som er involvert i en lagersyklus og oppholdsperiode-av-søkning. Fra begynnelsen tar en lagersyklus bare 1,4 mikrosekunder å utføre. Hver oppholdsperiode i avsøkningen tar 10 mikrosekunder, og hele avsøkningen av 128 opphoidsperioder tar 1280 mikrosekunder. Avsøkning blir utført med nøytronkildens pulseringsfrekvens, som er ett tusen ganger pr. sekund.

Under drift etter et nøytronutbrudd avgir synkroniseringsgeneratoren 192 MCS TRIG-signalet til adressegeneratoren 200 som starter en oppholdsperiode-avsøkning. Adressegeneratoren 200 går skrittvis gjennom de 128 forskjellige adressekodene, der hver adressekode er satt opp ved inngang B på multiplekser 180. Inntil en detektorsignalpuls blir mottatt, blir imidlertid styrelogikken 110 holdt i en passiv tilstand og ingen lagersyklus blir påbegynt. Når en lagersyklus ikke innledes, blir adressekode-utgangen fra adressegeneratoren 200 hoppet over, selv om den er satt opp ved multiplekseren. Når en detektorsignalpuls inntreffer, og derved frembringer PEAK-signalet, innleder og utfører styrelogikken 110 umiddelbart en lagersyklus.

Drift av signalgjenvinningsenheten i MCS-modiet når detektorsignalpulsene inntreffer, er illustrert i. tidsskjemaet på fig. 9. Som vist blir operasjonen innledet av MCS TRIG-signalet. MCS-klokkepulsene på 100 kHz definerer de 10 mikrosekunder brede oppholdsperiodene for hver avsøkning. Når en de-tektorpuls inntreffer fra en av detektorene, blir det frembragt en PEAK-signalpuls. Hvis detektorsignalet er en LS-signalpuls, blir en MSYNC-puls frembragt for å indikere dette. Med opptredenen av en PEAK-signalpuls, blir en lagersyklus innledet, hvis varighet blir definert ved hjelp av CYCL-signalet. CYCL-pulsen som er vist på fig. 9, svarer til den CYCL-pulsen som er vist på fig. 7, selvfølgelig bortsett fra at tidsskalaen er forskjellig for de to tidsskjemaene.

Som man forstår, vil MSYNC-signalet som dirigeres gjennom synkroniseringsvelger-logikken 190 og tjener som en av de ad-ressebiter som tilføres direktelager 120, forårsake at en del av lageret 120 registrerer LS-detektorsignalpulser, og en annen del av lageret 120 registrerer SS-detektorsignalpulser. En del av lager 120 vil således inneholde data vedrørende opptredenen av LS-detektorsignalpulser etter et nøytronutbrudd, og en annen separat del av lageret 120 vil inneholde data vedrørende opptredenen av SS-detektorsignalpulser.

De termiske og epitermiske nøytron-detektorsignalpulsene ved overflaten bygges opp og dør bort eksponensielt, for kort å summere drift i MCS-modus. Ved å bruke pulstriggingen av nøytronkilden som en startreferanse, blir de termiske og epitermiske detektorsignalpulsene som inntreffer, registrert i 128 påfølgende tidsslisser på 10 mikrosekunder. Hver tidssliss eller oppholdsperiode, svarer til påfølgende lagersteder, idet det finnes separate lagerdeler for registrering av termiske og epitermiske detektorsignalpuls-opptredener.

Som nevnt tidligere er det på fig. 6 skisserte apparat en realisering av en signalgjenvinningsenhet som tilveiebringer enten en flerkanal-analysator (dvs. innsamling av spektrale loggedata) eller flerkanal-veie-anordning (dvs. loggedata ved-rørende nøytron-desintegrasjonshastighet). Realiseringen kan imidlertid løses i en ren flerkanal-analysatorenhet for derved å.tilveiebringe en systemkonfigurasjon som svarer til den på fig. 1, eller løses som en ren flerkanal-veie-enhet for derved å frembringe en systemkonfigurasjon svarende til den som er vist på fig. 3.

For å frembringe en signalgjenvinningsenhet som en ren flerkanal-analysator, kan multiplekser 180 utelates og puls-analysatoren 170 kobles direkte til direktelager 120. Det vil heller ikke være noe behov for adressegeherator 200, MCS-klokke 210 eller ELLER-port 220. Synkroniseringsgeneratoren 192 kan forenkles til å sørge for frembringelse av bare C/O-synkroni-sering, og synkroniseringsvelger-logikken 190 ville ikke behøve å romme MSYNC-signalet. .For på tilsvarende, måte å frembringe signalgjenvinningsenheten som en ren flerkanal-veie-enhet, kan multiplekser.180 utelates og adressegeneratoren 200 kobles direkte til direktelager 120. Det er innlysendé at det ikke lenger vil være nød-vendig, med signaltilpasnings-kretsen 160 og pulsehøyde-analy-satpren 170. Synkroniseringsgenerator 192 kunne forenkles til bare å generere signalene MCS TRIG og MSYNC, og synkroniseringsvelger-logikken 190 ville ikke behøve å romme C/O-synkroniseringssignalet.

Når signalbehandlingsenheten er plassert i utgangs-modus

av sentralenheten for innsamling av de data som befinner seg i direktelager 120, er lageradressering under styring av sentralenheten. Adressegeneratoren 200 blir brukt til å generere den adressekoden som tilføres direktelager 120. Synkroniseringsvelger-logikken 190 er innstilt for å velge OUT-synkroniseringssignalet for utmatning som SYNC-biten (synkroniserings-biten) i lageradressen. Avgivelsen av sentralenhetens lese-strobesignal skjer gjennom OG-port 152 for å klargjøre busdrivkrets 150 til å koble I/O-bus 100 til bus 132. Utgangen fra OG-port 152 blir tilført som en inngang til styrelogikken 110 for å innlede en lagersyklus. Når signalgjenvinningsenheten

er plassert i utgangs-modiet, blir adressegeneratoren 200 slettet til null, og deretter blir adressekodene gått gjennom på kommando fra OEN-utgangssignalet fra OG-port 152. Ettersom hvert lagersted blir adressert og innholdet blir lest ut på

bus 132 .og tilført bus 100, aksepterer sentralenheten dataene. Etter at alle data i direktelageret 120 er blitt innhentet av sentralenheten, tilbakefører det sett av programinstruksjoner som sentralenheten opererer under, sentralenheten til det modus den arbeidet i. Som nevnt tidligere vil sentralenheten innhente data fra signalgjenvinningsenheten som respons på et av-bruddssignal tilført sentralenheten. Dette avbruddet vil typisk bli avgitt for hver forhåndsvalgt inkremental enhet av bo-rehullsdybden som er gjennomløpt av logge-instrumentet. Avbruddet vil hensiktsmessig blir avgitt hver gang instrumentet gjennomløper en kvart fot.

De data som er akkumulert i lageret til signalgjenvinningsenheten, blir også dirigert til fremvisningsenheten. Før den funksjonelle operasjon av fremvisningsenheten diskuteres, vil imidlertid de spesielle krétsutførelser for de forskjellige funksjonsblokkene på fig. 6 bli beskrevet.

På fig. 10 er vist en krétsutførelse av direktelager 120. For å tilveiebringe passende direktelager-kapasitet, blir to lagre 250, 260 anvendt. Hvert lager er en IK x 8 direktelager-brikke. Begge lagre blir samtidig adressert ved hjelp av adresselinjer A0 - A8. Kombinert i de to lagrene således lager-plass for 512 1.6-biters ord. Siden imidlertid pulshøyde-analysatoren 170 og adressegeneratoren 200 bare genererer 8-biters ord, og lageradressebiten A8 blir brukt som den niende lager-adressebit, utgjør lagrene 250 og 260 i virkeligheten to separate lagerblokker, hver av hvilke inneholder 256 16-biters ord.

Klargjøringssignalet for lagerutmatning for å lese ut data fra en lagerstedadresse, blir tilveiebragt fra port 262. Inngangssignaler til port 262 er styrelogikkens klokkesignal CL0

og CLl. Likeledes blir klargjøringssignalet for lagerskrivning for å skrive data inn i et adressert lagersted, frembragt fra port 264. Inngangssignalene til port 264 er styrelogikkens klokkesignaler CL3 og CL4.

Det vises nå til fig. 11, idet de 16-biters digitale dataord som leses ut fra lageret og gjøres tilgjengelige over lin jer DO r- D15, blir tilført tellere 266, 268, 270 og 272. Til sammen utgjør disse fire tellere inkrementregisteret 130 på fig. 6. Klokkesignalet CLl blir tilført hver teller for å laste inn i hver de respektive fire biter av dataordet som leses ut fra lageret. En tellepuls til teller 266 blir generert

ved hjelp av NOG-port 274 ved opptreden av klokkesignal CL2. En tellepuls til teller 266 virker til å inkrementere den digitale verdi som lastes inn i de fire tellerne, med en.verdi på én. Den inkrementerte verdi er så tilgjengelig som et 16-biters ord over linjene DIO - DI15.

Det vises fortsatt til fig. 11, hvor den inkrementerte verdi blir tilført som antydet, til fire firedobbelte linje-til-en-linje datavelger/multiplekser-innretninger 276, 278, 280 og 282. Disse innretningene utgjør skrivemultiplekseren 140 på fig. 6. Som antydet blir den inkrementerte verdi fra tellerne 266, 268, 270 og 272 tilført A-ordinngangene til da-tamultiplekser-innretningene. B-ordinngangene til multiplekser-innretningene er koblet sammen og påtrykkes en logisk "null"'-inngang. Utgangs-modussignalet OUTMD blir påtrykket ord-velgerinngangen til hver innretning. Når signalgjenvinningsenheten ikke arbeider i utgangs-modiet, er OUTMD en logisk "null" som velger A-ordinngangene til hver multiplekserinnrét-ning for utmatning. Når imidlertid OUTMD er logisk "1", blir

B-ordinngangene valgt. Multiplekserinnretningenes utgangslin-jer, betegnet DO - D15, blir dirigert tilbake til lagrene 250 og 260.' Som man vil forstå har multiplekserinnretningenes utganger tre tilstander for å tillate en direkte tilkobling til lagerbusen 122. Utgangsstyring blir tilveiebragt ved hjelp av et signal som genereres av logikk omfattende NELLER-port 284. Utgangsstyresignalet er basert på tilstanden til klokkesignalene CL4 og CL5 for lagertidsstyringen.

Det vises så til fig. 12, hvor det er vist kretser for realisering av styrelogikken 110. Som nevnt blir sentralenhetens styrekommandoer bragt inn over sentralenhetens inngangs/utgangs-bus (I/O-bus). Av de 16 buslinjene blir fire linjer PAB12 - 15 tilført styrelogikken 110. På flg. 12 er disse fire buslinjene vist tilkoblet en firedobbelt bistabil vippeinnretning 300 av

D-typen. Informasjon ved D-inngangene til innretning 300 blir overført til Q-utgangene på den positivt gående flanke til en

klokkepuls som tilføres. Klokkeinngangen til innretning 300

er forsynt med en inverter 302 som mottar kommandostrobe-signalet fra sentralenheten. Innretningen 300 blir slettet ved hjelp av kommandoslette-signalet fra sentralenheten.

I samsvar med den oppsummering av sentralenhetens styrekommandoer som er fremsatt i tabell I, tilveiebringer innretningens 300 Q-utganger modusstyre-kommandosignaler for signalgjenvinningsenheten: OUTMD, MCAMD og MCSMD. I tillegg blir det generert et signal betegnet OPERATE ved Q^-utgangen fra innretning 300. Legg merke til at MCSMD-signalet bare er den inverterte form av Q^-utgangen som frembringer MCAMD-signalet.. Likeledes er INHIBIT-signalet bare den inverterte form av Q^-utgangen som frembringer OPERATE-signalet.

Klokken som driver styrelogikkretsen er oscillatoren 112 med frekvens 10 MHz. Utgangen fra oscillator 112 blir tilført klokkeinngangen på en J-K-vippe 304. Som vist er J- og K-inngangene til vippe 304 alltid "høy". Følgelig blir oscillatorens 112 utgangsfrekvens dividert til det halve. Q-utgangen fra vippen 304 blir tilført som en inngang til OG-port 306. Utgangen fra port 306 blir tilført som en klokkeinngang til vippen 3 08 og vippen 310 som begge er av D-typen. Den annen inngang til port 306 som tjener som en klargjøringsinngang, er CYCL-signalet fra Q-utgangen til vippe 310. Når vippen 310 slettes, er CYCL en logisk 1. Utgangen fra port 306 er følge-lig klokkesignalet fra Q-utgangen til vippe 304. Vippe 310 blir innledningsvis slettet ved hjelp av kommandoslettesignalet fra sentralenheten, som tilføres som en inngang til ELLER-funksjonsporten 312.

Q fra vippe 304 blir tilført som en klokkeinngang til en synkron 4-biters teller 314. Teller 314 blir klargjort ved hjelp av CYCL-signalet fra Q-utgangen til vippe 310. Når den klargjøres, teller telleren 314 oppover, idet Q-utgangene indikerer telletilstanden. Teller 314 blir slettet ved hjelp av CYCLR-signalet.

Utgangene QA, QDog Q_ fra teller 314 blir tilført en de-A ti(_

koderinnretning 316. De tre Q-utgangene fra teller 314 blir tilført som tre binære inngangsbiter til innganger A,. B og C til innretning 316. Den binære koden som representeres av de tre inngangsbitene, blir dekodet og den utgangslinje som svarer

til de binære inngangsverdiene går "lav". Innretning 316 blir klargjort ved hjelp av CYCL-signalet fra vippe 310. Som man vil forstå, ettersom klokkepulsene blir tilført til teller 314 og får den til å gå gjennom en binær opptellingssekvens, vil utgangene fra dekoder 316 sekvensielt bli lave, idet utgang Yø begynner.

Q-utgangen fra vippe 310 er satt, og frembringer derved CYCL-signalet som klargjør teller 314 og dekoder 316, når D-inngarigen har en logisk "l"-tilstand og en klokkepuls fra port 306 blir mottatt. En logisk "l"-tilstand blir satt opp på D-inngangen til vippe 310 når en START-signalpuls påføres klokkeinngangen til vippe 318. Når Q-utgangen fra vippe 310 er innstilt, blir ytterligere klokking av innretningen forhindret pga. forbindelsen av Q-utgangen til en inngang på port 306.

Når Q-utgangen fra vippe 310 er innstilt/blir også en monostabil vippe 320 trigget og frembringer en smal forsinkelsespuls (DELAY CYCLE) på omkring 120 nanosekunder. Pulsbredden avgjø-res av verdiene til motstanden 322 og kondensator.324, som tjener som tidskomponenter. Vippe 310 blir tilbakestilt ved hjelp av CYCLR fra ELLER-funksjonsporten 312 som respons på avgivelsen av klokkesignal CL6 fra Yg-utgangen fra dekoder 316.

Som vist på fig. 12 blir OUTMD-signalet som brukes i signalgjenvinningsenheten, frembragt når Q-utgangen fra vippen 308 blir satt. Dette skjer når sentralenheten sender styrekomman-doen for utmatnings-modiet, som resulterer i at Q^-utgangen

fra innretning 300 blir satt til logisk "1". Tilstanden av Q^-utgangen fra innretningen 300 blir tilført D-inngangen til vippe 308. Når Q^er satt, vil følgelig den neste opptreden av en klokkepuls fra port 306 settes Q-utgangen fra vippe 308 og frembringe OUTMD-signalet.

Det vises nå til fig. 13 hvor det er vist et kretsskjema for realisering av multiplekser og låsekretsen 180 for lageradressen. I tillegg er vist kretser for realisering av synkroniseringsvelger-logikken 190 og synkroniseringsgeneratoren 192.

Som beskrevet i forbindelse med blokkskjemaet på fig. 6 og ytterligere redegjort for i forbindelse med fig. 10, blir en 9-biters adressekode tilført direktelageret som lagrer nukleære, digitale borehulls-loggedata. I flerkanal-analysator-modus blir adressekoden oppnådd fra pulshøyde-analysatoren 170, og i flerkanal-veie-modus blir adressekoden oppnådd fra adressegeneratoren 200. Valg mellom den digitale utgang fra pulshøyde-analysatoren 170 og adressegeneratoren 200 blir gjort ved hjelp av lageradresse-multiplekser og låsekrets 180. Som vist på fig. 13 blir denne funksjonsblokken realisert ved hjelp av multipleksere 330, 332 med 2x4 innganger. Multiplekserinn-retningene 330, 332 sørger tilsammen for valg mellom to 8-biters ord. Flerkanalanalysatorens dataord som er tilgjengelig fra pulshøyde-analysatoren 170, blir tilført som ord 1 til inngangene Al, Bl, Cl og Dl til hver innretning. Digitale dataord fra flerkanal-veie-enheten blir matet inn som ord 2 til inngangene A2, B2, C2 og D2 til innretningene. Når ord-velgerinngangen WS er lav, blir ord 1 (for eksempel MCA-data) tilført de interne bistablle vipper i hver innretning. En høy inngang til ord-velgerinngangen vil forårsake valget av ord 2 (f.eks. MCS-data). Ord-velgerinngangen blir tilveiebragt ved hjelp av ELLÉR-port 334 som mottar OUTMD og MCS som inngangssignalene. Når således signalgjenvinningsenheten er i MCA-modiet, velger innretningene 330, 332 ord 1, og når signalgjenvinningsenheten er i enten MCS-modiet eller utgangs-modiet, blir ord 2 valgt, det er utgangen fra adressegenerator 200. Det valgte ord blir klokket til Q-utgangene fra hver innretning på.den positivt gående flanke av den klokkepuls som tilføres innretningene. Klokkesignalet er CL0.

Innretningen 330, 332 tilveiebringer 8 biter av de 9 adressebitene som er nødvendig. Den niende adressebiten blir frembragt fra den bistabile vippen 338 av D-typen. Vippen 338 blir også klokket av CL0. Inngangen til D-inngangen til vippe 338 blir oppnådd fra synkroniseringsvelger-logikken som utgjø-res av en 4-linjer-til-en-linje datavelger 340. De forskjellige tilgjengelige synkroniseringsinngangene MCS-sync, C/O-sync

og OUT-sync blir tilført som valgbare innganger til datavel-geren 340. Valg mellom de forskjellige synkroniseringssignal-innganger blir foretatt ved hjelp av velgerinngangene A og B til innretningen. Til inngang A blir tilført MCAMD-signalet og til inngang B blir tilført OUTMD-signalet.

Når både MCAMD og OUTMD begge er lave, blir MCS-synkroniseringssignalet valgt for utmatning til vippe 338. Dette svarer selvsagt til drift av signalgjenvinningsenheten i MCS- modus. Når MCAMD er "høy" og OUTMD er "lav", blir C/O-synkro-nisering valgt for utmatning til vippe 338. Når MCAMD er "lav" og OUTMD er "høy", blir OUT-synkroniseringssignalet valgt for utmatning til vippe 338. Den tilstand hvor både MCAMD og OUTMD begge er "høye", skulle ikke forekomme.

Det refereres fortsatt til fig. 13, hvor MCS-synkroniseringssignalet blir generert ved hjelp av den syrikroniserings-generator-logikk som innbefatter en bistabil vippe 34 2 av D-typen. Datainngang til D-inngangen på vippe 342 er fra et tilordnet signal blant logge-inngangssignalene vedrørende.nøy-trondesintegrasjonen. Som vist på fig. 13, er det valgte signal nøytronloggesignalet NLL^l, som også betegnes ved boksta-vene LS. Vippen 342 blir klokket av STORE-signalet som genereres av vippe '318 på fig. 12.- STORE-blir frembragt som respons på opptredenen av START-signalet, og blir opprettholdt inntil vippe 318 tilbakestilles. Vippen 342 blir tilbakestilt ved hjelp av DELAY CYCLE-signalet som frembringes av den monostabile vippen 320 på fig. 12.

Før diskusjon vedrørende generering av MCS-synkroniseringen fortsetter, skal det bemerkes at datavelgerén 340 også benyttes til å frembringe START-signalet som tilføres vippen 318. START-signalet blir valgt ved hjelp av datavelgerén 340 blant signalene: PEAK, data klar DR og utgangsklargjøringssignalet OEN. PEAK-signalet blir frembragt av ELLER-port 344, og det indikerer opptredenen av en logge-inngangspuls vedrørende nøy-trondesintegrasjonen fra enten den termiske eller epitermiske detektoren i logge-instrumentet. DR-signalet blir frembragt av analog/digital-omsetteren i pulshøyde-analysatoren 170 (se fig. 6). OEN-signalet som også tilføres busdrivkretsen 150, blir som vist på fig. 6, generert av OG-port 152.

Valg blant signalene PEAK, DR og OEN blir. foretatt ved hjelp av datavelgerén 340 på grunnlag av A- og B-inngangene til denne. Når MCAMD og OUTMD begge er "lave", blir PEAK-signalet valgt for utmatning som START. Når MCAMD er "høy" og OUTMD er "lav", blir dataklarsignalet DR valgt som START. Når OUTMD er "høy" og MCAMD er "lav", blir utgangs-klargjøringssignalet OEN valgt som START-signalet.

Vi går nå tilbake til å diskutere genereringen av MCS-synkroniseringen, idet MCS-synkroniseringsklokkesignalet blir frem bragt når START-signalet fra innretningen 340 blir tilført vippe 318 på fig. 12. Dette signalet taktstyrer vippen 342, og hvis et inngangssignal finnes på LS-linjen, blir vippen 342 satt. Dette frembringer MCS-synkroniseringssignalet. Ved slutten av en lagersyklus når klokken CL6 tilbakestiller vippen 310. og den monostabile vippen 320 genererer DELAY CYCLE-signalet, tilbakestilles så vippen 342 og fjerner MCS-synkroniseringssignalet. C/O-synkroniseringssignalet blir generert ved hjelp av re-sten av kretsen som ér vist på fig. 13. Ved innsamling av karbon/oksygen-loggedata blir som tidligere forklart, to pulser frembragt i logge-instrumentet etter et nøytronutbrudd, idet begge pulser blir multiplekset på samme signallinje. For å skjelne mellom de to detektorsignalpulsene, blir det nede i hullet frembragt et synkroniseringssignal som overføres til overflaten. Dette synkroniseringssignalet som er en smal puls, blir overført som SYNC til den dobbelte monostabile innretningen 3 50. Ved opptredenen av SYNC, blir det frembragt en puls fra Q-^-utgangen som- har en varighet fastlagt av tidskomponen-tene som består av motstand 352 og kondensator 3'54. Siden SYNC er et repeterende 1 kHz pulssignal, vil utgangen fra Q, på innretningen 350 også være en strøm av pulser. Den monostabile innretningen 350 sørger for fasejustering av synkroniseringssignalet slik at det korrekt svarer til detektorpulsene i tid.

Q^-utgangspulsen fra den monostabile innretningen 350 blir tilført en annen monostabil innretning 351. Ved opptreden av en puls fra innretningen 350 frembringer den monostabile innretningen 351 en puls på sin Q-^-utgang, som er omkring 500 mikrosekunder bred, som fastlagt ved hjelp av kondensator 353 og motstand 355. Dette firkantbølgesignalet blir så tilført fase-låse-sløyfen 356, som hensiktsmessig er en CD 4046 integrert kretsanordning. En lavpassfilter-krets er koblet mellom benene 9 og 13 på innretningen 356, og omfatter motstander 358, 360,

362 og kondensator 364. En indre spenningskontrollert oscillator (VCO) frembringer et utgangssignal ved ben 4, hvis frekvens bestemmes av spenningen på ben 9 og verdiene av kondensator 366 og motstandene 368 og 370. Verdiene av oscillatorens frekvensstyre-komponenter blir valgt for å frembringe en nomi-nell utgangsfrekvens ved ben 4 på 20 kHz. Dette utgangssignal

blir matet tilbake gjennom en frekvensdeler-kjede som omfatter vippe 372 og dekadeteller 374 til komparatorinngangen ved ben 3. Delerkjeden bestående av vippe 372 og teller 374 dividerer

utgangssignal-frekvensen med en faktor på 20. Vippe 372 dividerer frekvensen med en faktor på 2, og teller 374 dividerer signalfrekvensen fra Q-utgangen fra vippe 372 med en faktor på 10.

Faselåsesløyfen 356 og dens tilhørende krets tjener til å multiplisere det innkommende synkroniseringssignalet med en faktor på 20, og til å låse seg på og følge inngangssignalet på ben 14. For å forstå grunnen til frekvensmultiplikasjonen av det innkommende synkroniseringssignalet, er det nyttig å

ha en forståelse av beskaffenheten av det synkroniseringssignalet som genereres nede i hullet ved hjelp av logge-instrumentet.

Som man vil huske, inneholder et nukleært borehulls-logge-instrument for frembringelse av en spektralanalyse over indusert gammastråling, spesielt for innsamling av karbon/oksygen-loggedata, en nøytronkilde som pulses 10 000 ganger pr. sekund. Nøytronene fra kilden underkastes umiddelbart en kontinuerlig avenergiseringsprosess som et resultat av elastiske og uelastiske kollisjoner med kjerner i borehulls- og formasjons-elementene. Et nøytron ved termisk energinivå er i en likevektstil-stand med de omgivende atomer og undergår tilfeldige kollisjoner inntil det innfanges, hvorved innfangningsgammastråler vil bli emittert av den absorberende kjerne. I løpet av den korte tiden nøytronkilden emitterer nøytroner, blir imidlertid meget hurtige nøytroner bremset til termisk energi, slik at uelas--tiske nøytronspredningsreaks joner dominerer over innfangnings-reaksjoner. Umiddelbart etter pulsering av nøytronkilden, er det følgelig en overvekt av gammastråler frembragt ved uelastisk nøytronspredning.

Gammastråledetektoren i undergrunnsinstrumentet detekterer uelastiske gammastråler først etter pulsering av nøytronkilden, og frembringer en første•detektorsignalpuls. Så litt senere detekteres innfangningsgammastråler som frembringer en annen detektorsignalpuls. Disse to pulsene blir begge overført i serie over den samme signalbane i loggekabelen. Siden nøytron-kilden pulseres med en hastighet på 10 000 ganger pr. sekund og to pulser kommer etter hver pulsering, synes det resulterende signal som overføres over loggekabelen under drift å være på

20 kHz.

For å skilne mellom signalpulser som skyldes uelastisk gammastråledeteksjon og innfangnings-gammastråledeteksjon, må det genereres et synkroniseringssignal. På grunn av tidssty-ringen av nøytronkildepulseringen og frembringelsen av detektorsignalpulsene, er det ikke mulig å skyte inn en synkroniseringspuls. For hver 20. triggerpuls til nøytronkilden blir følgelig et synkroniseringssignal i form av en negativ puls overført over loggekabelen. Synkroniseringspuls-signalet opptrer således som et 1 kHz-signal på loggekabelen. Dette resulterer i en sletting av detektorpulsene for hvert 20. nøytron-kildeutbrudd.

For kanskje å gjøre den foregående diskusjon mer menings-fylt, vises det kort til fig. 14, hvor et C/O-loggetidsskjema er vist. Kurve A er triggersignalet for nøytronkilden nede i borehullet som pulserer nøytronkilden. Spor B er et signal for portstyring av en multiplekser nede i borehullet for multiplek-sing av innfangningsdetektor-signalpulsene på en leder til overflaten. Kurve C er det signalet som går til overflaten. Etter en triggerpuls for nøytronkilden inntreffer som vist, først en uelastisk signalpuls 376, og ved passende portstyring av multiplekseren nede i hullet, blir den uelastiske pulsen 376 over-ført til overflaten for behandling. Omkring 100 mikrosekunder senere opptrer en innfangningssignal-puls 378 og blir dirigert ved hjelp av multiplekseren for overføring til overflaten. Som vist på skjemaet, gjentas opptredenen av signalpulsene etter hver triggerpuls, bortsett fra ved hver '20. triggerpuls, da en negativt gående synkroniseringspuls 380 blir sendt til overflaten og tilført som SYNC til den monostabile innretningen 350

på fig. 13.

Fordi det synkroniseringssignalet som genereres nede i borehullet ved hjelp av undergrunnsinstrumentet, er utilstrekke-lig for direkte å korrelere med detektorsignalpulsene, er det nødvendig å omforme synkroniseringssignalet fra borehullet til et signal som er låst i frekvens og tid til detektorsignalpulsene for å identifisere signalpulser som uelastiske eller innfangnings-pulser. Hvis synkroniseringssignalet som genereres nede i hullet anses for å være ved den aktuelle synkronise-.ringshastighet dividert med en faktor på 20, kan signalet mul-tipliseres for å frembringe et signal ved synkroniseringshas-tigheten. Dette blir lett utført ved å bruke faselåsesløyfen med oscillatordelen avstemt på omkring 20 ganger frekvensen til inngangssignalet• Ved å dele ned utgangssignalet fra oscillatoren med en faktor på 20, er referansefasesignalet ved samme frekvens som inngangssignalet til faselåsesløyfen. Det er da frembragt et synkroniseringssignal som er en firkantbølge, som er "høy" i tidsrom som svarer til uelastiske signalpulser" og "lav" i tidsrom som svarer til innfangnings-signalpulser.

Det vises nå igjen til fig. 13, hvor C/O SYNC-signalet fra innretningen 356 blir tilført sammen med signalet SYNSW til OG-port 373 for å generere C/O SYNCA. Dette signalet blir tilført som en inngang til datavelgerén 340 og også som et klokkesignal til vippe 375. Signalet SYNSW blir tilveiebragt fra låsekrets 300 på fig. 12. Vippen 375 frembringer et SYNC GATE-signal til NOG-port 476 på fig. 16.

Signalet SYNC GATE kobler ut analog/digital-omsetteren

174 i pulshøyde-analysatoren når SYNC-signalet ér på loggekabelen. SYNC GATE-vippen 375 blir styrt av signalet SYNSW som er et signal som indikerer drift i et C/O-modus. Når SYNSW

er "høy", blir C/O SYNC tillatt å generere C/O SYNCA for takt-styring av vippen 375. Vippe 375 blir opprinnelig innstilt ved hjelp av synkroniseringsstartsignalet SYNST, som setter Q-utgangen "lav". Når C/O SYNCA taktstyrer vippen 375, går Q-utgangen tilbake til "høy".

Det vises nå til figurene 15 og 16, hvor det er presentert kretser for realisering av signaltilpasnings-blokken 160 og pulshøyde-analysatoren 170 på fig. 6. Som antydet på fig. 15 er signalinngangen, SIGNAL IN, den spektrale gammastrålings-loggeinngangen 162. Signalet blir tilført en pulsformende og impedanstilpassende krets som omfatter en induktor 400, et potensiometer 402, en motstand 404 og en kondensator 406. Denne kretsen er tilpasset kabelimpedansen og ved å variere induktor-og motstandsverdiene, justeres formen av pulsen. Den formede pulsen blir så tilført en emitterfølge-krets som frembringer en puls av ønsket form uten hensyn til variasjoner i den signal-inngangsform som finner sted pga. den lange kabelen som signal-

pulsene overføres over.

Signaler fra borehulls-instrumentet vil typisk omfatte et bredt område av signalamplituder, f.eks. toppamplitude fra 50 millivolt til 1,5 volt. Et slikt bredt signalområde ville være vanskelig for pulshøyde-analysatoren 170 å behandle. Føl-gelig er det tilveiebragt anordninger for variabel forsterkning av signalpulsene som kobles gjennom kondensator 414, slik at amplituden av pulssignalet som tilføres pulshøyde-analysatoren, er innenfor et område med akseptable inngangssignal-amplituder for analysatoren. Signalamplituden blir hensiktsmessig forsterkningsregulert eller dempningsregulert til en nomi-nell toppamplitude på 1 volt.

Anordningen for å utføre amplitudejusteringen omfatter fortrinnsvis en operasjonsforsterker 416. Denne innretningen kan fortrinnsvis være en CA 3280 anordning som er tilgjengelig, fra RCA. Innretningen 416 er koblet som en differensialforster-ker med faste motstander 418, 420 med samme verdi koblet til den ikke-inverterende og inverterende inngang. Motstand 420 er koblet til jord, og motstand 418 er koblet til kondensator 414 for å motta pulssignalet som kobles gjennom'denne.

Innretningen 416 omfatter en krets på inngangssiden med strømdrevne lineariserende dioder. Forandringer i strømmen til de lineariserende diodene, referert til som "programmerings--strøm", forandrer innretningens transfer-funksjonskarakteristik-ker. Ved å variere programmeringsstrømmen til de lineariserende diodene, kan spesielt spenningen som funksjon av strøm-transferkarakteristikkene, dvs. resistansen, til innretningen 416 endres. Kombinasjonen av motstandene 418, 420 og lineari-serings-kretsen, som hovedsakelig er en strømregulert resistans r^, danner en spenningsdelerkréts. Ved å bruke strømregule-ringsinngangen ID på innretningen 416 til hvilken motstand 422 er koblet, kan spenningen som.påtrykkes over inngangene til innretningen 416, reguleres. En annen reguleringsinngang for innretningen 416 er forsterkerforspennings-strømmen (1^,3) • På den måte som innretningen 416 brukes, er forsterkerens for-spennihgsstrøm fast. Dette blir utført ved å forbinde I^<qq->inngangen på innretningen 416 til den motstandskretsen som omfatter den faste motstanden 424 og potensiometeret 426.

I det viste kretsarrangementet blir signalforsterkningen variert ved å justere spenningsfallet over den lineariserende diodekretsen. Ved å øke resistans-transferkarakteristikken faller mer av inngangsspenningen over innretningens 416 inngang. Hvis imidlertid resistans-transferkarakteristikken min-skes, vil mer spenning falle over inngangsmotstandene 418,

420, og mindre spenning vil påtrykkes over innretningens 416 inngang. Ved å regulere diodestrømmen, ID, kan således den spenning som påtrykkes over innretningens 416 inngang, varie-res .

Forsterkning blir vanligvis definert som et forhold mellom utgangsspenning og inngangsspenning. Når det gjelder en transconductans-innretning, blir imidlertid forsterkningen definert som strømutgang som funksjon av inngangsspenning. For å få en,.spenning på utgangen behøver det bare tilveiebringes

en belastning. Da kan forsterkningen for innretningen defineres som forholdet mellom utgangsspenning og inngangsspenning, idet utgangsspenningen er produktet av utgangsstrømmen og be-lastningens resistans. For innretningen 416 er belastningen motstand 428.

Man vil forstå at ved å innføre en passendé programmerings-strøm til innretningen 416, vil toppamplituden til en signalpuls som kobles gjennom kondensator 414, bli.gitt forsterkning eller dempet til et nominelt ønsket utgangsspenningsnivå over belastningsmotstanden 428. Programmeringsstrømmen, eller sty-restrømmen, blir tilveiebragt ved hjelp av en innretning 430, som også er en transconductansoperasjonsforsterker. RCA-innretningen CA 3280 består av to variable operasjonsforsterkere, føl-gelig kan en forsterker brukes for innretningen 416 og den andre brukes for innretningen 430. Innretning 430 har både dio-destrøminngangen og forspenningsstrøm-inngangen til forsterkeren fiksert i størrelse. Dette blir utført ved å forbinde di-odestrøminngangen gjennom en motstand 432 til + V og ved å forbinde forsterkerens forspennings-strøminngang gjennom en motstand 434 til + V volt. Innretningens 430 inverterende inngang er koblet til jord gjennom motstand 436, og den ikke-inverterende inngangen er koblet gjennom motstand 438 til en inngangs-spennings-kilde. Som forklart nærmere i det følgende, tilveiebringes spenningsinngangen fra en digital/analog-omsetter (DAC) 440. Basert på spenningsinngangen til innretning 430 blir en programmeringsstrøm for innretningen 416 frembragte Utgangsspenningen over belastningsmotstand 428 er i om-. rådet null til 1 volt. Pulssignalet blir tilført en nullpol-krets omfattende motstand 442 i parallell med kondensator 444. Denne kretsen former pulssignalet og vekselstrøm-kobler signalet til neste trinn. Det annet trinn er en ikke-inverterende forsterker som tilveiebringer forsterkning for å omforme pulssignalet til et høyere spenningsnivå. En forsterkning på 10 kan hensiktsmessig tilveiebringes, slik at toppen av utgangs-nivået på 1.volt blir omformet til et utgangsnivå på 10 volt. Forsterkningstrinnet omfatter en operasjonsforsterker 446 som har en tilbakekoblingsmotstand 448 og en spenningsdelerkrets på inngangen som omfatter motstander 450 og 452. Den ikke-inverterende inngangen til operasjonsforsterker 446 har en for-spenningskrets i form av en motstand 454 koblet til -V og en motstand 4 56 koblet til -V. Denne kretsen holder basislinjen på null volt. Variable motstander kan brukes i stedet for faste motstander for å tilveiebringe regulering av basislinjen, eller nullnivået, til signalpulsene.

Motstand 450 i inngangskretsen til den inverterende inngangen på operasjonsforsterker 446 er koblet til digital/analog-omsetteren (DAC) 458. Ved å endre den spenning som leve-res til den inverterende inngangen på operasjonsforsterker 446, kan variasjoner i basislinjen bevirkes. Dette blir hovedsakelig benyttet som en kalibreringsmekanisme for å justere for variasjoner i forskyvning som inntreffer mellom forskjellige nukleære borehulls-loggeinstrumenter. Ved passende spenningsutmatning fra DAC 458 blir den riktige "null"-basislinje for å

få signalamplitudene på det korrekte nivå, og følgelig toppene i det nukleære loggespekteret i korrekt posisjon i spekteret, oppnådd. DAC 4 58 har hensiktsmessig et utgangsområde fra null til 5 volt, og aksepterer et 12-biters digitalt ord som nullinn-gangs-ordet.

Det vises igjen til digital/analog-omsetteren 440, i det digitale inngangsordet til denne er et forsterkningsregulerings-inngangsord fra sentralenheten. I samsvar med en rutine som ut-føres av sentralenheten, referert til som STABL-rutinen, blir en forsterkningsinnstilling for innretningen 416 beregnet. Ved å variere forsterkningen gjennom innretning 416, blir amplitu den av signalpulsene variert, noe som vil bevirke en forskyvning av den posisjon i energispekteret som svarer til pulsen. Sentralenheten som arbeider i samsvar med STABL-rutinen forsø-ker, når det er bestemt at et tilstrekkelig antall spektral-målinger eller "tellinger" er blitt foretatt, og lokalisere toppsentroiden for hver kanal og foretar en sammenligning med den ønskede sentroide for kanalen. Basert på den relative posisjonering mellom den ønskede sentroide og toppsentroiden, blir en forsterkningsinnstilling for innretningen 416 beregnet. Når det foretas målinger av naturlig opptredende gammastråling, kan STABL-rutinen kontrollere alle de tre naturlige toppene (dvs. uran, torium og kalium), men bare bruke den høyeste en-ergitoppen som er tilgjengelig. For en karbon/oksygen-logg blir innfangningstoppen for hydrogen fortrinnsvis brukt alene. Operatørkommandoer kan fortrinnsvis styre STABL-rutinen for innledende innstilling av justeringene av forsterkningen og null-basislinjen.

Det vises nå til fig. 16 der pulshøyde-analysatorkretsen mottar signalutgangen fra operasjonsforsterker 446 på fig. 15. Signalet betegnes som SIGNAL A. Ved inngangen til pulshøyde-analysatoren er SIGNAL A en puls med en gaussisk form. Signalet blir tilført et par FET-brytere 460, 462. En av FET-bryterne 460 er koblet i serie med signalinngangsbanen og den andre FET-bryteren 462 er koblet mellom signalinngangsbanen og jord. FET-bryterne 460, 462 blir styrt av et signal på linje 464 som genereres av en helningsdetektorkrets som er generelt betegnet med referansetall 465.

Helningsdetektor-kretsen mottar også SIGNAL. A, idet signalet blir tilført over linje 466 til en spenningsdelerkrets omfattende motstand 464 koblet mellom den inverterende og ikke-inverterende inngangen til en komparator 472 og et potensiometer 470 koblet til + V. Den inverterende inngangen til komparator 472 er på virtuell jord når det ikke er noen signalinngang. Følgelig kan motstand 4 68 betraktes som om den går til jord ved en ende og har et lite spenningsfall som setter den ikke-inverterende inngangen til komparator 472 på et litt høyere poten-.-sial. Som et resultat blir komparator 472 anbragt i en "høy" utgangstilstand. Utgangsklemmen fra komparator 472 er koblet til en inverter 474 som igjen er koblet til en NOG-port 476. Den høye utgangstilstanden til komparator 4 72 forårsaker at inverteren 474 plasserer en logisk nullinngang på NOG-port 476, for derved å fastlegge utgangen fra port 476 til en "lav" tilstand. Når det derfor ikke er noen signalinngang, er linje 464 "lav" og FET-bryter 460 er åpen og FET-bryter 462 er lukket.

En kondensator 4 78 er også koblet til den ikke-inverterende inngangen til komparator 472, og den tilveiebringer en liten forsinkelse i stigetiden til et signal som tilføres den ikke-inverterende inngangen. Selv om både.den inverterende og ikke-inverterende inngangen til komparator 4 72 således vil ha et påtrykket signal når en inngangspuls opptrer, vil inngangene være forskjøvet fra hverandre og spenningsstigningen ved den ikke-inverterénde inngang vil ligge noe bak spenningsstignin-

gen ved den inverterende inngang.

Når en signalpuls kommer gjennom over linje 466, vil det bli en stigning i spenning ved den inverterende inngang, og når spenningsnivået på den inverterende inngang blir større enn spenningsnivået på den ikke-inverterende inngang, vil komparatoren endre sin utgangstilstand til en "lav" tilstand. Når signalpulsen når sin topp og akkurat begynner å gå ned i amplitude, vil den etterliggende spenningsstigning på den ikke-inverterende inngang ta igjen spenningen på den inverterende inngang. Når spenningen på den ikke-inverterende inngang igjen er større enn spenningen på den inverterende inngang, vil utgan-

gen fra komparator 472 igjen bli høy.

En komparatorovergang fra høy til lav indikerer begynnelsen av en innkommende signalpuls. Hvis SYNC GATE-inngangen til NOG-port 476 er en logisk 1, vil utgangen fra port 476 bli lav, noe som igjen lukker FET-bryter 460 og åpner FET-bryter 462. Dette tillater den innkommende signalpulsen å passere gjennom

til leder 4 78. SYNC GATE er et signal som alltid er en logisk 1 hvis det nukleære borehulls-loggesystemet måler naturlig opptredende gammastråling. Hvis imidlertid systemet arbeider for å oppnå karbon/oksygen-loggedata, vil SYNC GATE-signalet av og til måtte bli logisk null for å blokkere pulshøyde-analysato-

ren for det synkroniseringspulssignalet som inntreffer for hver 20. triggerpuls til nøytronkilden.

Komparator 4 72. er også forsynt med en hysteresekrets som omfatter en kondensator 480 og motstander 482, 484, 486. Hys-teresekretsen gjør komparatoren mer stabil og forhindrer at den antar en mellomliggende tilstand hvor komparatprutgangen svin-ger mellom to tilstander. På grunn av den hurtige koblingsvirk-ningen til komparator 4 72, har støy på det innkommende signal mulighet til å få komparatoren til å svinge hurtig mellom tilstander.

Utgangen fra NOG-port 4 76 blir også tilført den positive overgangstrigger-inngangen til en monostabil innretning 488. Når utgangen fra komparator 4 72 gjør en overgang fra lav til høy, og derved får utgangen fra NOG-porten 4 76 til å gå fra en lav til en høy tilstand, frembringer den monostabile innretningen 488 en puls på Q^-utgangen. Varigheten av pulsen er en funksjon av verdiene av en RC-tidskrets som omfatter motstand 490 og kondensator 492. Pulsvarigheten kan hensiktsmessig være omkring 150 nanosekunder.

Et pulssignal som er passert gjennom FET-bryterne til leder 478, blir tilført den ikke-inverterende inngangen på en operasjonsforsterker 494 som er koblet som en spenningsfølger-krets. Operasjonsforsterkeren 494 tjener som en signalbiiffer og blir brukt til å lade opp kondensator 496 til pulssignalets toppspen-ning. Kondensator 496 blir ladet gjennom en diode 498 og en motstand 500. Som nærmere forklart senere, er FET-bryteren 502 under, ladning av kondensatoren 49 6, en åpen krets. Den ikke-inverterende inngang til operasjonsforsterker 504, en spennings-følger-krets, er også koblet til dioden 498. Operasjonsforsterker 504 har imidlertid en meget høy inngangsimpedans og trekker meget lite strøm. Operasjonsforsterkeren 504 frembringer en utgangsspenning på linje 506 som følger spenningen på kondensator 496. Diode 498 forhindrer selvsagt at kondensatoren 496 utlades etter at spenningsutmatningen fra operasjonsforsterker 494 passerer toppen av signalpulsen og begynner å følge pulsam-plituden tilbake til nullspenning.

Når derfor et signal detekteres ved hjelp av helningsdetektoren 4 65, frembringer sample- og holdekretsen 172 på kondensator 496 en spenning som er lik toppamplituden til signalpulsen og opprettholder spenningen på denne, og frembringer en spenningsutmatning som er lik den spenningsverdi som er lagret på kondensatoren. Spenningen vil bli opprettholdt på kondensa toren 496 inntil FET-bryteren 502 blir lukket, for derved å utlade kondensator 49 6 tilbake til spenningsnivå null.

Spenningsutmatningen på linje 506 fra sample- og holde-kretsen 172 blir tilført den analoge inngangen til analog/digital-omsetter 174. Analog/digital-omsetteren blir klargjort ved hjelp av pulsutgangen fra Q^-utgangen fra den monostabile innretningen 488. Som tidligere forklart avgir Q^-utgangen fra den monostabile innretningen 488 klargjøringspulsen når helningsdetektoren 465 detekterer at toppamplituden til den. innkommende signalpulsen er nådd. Analog/digital-omsetteren 174 har fortrinnsvis en oppløsning på 12 biter, av hvilke bare 8 biter brukes. Analog/digital-omsetteren vil omforme spenningen på sin analoge1 inngang til en 12-biters digital kode på

2,8 mikrosekunder og frembringe det 8-biters dataordet på utgang MCAO-7. Når omformingen ér ferdig, vil analog/digital-omformeren avgi et dataklarsignal (DR). DR-signalet blir til-ført som en inngang til den negative overgangstriggeren på en monostabil innretning 510. Opptredenen av en negativ overgang av DR forårsaker at det frembringes en puls fra Q^-utgangen på den monostabile innretningen 512, hvilken puls tilføres FET-bryteren 502 for å lukke bryteren og utlade kondensator 496. Varigheten av pulsen fra Q^-utgangen blir bestemt av verdien

av en RC-krets .som omfatter kondensator 512 og motstand 514. Pulsvarigheten er fortrinnsvis 1,6 mikrosekunder.

Den digitale MCA-koden på 8 biter blir tilført multiplekserne 330, 332 på fig. 13 og utnyttet som beskrevet tidligere. DR-signalet blir invertert av inverter 516 for å frembringe DR-signalet som tilføres C^-inngangen på datavelgerén 340 på fig. 13.

Det vises så til fig. 17, hvor det er vist et kretsskjema for realisering av adressegeneratoren 200. På fig. 17 er også en krets for realisering av.MCS-klokken 210. Både adressegeneratoren 200 og MCS-klokken 210 er vist i blokkskjemaet på fig. 6.

MCS-klokken avgir et klokkesignal på 100 kHz avledet fra klokkesignalet på 10 MHz som frembringes av oscillatoren ll2

på fig. 12. For å dividere ned signalet på 10 MHz til 100 kHz,

blir det benyttet to dekadetellere 518 og 520 som begge er koblet slik at de dividerer med 10. CLR-inngangen på hver dekade-

teller er koblet for å motta MCSTRIG-signalet som frembringes ved Q^-utgangen fra den monostabile innretningen 350 på fig. 13. Som forklart tidligere blir MCSTRIG generert som respons på en synkroniseringssignalinngang for loggeinstrumentet som indikerer en pulsering av nøytronkilden i logge-instrumentet. Sletting av dekadetellerne med. MCSTRIG tjener til å "synkronisere" MCS-klokken.

MCS-klokkesignalet fra dekadeteller 520 blir tilført som

en inngang til OG-port 522. Den andre inngangen til port 522

er MCSMD-signalet, som tjener som et klargjøringssignal. Det vil si at bare når det nukleære borehulls-loggesystemet arbeider i flerkanal-veie-modus, vil MCS-klokkesignalpulsene slippes gjennom port 522. *MCS-klokkepulsene passerer gjennom port 522 og blir tilført som en inngang til NELLER-port 524. Den annen inngang til port 524 er fra OG-port 526 som mottar OUTMD og OEN som innganger. En puls fra enten port 522 eller 526 vil frembringe en lav utgangstilstand for port 524. Enten opptredenen av en MCS-klokkepuls eller en pulsutgang fra port 526 vil derfor frembringe en lav utgangstilstand for port 524. Port 52 6 kan frembringe et pulsutgangssystem når systemet drives i utgangs-modus og CL3 blir generert. OUTMD-signalet blir frem- . bragt av styrelogikken 110, hvis utførelsesform er vist på fig. i' 12, og OEN-signalet blir generert av port 152 på fig. 6 som respons på en CPU-lesestrobeinngang.

Utgangssignalet fra port 524 blir brukt som klokkeinngang til den første av to kaskadekoblede synkrone 4-biters toveis-tellere 528 og 530. Teller 528 mottar direkte klokkepulsene fra port 524 og frembringer en bæreutgang til opptellingsinn-gangen på teller 530. Bæreutgangen fra teller 530 blir tilført port 532. Når systemet er i utgangs-modus, og som respons på

en bæreutgang fra teller 530, vil port 532 frembringe et klokkesignal til vippe 534 som igjen genererer OUT SYNC-signalet.

Tellerne 528, 530 blir tilbakestilt til null, og vippe

534 blir tilbakestilt ved hjelp av et slettesignal som frembringes av en ELLER-port 53 6. Et slettesignal kan frembringes som respons på en inngang fra OG-port 538. Dette inntreffer når systemet er i flerkanal-veie-modus, slik at MCSMD er høy,

og en slettepuls vil bli frembragt ved opptreden av MCSTRIG. Alternativt kan en slettepuls genereres som respons på en puls

fra Q-utgangen fra den monostabile innretningen 540. En puls blir avgitt fra innretningen 540 når systemet går inn i utgangs-modus. Når det skjer blir OUTMD satt og trigger den monostabile innretningen 540. En puls med en varighet som er avhengig av verdiene av motstand 542 og kondensator 544, som ut-gjør, en RC-tidskrets, blir frembragt.

På fig. 18 er det presentert et blokkskjema over en ut-førelsesform av fremvisningsanordningen 22 for spekteret på fig. 1. Utførelsesformen vil også sørge for MCA-fremvisnings-enheten 40 på fig. 3 og fremvisningsenheten 56 på fig. 5.

Som beskrevet tidligere, mottar fremvisningsenheten i hvert nukleært borehulls-loggesystem fremvisningskommandoer fra sentralenheten og overvåker datalinjene■fra signalgjenvinningsenheten for å oppnå data for fremvisning. Som antydet på fig. 18, skjer presentasjonen for loggesystemets operatør ved hjelp av et katodestrålerør (CRT) 550 i et format med kanaltall på horisontalaksen til katodrstrålerøret som funksjon av tellinger i vertikal retning på katodestrålerøret. Det vil si at dataene er anordnet i et XY-format.

Data fra signalgjenvinningsenheten for redigering og presentasjon, blir bragt inn gjennom MCA/MCS-grensesnittet 552. Fremvisningsstyre-kommandoord fra sentralenheten blir bragt inn til fremvisningsanordningen gjennom CPU-grensesnittet 554. I tillegg til å levere operasjonskommandoer til fremvisningsanordningen, kan sentralenheten (CPU) laste data inn i,fremvisningsanordningen for bruk ved utførelse av visse fremvisnings-funksjoner. Ved normal drift av systemet beordrer imidlertid sentralenheten bare en spesiell fremvisning. Tabell II nedenfor oppsummerer fremvisningskommandoene fra sentralenheten.

Et valg mellom grensesnittene 552 og 554 blir foretatt ved hjelp av multiplekser/låsekrets 556. Utgangs-modussignalet OUTMD fra signalgjenvinningskretsen, blir brukt som velgersty-reinngang til multiplekseren. Hvis signalgjenvinningskretsen ikke er i utgangsmodus, velger multiplekseren CPU-grensesnittet for utmatning. Hvis derimot signalgjenvinningsenheten er i utgangsmodus, velger multiplekser 556 data fra grensesnitt 552. Utgangskodeordet fra det valgte grensesnitt blir tilført ved hjelp av multiplekser 556 til en ytre grensesnittilpasser (PIA). 558. PIA 558 kan hensiktsmessig være en innretning av typen Motorola MC6821 for å tilveiebringe tilpasning av det ytre ut-. styr til en mikroprosessorenhet MPU A av typen Motorola MC6800. PIA 558 er i stand til å tilpasse en MPU til ytre enheter gjennom to toveis ytre databuser for 8 biter og fire styrelinjer. De.ytre databuser er betegnet med referansetall 560 på fig. 18, og de fire styrelinjene er merket CMDA, BUSY, CLK og OUTMD.

Fremvisningskommandoer og dataord fra signalgjenvinningsenheten blir låst inn i multiplekseren 556 ved opptredenen av en klokkeinngang CLK fra en negativ-sann eller -inngangsport 566. En klokkepuls vil bli generert av 566 ved opptreden av OEN som blir invertert ved hjelp av inverter 568 og tilført som en inngang til port 566. OEN er et utgangs-klargjørings-signal som genereres i signalgjenvinningsenheten (port 152 på fig. 6). En klokkepuls som er frembragt som respons på OEN tjener til å låse data fra grensesnittet 552. Port 566 vil også frembringe en klokkepuls når NELLER-port 570 mater ut en logisk null. Port 570 frembringer en logisk null-utgang når en fremvisningskommando er tilgjengelig fra datamaskinen, som antydet ved hjelp av signalet DAA, og et fremvisningskommando-strobesignal CMDA blir matet ut fra sentralenheten. En CLK-puls til multiplekser 556 som respons på signaléne DAA-og CMDA tjener til å låse en fremvisningskommando fra grensesnittet 554.

CMDA blir tilført CBl-inngangen til PIA 558 og får den

til å generere et avbrudd til multiplekseren MPU A. PIA 558 vil også generere et avbrudd til MPU A når signalgjenvinningsenheten går inn i utgangs-modiet pga. forbindelsen av OUTMD til CA2 på PIA 5"58.

Fordi MPU A blir avbrutt når der er enten en fremvisningskommando eller en forandring av signalgjenvinningsenheteQntil utgangs-modiet, må MPU A bestemme hva som har skjedd. For å

gjøre dette kontrollerer MPU A tilstanden til CA2-inngangen til PIA 558. Hvis CA2 er satt, indikerer det at dataoverføring fra signalgjenvinningsenheten skal til å begynne. Hvis derimot CA2 ikke er blitt satt, så vet MPU A at det ordet som er låst i

multiplekseren 556, er en fremvisningskommando. MPU A kontrollerer CAl etter at CA2 er funnet satt, og hvis CAl er satt, blir data lest. MPU A kvitterer for at den har lest en fremvisningskommando eller data fra multiplekseren 556 ved å sende et signal CLEAR BUSY STROBE (slett opptatt strobesignal) fra CB2 på PIA

558 til en statusvippe (se fig. 20). I det tilfelle at data tas fra grensesnittet 552, blir det ikke sendt.noen kvittering.

Data fra signalgjenvinningsenheten blir av MPU A tatt og behandlet i samsvar med et sett programinstruksjoner i lesela-ger (ROM) 572. Dette medfører.hovedsakelig redigering av de 16-biters ordene og oppsetting av dataene i direktelager (RAM) 574. For å innsamle dataene, utfører MPU A kontinuerlig lese-sykluser for å ta datautgangen fra signalgjenvinningsenheten fra sted 0 til sted 512 i lageret i denne (RAM 120 på fig. 6). En teller i MPU A teller hvert dataord som kommer inn og holder rede på kanalnummeret. Hvert dataord blir plassert.i et indre bufferlager mens MPU A leser de tidligere innsamlede og lagrede data fra RAM 574. De data som leses ut av RAM 574 blir addert til de data som er lagret i bufferlageret og tilbakeført til et buffersted i RAM 574. Etter at data for alle kanalsteder er blitt lest, vil MPU A tilføre skalafaktorer på kommando fra datamaskinen til dataene og plassere de skalerte data i utgangs-lagersteder i RAM 574. Den anvendte skalering er fortrinnsvis vertikal skalering. Det vil si en forandring i de vertikale skalafaktorene til fremvisningen. I de tidlige'trinn i data-innsamlingen hvor der er meget få tellinger for kanalene, blir den skala som kanaltellingene presenteres i, skalert ned. Etter hvert som loggeoperasjonen fortsetter og kanaltellingene øker, blir den vertikale skalering av fremvisningen skalert opp. Skalering blir fortrinnsvis utført ved at systemoperatøren fører inn kommandoord til sentralenheten som får sentralenheten til å sende ut fremvisningskommandoer som bevirker en forandring i

skalafaktoren pr. vertikal deling på katodestrålerøret.

I tillegg til å skalere data om akkumulerte kanaltellinger, kan MPU A beordres til å utføre en av de mange andre fremvisningskommandoer som er fremsatt i tabell II. For eksempel kan MPU A beordres til å fremvise områder av interesse. Det vil si å fremvise på katodestrålerøret bare en viss gruppe av kanalene. En annen fremvisningskommando som kan utføres etter at data

er innsamlet, er forsterkningsfunksjonen. På katodestrålerø-ret vil det være en rekke punkter som representerer hver data-kanal. Visse punkter kan gjøres lysere for å forsterke visse kanaler. Hvis det f.eks. er ønsket å se nøyaktig hvor kanal 100 er i forhold til spekteret, kan det punktet intensiveres

via fremvisningskommando fra sentralenheten. For å tilveiebringe intensiveringen eller forsterkningen, blir data for en spesiell kanal holdt to ganger så lenge som normalt ved et spesielt sted på skjermen i løpet av den horisontale avbøyning.

Fremvisningsanordningeri' for spekteret omfatter en annen mikroprosessor, MPU B 576, som tjener til å mate inn de data som er satt opp ved hjelp av MPU A til katodestrålerørets driv-kretser. Fordi MPU A og MPU B begge har adgang til de samme lagre, må lagerdata og adresselinjer kunne isoleres selektivt fra hver mikroprosessor. Dette blir utført ved bruk av utgangs-bus-drivkretser med tre tilstander. MPU A kommuniserer i to retninger med lagerdata-bus D via en toveis busdrivkrets 578. Lagerstedadresser som mates ut av MPU A blir tilført lagerad-ressebusen A via busdrivkrets, 580. På tilsvarende måte kommuniserer MPU B med datåbus D via en toveis busdrivkrets 582, og lagerstedadressene som mates ut av MPUB,,blir tilført via busdrivkrets 584 til adressebus A.

For at MPU A og MPU B skal kunne dele felles lagre, mia.. også mikroprosessorene arbeide på motsatte faser av et tofase, ikke .overlappende klokkesignal. Fig. 19 viser klokkefåsene,

$1 og $2. Man vil av skjemaet på fig. 19 forstå at "ikke overlappende" betyr at faseklokkesignalet $2 ikke på noe tidspunkt inntar en "høy" tilstand når faseklokkesignalet $1 er "høy". Hver mikroprosessor benytter begge klokkefåsene. På en klokkefase setter mikroprosessoren opp adresser og gjør andre ting som,forberedelse til-en lese- eller skrive-syklus. På den andre klokkefasen blir en lese- eller skrive-syklus, dvs. en inn-matnings/utmatnings-syklus utført. Hver mikroprosessor har således to driftssykluser, én som er en forberedende syklus og den andre som er en lageraksess-syklus, som hver blir styrt av en separat klokkefase. Følgelig kan en mikroprosessor utføre en forberedelses-syklus, mens den andre utfører én lageraksess-syklus. For å sette opp driften av MPU A og MPU B på denne måten, blir klokkefasene $1 og $2 tilført motsatte klokkeinngan-ger på de to mikroprosessorene. Mens MPU A har tilgang til lageret, vil således MPU B ikke ha tilgang til lageret, og vice versa. Likeledes må busdrivkretsene 578, 580 for MPU A arbeide borte fra klokkefasen $2, og busdrivkretsene 582, 584 for MPU B må arbeide borte fra klokkepulsen $1.

MPU B arbeider med kontinuerlig å- lese data for fremvisning.som er tilbake i utgangs-bufferstedene i RAM 574. De data som leses fra lageret av MPU B blir matet ut til digital/ analog-omsettere (DAC) 588. Datautgangen til DAC 588 omfatter data for horisontalaksen (kanalnummer) og for vertikalretnin-gen (tellinger). DAC 588 blir kontinuerlig oppdatert med en frekvens på omkring 4 0 mikrosekunder. Valg mellom digital/analog-omsetter for vertikale data og digital/analog-omsetter for horisontale data i DAC 588 foretas ved hjelp av dekoderlogikken 590. Det vises nå til fig. 20, hvor kretser for realisering av CPU-grensesriittet 554 er vist. For å bestemme når CPU (sentralenheten) prøver å kommunisere med fremvisningsanordningen for spekteret, er det nødvendig med en adressedekoder-krets. Denne utgjøres av NOG-port 600. En kombinasjon av inverterte og ikke-inverterte signaler fra datamaskinens datalinjer, spesielt linjene DC8-15, blir tilført som innganger til port 600. DC15 er den laveste signifikante bit. Følgelig blir bare den laveste ordens byte av de 16 bitene i et datamaskin-dataord brukt som adresse til innretningen. Utgangen fra port 600 vil gå "lav" når alle dens innganger er "høye". For at slike inngangstil-stander skal eksistere, må datamaskinen sende ut et binært tall "00110011", som er lik et heksadesimalt tall "33".

Utgangen fra port 600 blir tilført som en inngang til NOG-porter 602 og 604. Den annen inngang til port 602 er utgangen fra port 604, og den annen inngang til port 604 er adresselin-jen ADRS. Når sentralenheten sender den riktige innretnings-adresse på 23, og utgangen fra port 600 går lav, endres utgangen fra port 602 fra en lav til en høy tilstand og frigjør sletteinngangen på vippe 606. Når sentralenheten sender ADRS-signalet, går utgangen fra port 604 lav, og vippe 606 blir innstilt. Utgangen fra port 604 blir også tilført som en inngang til NOG-port 608. En lav utgang fra port 604 får port 608 til å mate ut en logisk null som blir invertert av inverter 610, for å frembringe et signal ACK som kvittering for at fremvisningsanordningen for spekteret har mottatt adressekoden. Vippe 606 blir nullstilt ved tilførsel av systemslettesignalet SCLR, som opptrer ved start av sentralenheten, til klokkeinngangen. Q-utgången fra vippe 606 blir tilført som en inngang til hver av portene 612, 614 og 616. ADRSA-signalet tjener således som en klargjøringsinngang til hver port, og straks fremvisningsanordningen er blitt adressert av sentralenheten, vil portene blir klargjort.

Ettér adressering av fremvisningsanordningen og mottagelse av en kvittering fra fremvisningsanordningen, vil sentralenhe-' ten sende en fremvisningskommando, sende data eller sende en statusanmodning. Hvis sentralenheten sender en fremvisningskommando , vil en kommandopuls bli sendt som en CMD-inngang til port 616. Sentralenheten sender en statusanmodning over linje SR til port 612. Når data som skal overføres til fremvisnings-enheten, er tilgjengelige, sender sentralenheten et datatil-gjengelighets-signal DA til port 614. Etter mottagelse av noen av signalene, frembringer 608 og inverter 610 et kvitterings-signal tilbake til sentralenheten.

Vippe 618 er anordnet for å generere en indikasjon til sentralenheten på at MPU A er opptatt eller tilgjengelig. Som antydet i blokkskjemaet på fig. 18, blir et CLR BUSY-signal frembragt av den ytre grensesnitt-tilpasser 558. Dette CLR BUSY-signalet blir tilført sletteinngangen på vippe 618 for å holde innretningen i en tilbakestilt tilstand så lenge MPU A er opptatt. Når MPU A er tilgjengelig og sentralenheten 'ønsker å sende data eller fremvisningskommandoer til fremvisningsanordningen, blir vippe 618 satt ved hjelp av et signal DSTR fra port 620. Inngangene til port 620 blir tilveiebragt fra utgangene fra portene 614 og 616. Når vippen 618 er satt, genererer Q-utgangen en høy tilstand til NOG-port 622. Den annen inngang til port 622 er fra inverter 624 som mottar statusanmodnings-signalet fra port 612. Sentralenheten sender statusanmodninger og overvåker linjen fra utgangen på port 622. Når MPU A er tilgjengelig, slik at vippe 618 er satt, går utgangen fra port 622 lav og.indikerer for sentralenheten at fremvisningsanordningen kan motta kommandoer eller data.

Det vises så til fig. 21, hvor multiplekser/låsekretsen 556 er vist realisert med multipleksere (med lager) 626, 628 og 630, 632 med 4 x 2 innganger. Inngangene til multiplekserne 626, 628 er datamaskin-buslinjene DCO-7 og signalgjenvinnings-enhetens buslinjer som er betegnet PABO-7. Multiplekserne 630, 632 mottar buslinjene DC8-15 fra datamaskinen og buslinjene

PAB8-15 fra signalgjenvinningsenheten. Multiplekserne 626,

628 tilveiebringer linjene PAO-7 for en første av de 8-biters bus.ene til den ytre grensesnitt-tilpasser 558. Multiplekserne 630, 632 tilveiebringer som utganger PBO-7, den andre 8-biters busen for PIA 558.

Den ytre grensesnitt-tilpasseren frembringer åtte data-biter DAO-7, og mottar brikkevelger- og les/skriv-styresigna-ler over MPU A-adressebuslinjer AAO, 1 , 14 og 15.

MPU A og tilknyttede busdrivkretser 578 og 580 er vist på fig. 22. Linjer DA 0 - fra PIA 558 blir bragt inn direkte til databusen (DO - D7). Databusen er toveis for overføring av data til og fra lageret via busdrivkrets 578. Busdrivkretsen 578 er en oktal kombinert sender-mottager som har ikke-inverterende utganger med tre tilstander. Busdrivkretsen isolerer MPU A fra lagerdatabusen som er betegnet D i blokkskjemaet på fig. 18.

MPU A mater ut en adresse med 16 biter (A0 - A15). Bitene A0, 1, 14 og 15 i adressen blir dirigert til den ytre grensesnitt-tilpasser over linjer AAO, 1, 14 og 15. Adressebitene AO-7 går til.'. linjedrivkrets 580a, og adressebitene A8-15 går til busdrivkrets 580b. Utgangene fra busdrivkretsene blir selvsagt koblet til lageradresse-busen som er betegnet A på fig. 18.

På'fig. 23 er MPU B og tilhørende busdrivkretser 582 og 584 vist. Databusen (DO -D7) til MPU B er koblet til en lo-kal databus betegnet DB som er koblet til busdrivkrets 582, som omfatter oktale kombinerte sender/mottagere med ikke-inverterte utganger med tre tilstander. Den lokale busen DB blir også dirigert til digital/analog-omsetterne for katodestrålerøret (se fig. 18 og fig. 27).

Adressebusen (A0 - A15) for MPU B er koblet til linjedriv-innretninger 584a og 584b med tre tilstander via linjer. ABO 15. Utgangene fra innretningene 584 er koblet til den lageradresse-busen som er betegnet A på fig. 18. To adresselinjer, ABO og ABl, blir dirigert til digital/analog-omsetterens deko-dingslogikk.

På fig. 24 er vist et skjematisk diagram for lagrene 572 og 574. Som vist omfatter leselageret ROM-innretninger 572a og 572b som har lagerdata-buslinjer DO-7 koblet til hver av lager- brikkene. Likeledes blir lageradresse-busl injene AO - 9 bragt inn i hver lagerbrikke. I tillegg er det for leselagrene 572a og 572b og for direktelager RAM 574b tilveiebragt eri ytterligere adresselinje A 10. Brikkevelger- (CS), utgangsklargjø-rings- (OE) og skriveklargjørings-signallinjene (WE) er også indikert på fig. 24. Disse signallinjene blir tilveiebragt fra klokke-genera tor- og tidsstyre-kretsen som er vist på fig. 25 og 26.

Det vises til fig. 25 hvor en første tre-til-åtte linje-dekoder 634 og en annen tre-til-åtte linjedekbder 63 6 mottar biter 13, 14 og 15 på de lokale adre ssebusene til henholdsvis MPU A og MPU B. Dekoder 634 blir klargjort ved hjelp av en gyldig lageradresse-utgang (VMAA) fra MPU A>som indikerer at der er en gyldig adresse på adressebusen til MPA A. Som respons dekoder dekoderen 634 den binære kode som ligger på A-,

B- og C-inngangene og plasserer en lav utgangstilstand på en av utgangene Y^, Y^.eller Y^. Hvis en av utgangene Y^ eller Y^går lav, frembringer port 638 et signal AROMCS. Dette signalet blir tilført som en inngang til NOG-porter 640 og 642.

Signalet ARMCS blir tilført som en inngang til porter 644 og 646. MPU A-adressebuslinje AAll blir tilført direkte, som

en inngang til portene 64[, 642 og blir invertert og tilført som

en inngang til portene 644, 646. Utgangene fra portene 64[, 642, 644 og 646 blir tilført som innganger til linjedriv-innretningen 648. Linjedriverne i innretning 648 er delt i to,grupper på fire linjedrivere. En aktiv lav utmatnings-styreinngang er tilveiebragt for hver gruppe . Styreinngangene er betegnet 1G og

2G . Som antydet mottar hver styreinngang en forskjellig av de tofase-, ikke overlappende klokkesignalene.

Utgangene fra portene 640, 642, 644 og 646 blir tilført som innganger til den første gruppe med linjedrivere som styres av inngang 1G. Når lG-styreinngangen er lav, inntar 1Y -utgangene en utgangstilstand som svarer til tilstanden til de respektive lA-inngangene til innretningen. Siden 2G«-styreinngangéh er ute

av fase, og derfor høy, oppviser innretningens 2Y-utganger åpne kretser pga. linjedrivernes 3-tilstandsutgang.'

Det foregående beskriver hvordan MPU A tilveiebringer et klargjøringssignal for lagerbrikke-valg og utmatning for ROM

572 og RAM 574.

Brikkevelger-funksjonen for MPU B blir utført på lignende måte ved å bruke dekoder 63 6. Med en passende inhgangskode over adressebus-linjene AB13-15, og en høy tilstand.på VMAB fra MPU B, vil en av dekoderutgangene være lav. En lav tilstand på én av dekoderutgangene eller Y^, som begge tilfø-,res port 650, vil resultere i at signalet BROMCS blir generert. Hvis Y^-utgangen blir valgt, vil den gå lav og frembringe BRAMCS. Signalet BROMCS blir tilført som en inngang til NOG-port er 652 og 654. Signalet BRAMCS blir tilført som en inngang til porter 656, 658. Adressebuslinj en ABll. til MPU B blir

brukt som en ekstra dekoderlinje. Linje ABll er koblet direkte til portene 652 og 654, og den blir invertert og tilført portene 656, 658.

Utgangene fra portene 652, 654, 656 og 658 blir tilført som innganger til den annen gruppe med fire linjedrivere i innretning 648. Når styreinngangen 2G til innretning 648 er lav,

som bestemt av tilstanden til 01-klokken, vil linjene for la-gerbrikkevelgéren og utgangsklargjøringsstyringen være fastslått i samsvar med inngangene 2A til innretning 648.

Det vises så til fig. 26 hvor utgangsklargjørings- og skriveklargjørings-styringene for RAM 574a og 574b blir generert ved hjelp av den viste logikk. Spesielt blir utgangsklar-gj ørings-signalet OE generert av den logikk som omfatter OG-porter 658, 660 og NELLER-port 662. Inngangene til port 158 er 02-klokken og RWA, som er. lese/skrive-signalet fra MPU A.Inngangene til port 660 er tilsvarende 01-klokken og RWB, som er lese/skrive-signalet fra MPU B.

Logikken for generering av skriveklargjørings-signalet WE omfatter OG-porter 664, 666 og NELLER-port 668. Inngangene til port 654 omfatter den inverterte lese/skrive-utgangen fraMPU A og tidssignalene TlOO ogT200 fra klokkegeneraotr-kretsen. Port 666 mottar som en inngang det inverterte lese/skrive-signalet fra MPU B. Port 666 mottar også tidssignalene T350 og T450 fra klokkegeneratoren.

Genereringen av de tofase-, ikke overlappende klokkesignalene 01 og 02 blir utført ved hjelp av den kretsen som er vist

på fig. 26. Generering av klokkesignalene starter med en oscillator 670 på 20 MHz. Utgangen fra oscillatoren er betegnet

CLK. Et invertert klokkesignal CLK blir frembragt ved hjelp

av inverter 672. Både CLK og CLK blir tilført den skiftregis-terkretsén som omfatter de bistabile vippeinnretningen av D-typen 674 og 676 og de bistabile vippene 678, 680, 682, 684,

686 og 688.

Skiftregistervippene blir først stilt på 0, dvs. at alle vippene blir tilbakestilt. D^-inngangen til innretning 674 er koblet til Q-utgangen fra vippe 682, som er betegnet T225.

Når følgelig taktstyringen av skiftregisteret begynner, blir enere skjøvet inn og føres gjennom hvert vippetrinn opp til vippe 682, som blir satt 225 nanosekunder senere. På det tidspunkt blir en null tilført D^-inngangen på innretning 674, og nuller blir skjøvet inri ved 250 nanosekunder og ført gjennom skiftregister-kretsen inntil 500 nanosekunder hår gått. Et direkte slettesignal til vippe 682 ved 450 nanosekunder blir tilveiebragt av NOG-port 690. En teller 692 på fig. 26 genererer MPU RESET-signalet som holder MPU A og B i en tilbakestilt tilstand i 16 sykler etter en POWER-ON-RESET-kommando.

For å frembringe 01-klokkesignalet, blir tidssignalene

TQog T225 kombinert i NOG-port 694 og inverter. 696. 02-klokkesignalet blir generert ved å kombinere T250 og T475 i NOG-port 698 og inverter 700.

Det vises nå til fig. 27 der kretsen for utledning av de analoge, vertikale og horisontale avbøyningssignaler for kato-destrålerøret er illustrert. Som antydet er en digital/analog-omsetter (DAC) 704 tilveiebragt for å generere den horisontale avbøyningsdelen. Både DAC 702 og 704 er koblet til avbøynings-signalet, idet digital/analog-omsetterne 702 og 705 er tilveiebragt for generering av det vertikale avbøyningssignalet. Digital/analog-omsetterne 702, 704 og 705 er koblet til databusen DB til MPU B. Brikkeklargjørings-inngangene (CE) på digital/ analog-omsetterne er koblet til RWB-signalet fra MPU B. Brikkevelger-inngangen (CS) på digital/analog-omsetteren 702 er koblet til NOG-port 706. Likeledes er brikkevelger-inngangen (CS) til digital/analog-omsetteren .704 koblet til NOG-port 708, og brikkevelger-signalet (CS) til inngangen til digital/analog-omsetter 705 er koblet til NOG-port 707. Portene 706, 707 og 708 tjener som dekoderlogikk, for å velge mellom omsetteren for vertikale data" og omsetteren for "horisontale data".

Utgangen fra digital/analog-omsetter 702 er koblet til

et summeringspunkt ved inverteringsinngangen, til en forsterker-krets som omfatter operasjonsforsterker 710. Signalet blir tilført gjennom inngangsmotstand 712.

Fremvisningen blir tilveiebragt i en logaritmisk skala. Dette blir gjennomført ved å bruke summen av utgangene fra digital/analog-omsetterne 702 og 705. Utgangen fra omsetteren 702 representerer karakteristikken (dvs. størrelsen) og utgangen fra'omsetter 705 representerer mantissen (dvs. brøkde-len) .

Karakteristikkdataene blir tilveiebragt ved å. forskyve et 16-biters dataord inntil overløp inntreffer. Det antall for-skyvninger som finner sted ved å telle ned fra binærtall 16 blir tellet. Dette telle-overløp representerer karakteristikken med 2 som grunntall. Et 4-biters ord blir matet ut til karakteristikk-omsetteren i.de 4 bitene av ordet som har høyest orden.

Mantisse-dataena blir generert ved å bruke de neste fem bitene etter overløpsbiten. Disse fem bitene blir brukt til å indeksere en logaritmisk oppslagstabell. Oppslagstabellen blir generert grafisk ved å'bruke én logaritmisk skalert kurve fra null til en og omskalert over 5 biter eller 32 kombinasjo-ner. En 8-biters logaritmisk ekvivalent for utgangen kan også genereres ved å bruke denne teknikken.

Det analoge karakteristikk-signalet blir tillatt å ha fullt skalaspennings-område-på 0-5 volt likespenning. Det analoge mantissesignalet blir tillatt å ha 1/32 av det hele skalaspennings-område. Dé to signalene blir så summert med summeringsforsterker 710, som skalerer etter operasjonsforster-kerens formel A = Rf/Rin. Operasjonsforsterker 710 omfatter v

en tilbakekoblingsmotstand 714 og en balanseringsmotstand 716. Forsterkerkretsen har en forsterkning på omkring 1, og tjener til å summere og bufferlagre utgangene fra digital/analog-omsetterne 702 og 705. Det analoge.utgangssignalet blir tilført et annet forsterkertrinn som omfatter operasjonsforsterker 718, inngangsmotstand 720, en variabel tilbakekoblingsmotstand 722

og en balanseringsmotstand 72 4. Utgangen fra det annet forsterkertrinn blir brukt som det vertikale avbøyningssignal for å drive katodestrålerøret^

Et enkelt forsterkertrinn er koblet til digital/analog-omsetter 704. Forsterkeren omfatter en operasjonsforsterker 72 6 og motstander 728, .730 og 732. Utgangssignalet fra forsterker 726 utgjør katodestrålerørets horisontale avbøynings-signal.

Fremvisnings-enhetens kretser sørger for den funksjon å beregne for hver kanal, et logaritmisk dataord som har en karakteristikk og en mantisse som skal tilføres som vertikale data, og den funksjon å mate ut et dataord som indikerer et horisontalt datapunkt. Når nye inkrementale data blir innført, dirigerer også kretsen en summering av dehye data med de ak-kumulerende data. Kretsen éørger videre for tolkning av kommandoer fra sentralenheten, og tilveiebringer genereringen av intensiverte punkter på fremvisningsmediet.

Programrutiner som utføres av sentralenheten ved nukleær borehulls-logging ved hjelp av den beskrevne signalgjenvinningsenheten, omfatter vanligvis rutiner for: å frembringe

data fra signalgjenvinnings-enhetens lager og plassere dem i sentralenhetens lager, å sende kommandoer til fremvisningsen^heten, å styre signaltilpasnings-forsterkningen, databehand-

ling (dvs. vindusstyring, støyfjerning, forholdsdannelse osv.),

å"utmate behandlede data til film- og bånd-medier og systemka-librering.

Der er selvsagt et hovedoperasjons-program som har et an-

tall grener fra en ventemodus til rutiner for utførelse av spesielle modus-relaterte funksjoner. I et modus for spektralanalyse blir den programrutinen som er vist i form av et flytskjema på fig. 28, benyttet. I spektralanalyse-modiet vil det

også bli benyttet en forsterkningsstabiliserings-rutine som er vist-i'""t"b'rm: av" et" r±ytsKj~ema -på—fiy . 2 97—idet==rutinen—vi-i—bl-i-entret fra ven.temodiet før tilbakegang til spektralanalyse-rutinen. I modiet for analyse av nøytronpopulasjonens desinte-gras j ohshastighet vil programrutinen som er vist i form av et flytskjema på fig. 36, bli entret. I et modus for spektralanalyse av indusert gammastråling vil videre den programrutine som er vist i form av et flytskjema på fig. 31, bli entret.

I spektralanalyse-modiet, idet det vises til fig. 28, sen-

der sentralenheten lesekommandoen, som svarer til kommandoen "innstill utgangsmodus" i tabell I, over CPU l/0-bus 100 (se

fig. 6). Sentralenheten utfører da en lese- og bufferlagrings-operasjon ved sekvensielt å adressere hvert lagersted i direktelageret i signalgjenvinningsenheten. På grunnlag av de data

som utleses fra signalgjenvinningsenhetens lager, blir forsterknings-, og forskyvnings-data beregnet i samsvar med den rutine som er vist på fig. 2 9A og 2 9B. Forsterknings- og forskyvnings-dataordene blir tilført digital/analog-omsetterne 440 og 458 på fig. 15. Deretter sender sentralenheten en datainnsamlings -kommando. Dette svarer til kommandoen "innstill MCA-modus" i tabell I. Mens flerkanal-analysatoren i signalgjenvinningsenheten frembringer data for den minste inkrementale bevegelse av borehulls-loggeanordningen, overfører sentralenheten data fra databuffere til stabiliseringsbuffere, som holder de data som er under behandling. Sentralenheten beregner så støyfjernings- og vindus-summer for kalium-, uran- og torium-kanalene i det energispekteret som representeres av da-ta aie fra flerkanal-analysatoren. Sentralenheten omformer så de beregnede summer til tellehastigheter, og setter dem i et inngangsbuffer. Ved slutten av rutinen er der en gren for sletting og tilbakeføring til hovedoperasjons-programmet.

Det vises så til fig. 29A og 29B hvor den viste rutine blir entret og utført under utførelse av spektralanalyse-rutinene på både fig. 28 og 31. Hvis et klargjøringsflagg ér innstilt, fortsetter rutinen med en kontroll for å bestemme om et tilstrekkelig antall tellinger i kalium-, uran- og torium-kanalene er blitt akkumulert. Hvis så er tilfelle blir et flagg innstilt for hver av de kanaler som har et tilstrekkelig antall tellinger.

Rutinen fortsetter så for. å kontrollere hver av de tre flagg for å bestemme om det spesielle flagg er innstilt. Programmet fortsetter med en kontroll først av torium-flagget, og går deretter til uran- og kalium-flaggene.

Hvis det spesielle flagg ikke er innstilt, blir tellingen inkrementert og kontrollert for å se om den er over en forutbestemt telleverdi. Hvis tellingen ikke er over den forutbestemte verdi,, dirigerer programmet sentralenheten til å vende tilbas til hovedoperasjons-programmet. Hvis det blir funnet at alle bortsett fra kalium, er under det forutbestemte antall tellinger,, blir det bufferet som lagrer tellingene slettet og

akkumuleringsprosessen blir startet på nytt.

Når det finnes et innstilt flagg, som indikerer et tilstrekkelig antall tellinger i en kalium-, uran- eller torium-kanal. i energispekteret, blir rutinen på fig. 2 9B entret. I denne rutinen blir sentralenheten dirigert til å utføre en operasjon på dataene for å bevirke en glattefilter-funksjon. Toppkanalen i et gitt vindu blir bestemt, idet denne kanalvér-dien blir sammenlignet med en ønsket kanal for toppen. Forskjellen mellom den ønskede og aktuelle toppkanalen blir dividert med en forskyvningsfaktor uttrykt i kanaler pr. trinn, for å gi et visst antall trinn. Den gamle dataforsterknings-innstilling blir summert med det antall trinn som er bestemt ved hjelp av divisjonsprosessen, for å gi den nye forsterknings-innstillings-verdi. Ved neste avbrudd blir den nye forsterknings-innstilling matet ut til signaltilpasningskretsen. Stabiliseringsbuffere som holder kanaldataene, blir så slettet og tellerne blir tilbakestilt til null. Der er selvsagt en etter-følgende tilbakeføring "til hovedoperasjons-programmet.

Den rutine som er vist i form av et flytskjema på fig. 30, sørger for at sentralenheten utfører behandling'av nukleære loggedata for å frembringe en borehulls-logg over nøytronleve-tid. I denne rutinen sender sentralenheten først en lesekom-mando til signalgjenvinningsenheten og utfører en utlesning av alle data i direktelageret, hvilke data blir lagret i bufferlager. Etter at alle lagerstedene er lest, blir en datainnsam-lingskommando sendt for å sette signalgjenvinningsenheten i flerkanal-skaleringsmodus, for å frembringe ytterligere data etter hvert som logge-instrumentet gjennomløper den neste inkremental e avstand i borehullet. Mens. ytterligere data blir frembragt, blir sentralenheten dirigert til å beregne parame-teren for innfangningstverrsnittet (JJ). Ved å bruke verdien av innfangningstverrsnittet, blir forholds-porøsiteten beregnet. Der er så en gren i rutinen for sletting, og endelig en tilbakeføring til hovedoperasjons-programmet.

Rutinen for spektralanalyse av indusert gammastråling er maken til rutinen for spektralanalyse av naturlig opptredende gammastråling.(fig. 28). Etter at datainnsamlings-kommandoen er sendt, fortsetter imidlertid rutinen på fig. 31 med trinn for å separere data vedrørende innfangningsgammastrålingen fra det samlede spektrum for å gi de data som vedrører målinger av uelastisk gammastråling fra kalsium og silisium. Så blir karbon/oksygen-forholdet beregnet. Også forholdet silisium/ kalsium blir beregnet. Endelig avgrenes rutinen for sletting og tilbakeføring til hovedoperasjonsprogrammet.

Den foregående beskrivelse av oppfinnelsen er rettet <på spesielt foretrukne utførelsesformer for å illustrere og for-klare oppfinnelsen. Fagfolk på området vil imidlertid forstå at mange modifikasjoner og endringer i både apparaturen og fremgangsmåten kan foretas uten å avvike fra rammen og hoved-ideen med oppfinnelsen. Det er søkerens mening at de følgende krav skal dekke alle ekvivalente modifikasjoner og variasjoner som faller innenfor oppfinnelsens ramme.

Claims

1. Apparat for innsamling av borehulls-loggedata vedrørende • gammastrålespekteret fra elektriske pulssignaler som frembringes ved deteksjon av gammastråle-emmisjon fra en undergrunns-formasj on, karakterisert ved en signalgjenvinningsenhet" for å motta elektriske pulssignaler som indikerer energien til detekterte gammastråler og frembringer digitale data som er representative for spekteret til de detekterte gammastråle-energier, en spektrumfremvisnings-énhet koblet til signalgjenvinningsenheten for å presentere dé spektrale gammastråle-da ta fra borehullsloggingen som en plotting av relativ gammastrålingsaktivitet som funksjon av energinivå, <p> g en sentralenhet (CPU) som arbeider i samsvar med et sett programinstruksjoner for å avgi styrekommandoer til signalgjenvinningsenheten og spektrumfremvisnings-enheten for å styre innsamlingen og presentasjonen av de spektrale gammastrålings-data fra borehullet..

2. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at signalgjenvinningsenheten omfatter en pulshøyde-analysator som reagerer.på et elektrisk pulssignal, for å frembringe en digital kode som representerer toppamplituden av pulssignalet, et direktelager for å akkumulere tellinger av detekterte gammastråler i henhold til energinivå i adresserbare lagersteder, hvilket lager er koblet til pulshøyde-analysatoren slik at det adresseres ved hjelp av den digitale koden, og en anordning for å inkrementere tellingen i et lagersted som er adressert av pulshøyde-analysatorens digitale kode.

3. Apparat ifølge krav 2, karakterisert ved at inkrementerings-anordningen omfatter et register koblet til lageret for i dette å-las te tellingen fra et sted i lageret som er adressert av den digitale koden til pulshøyde-analysatoren, og inkrementere den lastede telling med en verdi på 1.

4. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at signalgjenvinningsenheten omfatter et lager for å akkumulere tellinger av detekterte gammastråler pr..inkrementalt energinivå, hvilket lager har en. flerhet adresserbare lagersteder for å lagre digitale data som er representative for detekterte gammastråletellinger, idet hvert lagersted svarer til et spesielt inkrementalt en-, erginivå-bånd for gammastråler.

5. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at spektrumfremvisnings-enheten omfatter en anordning for å presentere en visuell re-presentasjon av spekteret for detekterte gammastråler i et format med detekterte gammastråletellinger pr. inkrementalt energibånd.

6. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved åt spektrumfremvisnings-enheten omfatter en tilpasser for forbindelse til signalgjenvinningsenheten for å oppnå de digitale data vedrørende gamma-spekteret, en første mikroprosessor for å motta digitale data vedrørende gammaspekteret og for å redigere- dataene for presen tasjon, et lager tilknyttet den første mikroprosessoren for å lagre redigerte digitale data vedrørende gammaspekteret, en annen mikroprosessor tilknyttet lageret for å oppnå digitale data vedrørende gamma-spekteret for presentasjon, og en anordning koblet til den annen mikroprosessor for å tilveiebringe en visuell presentasjon av de data som vedrører gammaspekteret.

7. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at signalgjenvinningsenheten omfatter en flerkanal-analysator for å måle amplitudene av elektriske pulssignaler for å bestemme energiene av de detekterte gammastråler som forårsaker frembringelse av pulssignalet, og for å akkumulere en telling av gammastråling som har energier i forutbestemte energibånd.

8. Apparat for innsamling av borehulls-loggedata vedrørende indusert gammastråling som indikerer det makroskopiske innfangningstverrsnittet for nøytronabsorpsjon i en undergrunnsformasjon, og basert på elektriske pulssignaler som frembringes ved, d eteksjon av gammastråling fra formasjonen etter frigjøring av et nøytronutbrudd rettet inn i formasjonen, karakterisert ved en flerkanal-skaleringsen- het for å motta elektriske pulssignaler for frembringelse av digitale data som er representative for nøytronpopulasjonens desintegrasjonshastighet, en fremvisningsenhet som er koblet til flerkanal-skaleringsenheten, for presentasjon av data ved-rørende nøytronpopulasjonens desintegrasjonshastighet som en kurve av gammastråletellinger som en funksjon av tiden, og en sentralenhet (CPU) som opererer i henhold til et sett programinstruksjoner, for å avgi styrekommandoer til flerkanalskale-ringsenheten bg fremvisningsenheten for å styre rekkefølgen av innsamlingen og presentasjonen av data vedrørende nøytronpopu-lasjonéns desintegrasj onshastighet.

9. Apparat ifølge krav 8, karakterisert ved at flerkanal-skaleringsenheten omfatter et direktelager for å akkumulere tellinger av detekterte gammastråler i henhold til tiden for deres opptreden etter et nøytronutbrudd, hvilket lager akkumulerer tellinger i adresserbare lagersteder svarende til spesielle inkrementale tidsenheter etter et nøytronutbrudd, og en adressegenerator for frembringelse av en sekvens av la géradressekoder som følger etter hvert nøytronutbrudd, idet adressekodene tjener til å.adressere påfølgende lagersteder og definere inkrementale tidsenheter.

10. Apparat ifølge krav 8, karakterisert ved at flerkanal-skaleringsenheten omfatter et direktelager for lagring i adresserbare lagersteder av tellinger av detekterte gammas tråler i henhold til tid for opptreden etter ét nøytronutbrudd, en adressegenerator for å frembringe en sekvens av lageradressekoder etter hvert nøytronutbrudd, idet adressekodene tilføres lageret for å adressere påfølgende lagersteder og definere inkrementale tidsenheter, og en anordning for å inkrementere tellingen i et lagersted som er adressert ved hjelp av adressegeneratoren.

11. Apparat ifølge krav 8, karakterisert ved at fremvisningsenheten om fatter en tilpasser for forbindelse til flerkanal-skaleringsenheten for å frembringe data vedrørende nøytronpopulasjonens desintegrasjonshastighet, en første mikroprosessor for å motta digitale data vedrørende nøytronpopulasjonens desintegrasjons hastighet og for å redigere dataene for fremvisning, et lager tilknyttet den første mikroprosessor for lagring av redigerte digitale data vedrørende nøytronpopulasjonens desintegrasjonshastighet, en annen mikroprosessor tilknyttet lageret for å oppnå digitale data vedrørende nøytronpopulasjonens desintegrasjonshastighet for fremvisning, og en anordning koblet til den annen mikroprosessor for å tilveiebringe en visuell presentasjon av dataene vedrørende nøytronpopulasjonens desintegrasjons-: hastighet.

12. Apparat for innsamling av borehulls-loggedata vedrørende gammastrålespekteret fra elektriske pulssignaler som er frembragt ved deteksjon av indusert gammastråleemmisjon fra en undergrunns formas jon og synkroniserings-signalpulser som indikerer trigging av en nøytronkilde som frembringer et utbrudd av nøy-troner for å indusere gammastråle-emmisjon, karakterisert ved en pulshøyde-analysator for å motta elektriske signalpulser som indikerer energien til detekterte gammastråler og frembringer en digital kode med flere biter som representerer toppamplitudert av hvert pulssignal, en synkroniseringsgenerator som reagerer på synkroniseringssignal-pulser for å frembringe en digital kode med en enkelt bit for å skjelne mellom elektriske signalpulser som skyldes uelas tiske gammastråler og elektriske signalpulser som skyldes innfangnings-gammastråler, et direktelager for.å akkumulere tellinger av detekterte gammastråler i henhold til energinivået i adresserbare lagersteder, hvilke akkumulerte tellinger frembringer digitale data som er representative for spekteret til detekterte, gammastråleenergier, hvilket lager er koblet til pulshø y-dearialysatoren og synkroniseringsgeneratoren slik at det adresseres ved hjelp av et digitalt kodeord som omfatter flerbit-koden fra pulshøydeanalysatoren og enkeltbit-koden fra synkroniseringsgeneratoren, en anordning for å inkrementere tellingen i et adressert lagersted, styrelogikk som er koblet til puls-, høyde-analysatoren, direktelageret og inkrementerings-anordningen for å styre inkrementeringen av en telling i et adressert lagersted, en spektrumfremvisnings-enhet koblet til lageret for sanntids-presentasjon av borehulls-loggedata vedrørende gammastrålespekteret som en opptegriing av akkumulerte tellinger pr. inkrementalt energinivå, og en anordning for å avgi styrekommandoer til styrelogikken og spektrumfremvisnings-anordningen for å styre rekkefølgen av innsamlingen og presentasjonen av borehulls-loggedata.

13. Apparat ifølge krav 12, karakterisert ved at inkrementeringsanord-ningen omfatter et register koblet til lageret for å laste inn i dette tellingen fra et sted i lageret som er adressert ved hjelp av pulshøyde-analysatorens digitale kode, og for å inkrementere . den lastede telling med en verdi på 1.

14. Apparat ifølge krav 13, karakterisert ved at styrelogikken frembringer lagerstyrekommandoer og registerlaste- og inkrementerings-kommandoer som respons på frembringelsen av en digital kode fra pulshøyde-analysatoren, at styrelogikken frembringer en utgangs-kommando til lageret for å forårsake at tellingen i et adressert lagersted mates ut til inkrementregisteret for lasting, at styrelogikken frembringer en lastekommando for å laste en telleutgang fra lageret inn i inkrementregisteret, at styrelogikken frembringer en inkrementeringskommando for å inkrementere den lastede telling i registeret, og at styrelogikken frembringer en skrivekommando til lageret for å forårsake at den.inkrementerte telling i registeret blir skrevet inn i det adresserte lagersted.

15. Apparat ifølge krav 12> karakterisert ved at spektrumfremvisnings-enheten omfatter en tilpasser for forbindelse til pulshøyde-analysatoren for å frembringe de digitale data vedrørende gammaspekteret, en første mikroprosessor for å motta digitale data vedrørende gammaspekteret og redigere dataene for fremvisning, et lager tilkoblet den første mikroprosessor for lagring av redigerte digitale data vedrørende gammaspekteret, en annen mikroprosessor som har aksess til lageret for å frembringe digi tale data vedrørende gammaspekteret for fremvisning, og en anordning koblet til den annen mikroprosessor for å tilveiebringe en visuell presentasjon av dataene vedrørende gammastrålespekteret.

16. Apparat ifølge krav 15, karakterisert ved at spektrumfremvisnings-enheten videre omfatter en digital/analog-omsetter koblet mellom den annen mikroprosessor og fremvisnings-enheten for å omforme de digitale data vedrørende gammaspekteret til første og andre analoge signaler, og hvor fremvisnings-enheten omfatter et katodestrålerør som mottar de analoge signaler som ver- . tikale avbøyningssignaler og horisontale avbøyningssignaler.

17. Apparat ifølge krav 12, karakterisert ved at synkroniseringsgeneratoren omfatter en anordning for å detektere synkroniseringssig-naler og frembringe et faseregulerbart klokkepulssignal, en fa-selåsésløyfe koblet til deteksjonsanordningen for å multiplisere klokkepulssignalet med en forutbestemt faktor, for å frem bringe et firkantbø lgesignal som har en fase i tidsoverensstemmelse med signalpulsene fra den uelastiske detektoren og den andre fasen i tidsoverensstemmelse med signalpulsene fra innfangningsdetektoren.

18. Apparat for innsamling av borehulls-loggedata vedrørende gammastrålespekteret fra elektriske pulssignaler som er frembragt ved deteksjon av gammastråle-emmisjon fra en undergrunnsformasjon og overført over en loggekabel, karakterisert ved en signaltilpasningsanordning for å motta elektriske pulssignaler med amplituder som indikerer energien av detekterte gammastråler og som gir signalforsterkning.for å kompensere for. dempningstap i loggekabelen,. hvilken signaltilpasningsanordning er regulerbar for å tilveiebringe variabel signalforsterkning som respons på et styresignal som tilføres denne, en digital/analog-omsetter for å frembringe et analogt utgangssignal som er representativt for en digital inngangsverdi for forsterkningsstyring som tilfø res denne, en kretsanordning som sammenkobler digital/analog-omsetteren og signaltilpasningsanordningen for å tilføre styresig-nalet til signaltilpasningsanordningen, en signalgjenvinningsenhet koblet til signaltilpasningsanordningen for å frembringe digitale data som er representative for spekteret til detekterte gammastråleenérgier, og en sentralenhet (CPU) som arbeider.i samsvar med et sett programinstruksjoner, for å bringe signalgjenvinningsenheten til å innsamle digitale data vedrø -rende gammastråle-energispekteret, for å vurdere de innsamlede data til å bestemme plasseringen i energispekteret av en spesiell energitopp og sammenligne, den aktuelle posisjon med en ønsket posisjon, for å beregne en digital verdi av forsterk-ningsstyre-inngangen basert på forskjellen mellom posisjonen av den aktuelle energitopp og denø nskede energitopp, slik at det automatisk kompenseres for forsterkningsdrift.

19. Apparat for innsamling av borehulls-loggedata vedrørende gammastrålespekteret, karakterisert ved en sample- og holde-krets koblet til loggekabelen for å frembringe et spenningsnivå sorti er ekvivalent med toppamplituden av et elektrisk gammaspektro-metér-pulssignal, en påfølgende analog/digital-omsetter for til-nærmet omforming av spenningsnivået til en ekvivalent digital kode, et direktelager for å akkumulere tellinger av detekterte gammastråler, i henhold til. energinivåer i adresserbare lagersteder, hvilket lager er koblet til analog/digital-omformeren slik at det adresseres ved hjelp av nevnte digitale kode, en anordning for å inkrementere tellingen i et lagersted som er adressert ved hjelp av den digitale kode, en spektrumfremvisnings-enhet koblet til direktelageret for sanntids-presenta sjon av akkumulerte tellinger som en opptegning av tellinger som funksjon av gammastråle-energinivå, og en anordning for å avgi styrekommandoer for å styre rekkefølgen av innsamlingen og presentasjonen av de detekterte gammastråletellinger.

20. Apparat for innsamling av borehulls-loggedata vedrørende gammastrålespekteret, karakterisert ved et logge-instrument anordnet for å gjennomløpe et borehull, idet instrumentet omfatter et gammaspektrometer for å detektere gammastråle-emmisjon fra undergrunnsformasjoner og frembringe elektriske pulssignaler som .indikerer energiene til detekterte gammastråler, en loggekabel koblet til logge-instrumentet i borehullet for å tilveiebringe et overføringsmedium til overflaten for elektriske gam- ■ maspektrometer-pulssignaler, en signalgjenvinningsenhet koblet til loggekabelen for å motta elektriske gammaspektrometer-pulssignaler og frembringe digitale data som er representative for spekteret til detekterte gammastråle-energier, en spektrumfremvisnings-enhet koblet til signalgjenvinningsenheten for presentasjon av borehulls-loggedata vedrørende gammastrålespekteret som en opptegning av relativ gammastrålingsaktivitet som funksjon av energinivå, og en datamaskin som opererer i samsvar med et sett programinstruksjoner for å avgi styrekommandoer til signalgjenvinningsenheten og spektrumfremvisnings-enheten for å styre innsamlingen og presentasjonen av borehulls-loggedata vedrørende gammastrålespekteret.

21. Apparat ifølge krav 20, karakterisert ved at signalgjenvinningsenheten omfatter en signaltilpasningsanordning koblet for å gi signalforsterkning for å kompensere for tap i loggekabelen.

22. Apparat for innsamling av borehulls-loggedata. vedrørende gammastråling, innbefattet data som indikerer det makroskopiske innfangningstverrsnittet for nøytronabsorpsjon til en under-,grunnsformasjon og data som indikerer energispekteret til gammastråle-emmisjon fra en undergrunnsformasjon ut fra elektriske pulssignaler som frembringes ved deteksjon av gammastråleémmi-sjon fra en undergrunnsformasjon, karakterisert ved en pulshøyde-analysator for å motta et elektrisk pulssignal med en amplitude som indikerer energien til en detektert gammastråle som frembringer pulsen, og for å frembringe en digital kode som er representativ for toppamplituden til.pulssignalet, en adressegenerator for å frembringe en sekvens av adressekoder som følger etter et nøytron-utbrudd inn i en undergrunnsformasjon, idet adressekodene tjener til å adressere påfø lgende lagersteder og definere inkre-ment ale tidsenheter, en anordning for å velge mellom de kodene som er tilgjengelige fra pulshøyde-analysatoren og adressegeneratoren, et direktelager koblet til velgeranordningen for å motta den valgte kode, idet direktelageret er anordnet for å akkumulere tellinger av detekterte gammastråler i henhold til energinivåer i adresserbare steder 1 lageret når lageret adresseres ved hjelp av koden fra pulshøyde-analysatoren, slik at det frembringes digitale data som er representative for spekteret til detekterte gammastråleenergier, hvilket direktelager videre er innrettet for å akkumulere tellinger av detekterte gammastråler i henhold til tiden for deres opptreden etter et nøytronutbrudd, idet lageret akkumulerer tellinger i adresserbare lagersteder svarende til spesielle inkrementale tidsenheter etter et nøytronutbrudd, når det adresseres ved hjelp av adressekodene fra adressegeneratoren slik at det frembringes digitale data som er representative for nøytronpopulasjonens desintegrasjonshastighet i formasjonen, en fremvisnings-enhet koblet til lageret for å presentere de digitale data i lageret, og en sentralenhet (CPU) som arbeider i samsvar med.et sett programinstruksjoner for å avgi styrekommandoer for styring av frembringelsen og presentasjonen av digitale data i lageret.