中子发生器及包括中子发生器的测井工具

摘要

中子发生器包括设置在包含可电离气体的增压环境中的离子源。离子源包括碳纳米管束从中伸出的基板。纳米管的末端与栅极隔开。离子源供电电路在离子源的基板和栅极之间施加正电压，从而使可电离气体电离并通过栅极发射离子。离子加速器部分设置在离子源和靶之间。离子加速器部分使通过栅极的离子朝向靶加速，使得离子与靶的碰撞导致靶产生并发射中子。离子源、加速器部分和靶装在密封管中，并优选碳纳米管束具有至少106个/cm2高度有序的沿基本平行于密封管中轴方向延伸的碳纳米管。该中子发生器提供原子/分子的比例比现有技术高得多的气体电离，这可实现小尺寸的紧凑设计以适用于在空间有限的井下环境使用的测井工具。

主权项

一种中子发生器，包括：设置在包含可电离气体的增压环境中的离子源，该离子源包括栅极和基板，碳纳米管束从所述基板上伸出至与所述栅极隔开的末端，所述碳纳米管束包括高度有序的平行碳纳米管阵列；与所述离子源可操作连接的离子源供电装置，该离子源供电装置用于在所述基板和所述栅极之间提供正电压，以使所述可电离气体电离并通过所述栅极发射离子；靶；和设置在所述离子源和所述靶之间的加速器部分，该加速器部分使通过所述栅极的离子朝向所述靶加速，使得该离子与所述靶碰撞，导致所述靶产生并发射中子。