JP2017536555A - 多孔性媒体試料中の流体を分析するためのデバイスおよび対応する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
1つまたは複数の相を備える流体を含む多孔性媒体試料を受容することが可能な測定セルと、
X線により測定セルを照射することが可能なX線源と、
測定セルを挟んでX線源の対向側に配置された検出器であって、測定セル内に収容された試料から発せられたX線を受光することが可能である検出器と、
を備える、デバイスに関する。
このデバイスは、X線源と試料との間の相対移動を伴うことなく、X線源により測定セルと同時に照射されるように位置決めされた基準試料を備え、検出器は、基準試料から発せられるX線を検出することが可能な少なくとも1つの感知エリアを有する。
検出器は、試料の表面上の種々の点から発せられるX線を選択的に検出することが可能な選択的感知エリアの二次元アレイを備える。
検出器は、検出器の測定セル内に収容された試料の投影と少なくとも同じ幅の感知エリアを備える。
X線源は測定セル内に収容された試料全体を照射することが可能であり、検出器は、試料の表面上に広がるおよび試料の外部の種々の点から発せられるX線を検出することが可能な感知エリアを備える。
X線源は超安定性X線発生器を備える。
X線源は永続的に作動されるように意図され、デバイスはX線源と測定セルとの間に位置決めされたシャッタを備え、シャッタは、X線源による測定セルの照射を防止する位置と測定セルを照射する位置との間で可動である。
このデバイスは、測定セル内の温度および圧力を制御するためのユニットを備える。
このデバイスは、X線源と試料との間の相対移動を伴うことなく、所与の測定時間にて感知エリアにより同時に検出される信号に基づき、試料の複数の位置にて流体の局所的特性を判定することが可能な分析ユニットを備える。
このデバイスは、測定セルの周囲に側方に配置された少なくともシールドアセンブリを備える。
測定セルは、流体を含む多孔性媒体試料を受ける中空容器と、中空容器を閉じる少なくとも1つの栓と、を備え、少なくとも1つの栓は、有利には試料から発せられるまたは試料に向かって送られる流体を受けるように意図された内空体積を備え、X線源は、内空体積を照射することが可能であり、検出器は、内空体積から発せられるX線を受光することが可能な少なくとも選択的感知エリアを備える。
上記に示すようなデバイスを用意するステップであって、測定セルが流体を含む多孔性媒体試料を収容するステップと、
X線源と試料との間の相対移動を伴うことなく、X線源を用いて試料の少なくとも表面を照射するステップと、
検出器の複数の感知エリアにより表面の種々の点から発せられるX線を選択的に検出するステップと、
感知エリアにより同時に検出される信号に基づき、試料の複数の位置にて流体の局所的特性を判定するステップと、
を含む、方法に関する。
照射するステップは、測定セルを照射するステップと同時に基準試料にX線源から発せられるX線を通過させるステップと、検出器の選択的感知エリアを用いて基準試料から発せられるX線を選択的に検出するステップと、を含む。
照射するステップの最中に、測定セル内の試料の圧力を有利には大気圧超に制御するステップ、および測定セル内の試料の温度を制御するステップ、を含む。
判定するステップは、各感知エリアにより検出される信号に基づき、試料の表面上の少なくとも複数の位置にて1つまたは複数の相における流体含有量を計算するステップを含む。
X線源を用いて試料の少なくとも表面を照射するステップと、検出器の複数の感知エリアにより表面の種々の点から発せられるX線を選択的に検出するステップと、有利には1Hz未満の周波数にて、X線源と試料との間の相対移動を伴うことなく、複数の測定時間にて感知エリアにより同時に検出される信号に基づき、試料の複数の位置にて流体の局所的特性を判定するステップとを繰り返すステップと、を含む。
12 試料
14 測定セル
16 ユニット
18 基準試料
20 筐体
22 超安定性X線源
24 検出器
26 分析ユニット
28 中空容器
30 試料受け空洞
32 栓
34 栓
40 閉じ込め空間
42 壁部
44 上流開口
46 下流軸方向開口
47 ホルダ
48 シャッタアセンブリ
50 シールドアセンブリ
52 シャッタプレート
59 側方平行仕切り壁
60 超安定性X線発生器
62 光線
64 電圧および電流制御装置
66 セラミックチューブ
68 温度制御装置
70 二重壁
80 感知エリア
82 フラットパネル
83 温度制御ユニット、放射線画像、
84 領域
86 領域
87 種々の位置における流体の相局所的比率
88 気相および液相における比率
90 計算機
92 プロセッサ
94 メモリ
96 人間/機械インターフェース
120 空洞
Claims (15)
- 多孔性媒体試料(12)中の流体を分析するためのデバイス(10)であって、
1つまたは複数の相を備える流体を含んだ多孔性媒体試料(12)を受けることが可能な測定セル(14)と、
X線により前記測定セル(14)を照射することが可能なX線源(22)と、
前記測定セル(14)を挟んで前記X線源(22)の対向側に配置された検出器(24)であって、前記測定セル(14)内に収容された前記試料(12)から発せられるX線を受容することが可能である検出器(24)と、
を備えるデバイス(10)において、
前記X線源(22)は、前記X線源(22)と前記試料(12)との間における相対移動を伴わずに、前記試料(12)の少なくとも表面を同時に照射することが可能であり、前記検出器(24)は、前記試料(12)の前記表面上の種々の点から発せられるX線を選択的に検出することが可能な複数の感知エリア(80)を備えることを特徴とするデバイス(10)。 - 前記X線源(22)と前記試料(12)との間の相対移動を伴うことなく、前記X線源(22)により前記測定セル(14)と同時に照射されるように位置決めされた基準試料(18)を備え、前記検出器(24)は、前記基準試料(18)から発せられるX線を検出することが可能な少なくとも1つの感知エリア(80)を有する、請求項1に記載のデバイス(10)。
- 前記検出器(24)は、前記試料(12)の前記表面上の種々の点から発せられるX線を選択的に検出することが可能な選択的感知エリア(80)の二次元アレイを備える、請求項1または2に記載のデバイス(10)。
- 前記X線源(22)は、前記測定セル(14)内に収容された前記試料(12)全体を照射することが可能であり、前記検出器(24)は、前記試料(12)の前記表面上に広がったおよび前記試料(12)の外部の種々の点から発せられるX線を検出することが可能な感知エリア(80)を備える、請求項3に記載のデバイス(10)。
- 前記X線源(22)は、超安定性X線発生器(60)を備える、請求項1から4のいずれか一項に記載のデバイス(10)。
- 前記X線源(22)は永続的に作動されるように意図されており、前記デバイス(10)は、前記X線源(22)と前記測定セル(14)との間に位置決めされたシャッタ(48)を備え、前記シャッタ(48)は、前記X線源(22)による前記測定セル(14)の前記照射を防止する位置と前記測定セル(14)を照射する位置との間で可動である、請求項1から5のいずれか一項に記載のデバイス(10)。
- 前記測定セル(14)内の温度および圧力を制御するためのユニット(16)を備える請求項1から6のいずれか一項に記載のデバイス(10)。
- 前記X線源(22)と前記試料(12)との間の相対移動を伴うことなく、所与の測定時間において感知エリア(80)により同時に検出された信号に基づき、前記試料(12)の複数の位置において前記流体の局所的特性を判定することが可能な分析ユニット(26)を備える、請求項1から7のいずれか一項に記載のデバイス(10)。
- 前記測定セル(14)の周囲に側方に配置された少なくともシールドアセンブリ(50)を備える、請求項1から8のいずれか一項に記載のデバイス(10)。
- 前記測定セル(14)は、流体を含む前記多孔性媒体試料(12)を受ける中空容器(28)と、前記中空容器(28)を閉じる少なくとも1つの栓(32、34)と、を備え、前記少なくとも1つの栓(32、34)は、有利には前記試料(12)から発せられるまたは前記試料(12)に向かって送られる流体を受けるように意図された内空体積(120)を備え、前記X線源(22)は前記内空体積(120)を照射することが可能であり、前記検出器(24)は、前記内空体積(120)から発せられるX線を受光することが可能な少なくとも選択的感知エリア(80)を備える、請求項1から9のいずれか一項に記載のデバイス(10)。
- 多孔性媒体試料(12)中の1つまたは複数の相を備える流体を分析する方法であって、
請求項1から10のいずれか一項に記載のデバイス(10)を用意するステップであって、前記測定セル(14)が、流体を含む多孔性媒体試料(12)を収容する、ステップと、
前記X線源(22)と前記試料(12)との間の相対移動を伴うことなく、前記X線源(22)を用いて前記試料(12)の少なくとも表面を照射するステップと、
前記検出器(24)の複数の感知エリア(80)により前記表面の種々の点から発せられるX線を選択的に検出するステップと、
感知エリア(80)により同時に検出された信号に基づき、前記試料(12)の複数の位置において前記流体の局所的特性を判定するステップと、
を含む方法。 - 前記照射するステップは、前記測定セル(14)を前記照射するステップと同時に、前記X線源(22)から発せられるX線に基準試料(18)を通過させるステップと、前記検出器(24)の選択的感知エリア(80)を用いて、前記基準試料(18)から発せられるX線を選択的に検出するステップと、を含む請求項11に記載の方法。
- 前記照射するステップの最中に、前記測定セル(14)内の前記試料(12)の圧力を有利には大気圧超に制御するステップと、前記測定セル(14)内の前記試料(12)の温度を制御するステップと、を含む請求項11または12に記載の方法。
- 前記判定するステップは、各感知エリア(80)により検出された信号に基づき、前記試料(12)の前記表面上の少なくとも複数の位置において1つまたは複数の相内の流体含有量を計算するステップを含む請求項11から13のいずれか一項に記載の方法。
- 前記X線源(22)を用いて前記試料(12)の少なくとも表面を照射するステップと、前記検出器(24)の複数の感知エリア(80)により、前記表面の種々の点から発せられるX線を選択的に検出するステップと、有利には1Hz未満の周波数において、前記X線源(22)と前記試料(12)との間の相対移動を伴うことなく、複数の測定時間において感知エリアにより同時に検出された信号に基づき、前記試料(12)の複数の位置における前記流体の局所的特性を判定するステップと、を繰り返すステップを含む請求項11から14のいずれか一項に記載の方法。
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