通常用粒子加速器將p、d、α等帶電粒子加速到一定能量，然後用它們去轟擊原子質量比較低的靶核產生（p，n）、（d，n）和（α，n）核反應。這種型別的中子源叫作加速器中子源。模仿這種中子源，製成了測井中子管，中子管由加速電極、加速空間、離子源組成，實質上是一個小型加速器。測井應用這種中子管制成人工可控中子源叫作井下中子發生器，由中子管、離子源控制電路、120kV高壓電源組成。它的工作方式，可以做成像同位素中子源一樣連續放射源，也可以做成脈衝式放射源。正因為有了井下脈衝中子源，才有了脈衝中子測井。中子管內部發生兩種核反應：氘—氚核反應中，入射氘粒子能量達到0.126MeV時，反應截面最大，中子產額最高，發射14.1MeV中子。氘—氘核反應中，入射粒子能量達到2MeV時，反應截面最大，中子產額最高，發射2.23MeV中子。由於氘—氘核反應需要能量為2MeV，中子管靶極電壓必須非常高，但是井下儀器只有120kV，所以該反應中子產額非常低。因此主要是氘—氚核反應產生14.1MeV的中子。關於井下脈衝中子發生器，將在以後的章節中做詳細講述。四、快中子非彈性散射快中子撞擊到原子核上被靶核吸收，靶核形成複合核，複合核放射出一個能量較低的中子，餘核仍處於激發態，餘核透過放出伽馬射線方式釋放出激發能而躍遷到基態，這種核反應稱為非彈性散射。由此反應產生的伽馬射線，叫作非彈性散射伽馬射線。非彈性散射核反應式：非彈性散射又稱為（n，n′）核反應，其特點是反應前後的總動能不守恆，有一部分動能反應後轉變為餘核的激發能。中子的能量必須大於靶核的最低激發能級才能發生非彈性散射，即：式中　Еo——入射中子的能量；Eγ——放出的伽馬射線的最低能量；M——反衝原子核的品質；m——中子的能量。一個快中子與一個靶核發生非彈性散射的機率叫做非彈性散射截面，單位是巴（b），即10-24cm2。非彈性散射截面隨著中子能量增大及靶核質量數的增加而增大。脈衝中子發生器發射14.1MeV的中子射入地層後，在最初10-8～10-7s的時間間隔內，中子的非彈性散射佔支配地位，發射的伽馬射線幾乎全部為非彈性散射伽馬射線。如果在中子發射10-8～10-7s的間隔內，選擇記錄由12C、16O元素產生的非彈性散射4.43MeV及6.13MeV的伽馬射線，就能得到反映井下地層剖面中含碳量和含氧量的測井曲線。表1-1-2列出幾種核素的快中子非彈性散射截面。根據碳和氧一定能量段計數率的比值，用來區分油、水層的測井方法叫做碳氧比能譜測井。