type detektor var en kilde række neutron detektor. De mest almindelige detektorer, der anvendes til dette formål, er en BF3 proportional tæller eller en B-10 proportional tæller. Disse anvendes i de fleste reaktorer med trykvand til excore neutronflux sensing. Der er intet klassificeret her. Dette er standardinstrument for neutronpåvisning. Detektorerne er placeret uden for kernen og måler termiske neutroner, der lækker ud af kernen. Dette giver en meget hurtig (hundreder af responstid i mircosekund) tilnærmelse af kernenerginiveauet. Efter magtniveau henviser jeg til atomkraftniveau. Når uran splittes, produceres der i gennemsnit to neutroner. Ved at måle antallet af neutroner kan du bestemme, om de nukleare reaktioner stiger eller falder og udlede fissionshastigheden.

Detektorerne til kildeområdet bruges, når reaktoren lukkes ned eller under opstart. På grund af detektorens konstruktion skal den lukkes ved høje effektniveauer, ellers ødelægges den. Ved højere effektniveauer er der for mange neutroner til at tælle individuelle impulser, og andre metoder anvendes.

Formålet med modstanden med stor værdi er at registrere strøm og udvikle en spænding. Årsagen til, at det var indkapslet i bakelit, var, at der var et højspændingspotentiale over det. BF3- eller B10-kammeret krævede en forspænding på 1500-3000 Vdc for at fungere i det proportionale område. Forspændingen er typisk 2500 Vdc. Neutronimpulser fra denne type detektor er i størrelsesordenen ca. 0,1 picocolumb (pC). Strømmen er coulombs pr. Sekund. En puls på 0,1 pc over en 1 T ohm-modstand vil producere en spænding på 100 mV. Denne spænding kan derefter forstærkes og tælles.Da impulser på grund af neutroner er større end impulser på grund af gammastråling i baggrunden, skelnes neutronimpulser fra baggrundsgamma baseret på pulshøjde.

Det er meget vanskeligt at måle 1 Tohm, men det gøres typisk på disse detektorer. Enhver lækstrøm kan skjule neutronsignaler og bidrage med fejl til målingen. For at måle en million millioner ohm producerer en højspændingsforsyning en forspænding over detektoren. Et flydende amperemeter er forbundet i serie med forspændingen, og der foretages en strømmåling på høj side. Det tager flere timer for strømmen at stabilisere sig. At gå rundt eller endda give afkald på din hånd over udstyret påvirker målingen. Da modstanden på 1 million, millioner ohm kan opnås ved hjælp af et kammer og kabler med et par inches i diameter, vil jeg estimere modstanden mellem jer os til at være væsentligt større.

Kommentarer

• Wow !! Det ‘ er forbløffende den slags detaljerede kvalitetssvar man kan få, hvis han ikke ‘ ikke prøver at skjule information! Tak, bruger. Jeg havde glemt mange detaljer, fordi det er mere end 35 år siden jeg arbejdede med disse ting.

Jeg plejede at udføre periodisk vedligeholdelse på et detektorsystem til partikler med lavt effektniveau

Nå, ladningen på disse partikler kan være ladningen på et elektron (1.60217662 × 10 ^-19 coulombs), og hvis der blev samlet 1000 elektroner hvert sekund, vil strømmen være 1,60217662 × 10 ^-16 forstærkere.

Nu er det stadig meget lille, så hvis du har en speciel transimpedansforstærker med en tilbagekoblingsmodstand på 10 \ $ ^ {12} \ $ ohm, ville du generere en spænding signalniveau på 1,60217662 × 10 ^-4 volt eller ca. 0,16 mV. Det kan detekteres som et signal.

Tabellen nedenfor giver en idé om modstandsværdien, der skal være for at producere 1 volt for den givne strøm: –

Bemærk, 1 pA er cirka 62 millioner elektroner pr. sekund.

Jeg tænker på en meget følsom gas-massespektrometri her og ionstrålesamlerkredsløbet, men måske var din maskine noget andet at gøre med fotonoptælling?

Kommentarer

• I ‘ Jeg gætter på, at disse eksotiske modstande kun ville være tilgængelige i stramme tolerancer som +/- 0,001% eller noget og ville koste en formue. Hvis det blev pottet i et bakelitlignende materiale, så måske var lasertrimning ikke ‘ t tilgængelig på det tidspunkt.
• uh, ja, du ‘ velkommen, Andy 🙂 forvirret Forventede ‘ t forventes eksplicit taknemmelighed for redigering uden indholdsindhold ! Hav en dejlig dag!
• Tak fordi du svarede. Jeg er ked af at være vag, men jeg ‘ ved ikke, hvor meget jeg kan sige
• Jeg har lige læst om transimpedansforstærkere på Wikipedia. Det siger, at de normalt blev implementeret ved hjælp af operationelle forstærkere. Vores udstyr brugt generelt et stort antal af dem, så det er sandsynligvis det, der blev brugt her.
• På en relateret note laver jeg ædelgas massespektrometri som mit daglige job og den Faraday Cup-detektor, vi bruger på et instrument har en 10 ^ 10 ohm modstand til sin transimpedansforstærker. En lignende detektor på et andet lignende instrument, der kræver højere følsomhed, har en 10 ^ 13 Ohm-modstand.

Det er en 1T \ $ \ Omega \ $ -modstand, som er nær den øverste ende af det, der typisk er nyttigt selv i underlige hjørner af elektronik. Du kan købe to 500G modstande fra hylden fra Digikey og sæt dem i serie. Andre producenter tilbyder 1T \ $ \ Omega \ $ modstande, måske endda højere. Ohmcraft på et tidspunkt tilbød latterligt højt trykte modstande, men de ser ud til at have skaleret sig tilbage til mere fornuftige værdier.

En virkelig lav Ib op-amp kan have en input bias strøm garanteret til at være < 25fA, så en 1T \ $ \ Omega \ $ modstand til jorden ville falde mindre end 25 mV, hvilket ikke er så dårligt.

Selvfølgelig skal alt være “bare så” for at få det niveau af lækage, det handler ikke kun om at slå alt sammen på en billig printplade. (Foto fra Keysight).

Husk, at selv ved 1fA (1mV på tværs af 1T) er der stadig en hel del elektroner pr. sekund – mere end 6.000 af de små fyre. Der vil også være meget Johnson-Nyquist-støj i en modstand, der har en høj værdi, flere mV ved stuetemperatur over en 1 kHz båndbredde. Keysight-instrumentet vist ovenfor hævdes at løse 0.01fA eller ca. 60 elektroner pr. sekund (bias-strømspecifikationen er dog ikke spektakulær).

Kommentarer

• Registreringssystemet var bestemt ikke billigt! Der var heller ingen PCBer at få. Tak for informationen.
• For at gemme dig en søgning: Keysight B2987A . Startpris: $ 11.241.

De andre svar har forklaret brugen af modstanden i kredsløbet, men denne del er stadig ubesvaret:

Jeg mener, er der ikke mindre modstand mellem dig og jeg lige nu?

Lad os antage, at vi står 1 meter fra hinanden (i stedet for halvvejs rundt om kloden) fra hinanden. Der er to stier for strøm mellem os:

1. Gennem luften . Luftmodstanden for et volumen på 2×0,5×1 meter er cirka 10 ¹⁶ ohm.
2. Gennem gulvoverfladen, som vi kan antage, svarer den relativt til Printkortoverflade . Det er her, forskellen gøres: afhængigt af hvor ren overfladen er, kan dens modstand i en meters afstand variere fra 10 ⁹ ohm op til 10 ¹⁷ ohm.

Så isolationsmodstand på over 10 ¹² ohm er bestemt opnåelig, men ikke en given. Når du arbejder omkring den enhed, bør du sandsynligvis undgå at efterlade dine fingeraftryk på isolatorer.

Kommentarer

• At efterlade ingen fingeraftryk er virkelig vigtigt, men en tidligere kollega fortalte mig for mange år siden uden særlig rensning af modstanden med høj værdi, var justering af et kredsløb til strålingsmåling ikke mulig.
• Jeg har altid antaget, at hovedårsagen til, at modstanden blev pottet i den mursten specifikt var for at minimere potentielle problemer med fingeraftryk, fugtighed, støv, virkelig betyde med blik osv.

Svaret kunne være at producere en lang lækagetidskonstant.

Der har bestemt været stor interesse for dette spørgsmål og mange interessante svar, men ingen synes at forklare, hvorfor der er behov for en så høj modstand.

Vi tænker på jævnstrøm som den konstante strøm af ladninger pr. sekund [C / s] og har således intet frekvensspektrum.

Men hvad nu hvis den aktuelle måling ed, er kun små ladningsoverførsler, der overføres fra en detektor med meget lav kapacitans over intervaller på sekunder, minutter eller timer.

Selv et trin i statisk E-felt uden strøm af strøm eller tilfældige afladninger i galaktisk rum, der kan have meget lange intervaller. Baggrunden E-feltet skal ophæves, mens ladeakkumulering kan forekomme over et langt interval for begivenheder.

Eller overvej designet til overvågning af statiske E-felter med høj spænding, der nu er mikroskopiske spændinger i nano-størrelse wafer-kryds i en waferfabrikation eller -behandlingslinje til realtidsovervågning af ESD-forebyggelse i et rent rum med siliciumspor, der kan udledes ved 100 uV pr. nanometer. Enhver ændring i E-felter, der langsomt stiger fra støvpartikler, der bevæger sig på gulvet fra bevægelse fra operatører, der bærer klæbende såler i rummelige støvler over deres sokker, kan være skadelige, selvom de bærer læder- / tåbånd på spredende gulve.

Hvis du har nul støvpartikler, kan der ikke opstå nogen opladning og omvendt i dette miljø.

Overvej, at udfordringer ved waferfabrikation og små statiske E-feltudledninger kan beskadige en wafer fra ionisk kontaminering og ESD udledning.

Som med alt andet, som testingeniørens motto er …

Hvis ikke kan måle det, kan du ikke kontrollere det.

Måske forstår du allerede der er behov for en meget lav frekvensrespons eller meget lang tidskonstant med en kontrolleret afladningshastighed med en meget stor modstand.

Ikke alle e-felt eller foton eller elektron- eller positron-sensorer er 1pF og kan være større eller mindre , da der er mange forskellige applikationer til statisk ladningsspænding eller E-feltdetektion med meget lave frekvensændringer. Vi kan kun spekulere i, hvad DENNE detektor bruges til.

Så jeg foreslår, at denne modstand er nødvendig for at afskære omstrejfende statiske E-felter, der virkelig er statiske og ikke-tidsvarierende, så det over det længere tidsinterval end T = RC, i et godartet miljø kan det henfalde til nul, mens begivenheder, der opstår hurtigere end denne lange tidskonstant, kan akkumuleres som en ladningsspænding i en meget lille sub-pF-detektor.

Vi ved, at spændingskobling af E-felter fra serie til sensor shuntkapacitans transformeres ligesom en resistiv spændingsdeler undtagen som en kapacitiv spændingsdeler. så jo mindre detektorkapacitans, jo bedre ved lav dæmpning.

^{simuler dette kredsløb – Skematisk oprettet ved hjælp af CircuitLab}

“SCUSE ME, WHILE I SENSE THE Himmel

Keithley B2987A er bemærkelsesværdig, at den kan måle modstande op til 10 PΩ \ $ (10 ^ {16} \ Ω) \ $

Her er den sandsynlige TIA kredsløb, men forstærkeren ville ikke være en konventionel intern kompenseret OpAmp med kun 1 ~ 10MHz GBW-produkt. At have høj forstærkning for en < ~ 50MHz puls

Kommentarer

• Dette er en interessant applikation til meget høj modstand. Intet af dette lyder bekendt for mig, men jeg har ikke arbejdet med det udstyr, der er nævnt i OP siden midten til lat. e-80erne. (Udstyret blev sandsynligvis designet i slutningen af 50erne eller begyndelsen af 60erne.) Da det registrerede lave effektniveauer, kan det have været nødvendigt med en lang tidskonstant. Afviser du ideen om, at 1 TΩ er en feedbackmodstand for en transimpedansforstærker? Jeg fornemmer, at du mere sandsynligt svarer generelt – hvad kan sådanne modstande med høj værdi bruges til?
• Tony, jeg har lige besøgt din profilside. Det kompakte unicode-diagram over kopierbare EE-tegn er fantastisk! Hvad der var sjovt var, at for min kommentar havde jeg foretaget en Google-søgning for at finde Ω-tegnet. Din ville have været meget lettere at finde. 😎
• Ja, det kan bruges til forstærkning, men det interessante er, at den store R-feedback indebærer meget lav båndbredde TIA. Mens det for E-Field sensing eller pC charge sensing betyder det en meget lav afskæring for bredbånds-HPF, hvilket er mere nyttigt. det skulle være frit for krybningskontaminering på alle ledende overflader for at opnå dette og kunne potentielt have meget høje spændinger på tværs af det i kV eller MV, hvilket indfører en stor størrelse og kunne også bruges til HiV-nedskæring af spænding, men normalt er Cap-skillevægge bruges til AC- og R-skillevægge til DC. Så det kunne bruges til HVDC, som var populær i slutningen af 60 ‘ s. © ®
• Dette sensingudstyr passer til regningen for ” meget lav båndbredde “. Mens det samlede system blev tændt, blev denne særlige sensing eqpt holdt ude. Først da systemet gik ned, blev det tændt. Lad ‘ s kalde det en ” off meter “. 🤖 Højspænding var ikke et problem. ⚡️
• Blev det brugt med en Tempest RF E-feltdetektor? for at afhente CRT-pixels på tværs af gaden.