Il tipo di rivelatore era un rivelatore di neutroni a gamma di sorgenti. I rivelatori più comuni utilizzati a questo scopo sono un contatore proporzionale BF3 o un contatore proporzionale B-10. Questi sono utilizzati nella maggior parte dei reattori ad acqua pressurizzata per il rilevamento del flusso di neutroni excore. Non cè niente di classificato qui. Questa è la strumentazione standard di rilevamento dei neutroni. I rivelatori sono posizionati allesterno del nucleo e misurano i neutroni termici che fuoriescono dal nucleo. Questo produce unapprossimazione molto rapida (centinaia di tempo di risposta di mircosecondi) del livello di potenza del nucleo. Per livello di potenza, mi riferisco al livello di energia nucleare. Durante la fissione delluranio, vengono prodotti in media due neutroni. Misurando il numero di neutroni, è possibile determinare se le reazioni nucleari stanno aumentando o diminuendo e dedurre il tasso di fissione.

I rilevatori della gamma di sorgenti vengono utilizzati quando il reattore viene spento o durante lavvio. A causa della natura della costruzione del rilevatore, deve essere spento a livelli di potenza elevati o verrà distrutto. A livelli di potenza più elevati, ci sono troppi neutroni per contare i singoli impulsi e vengono utilizzati altri metodi.

Lo scopo del resistore di grande valore è rilevare la corrente e sviluppare una tensione. Il motivo per cui era racchiuso in bachelite era perché cera un potenziale ad alta tensione attraverso di esso. La camera BF3 o B10 richiedeva una tensione di polarizzazione di 1500-3000 V cc per funzionare nella regione proporzionale. Tipicamente la tensione di polarizzazione è 2500 Vdc. Gli impulsi di neutroni da questo tipo di rivelatore sono dellordine di circa 0,1 picocolumb (pC). La corrente è coulomb al secondo. Un impulso di 0,1 pC su un resistore da 1 T ohm produrrà una tensione di 100 mV. Questa tensione può quindi essere amplificata e contata.Poiché gli impulsi dovuti ai neutroni sono più grandi degli impulsi dovuti alla radiazione gamma di fondo, gli impulsi di neutroni si distinguono dalla gamma di fondo in base allaltezza dellimpulso.

È molto difficile misurare 1 Tohm, ma in genere questo viene fatto su questi rilevatori. Qualsiasi corrente di dispersione può mascherare i segnali dei neutroni e contribuire allerrore nella misurazione. Per misurare un milione, milioni di ohm, un alimentatore ad alta tensione produce una tensione di polarizzazione attraverso il rilevatore. Un amperometro flottante è collegato in serie alla tensione di polarizzazione e viene eseguita una misurazione della corrente lato alto. Occorrono diverse ore perché la corrente si stabilizzi. Camminare o addirittura rinunciare alla mano sullattrezzatura influisce sulla misurazione. Poiché la resistenza di 1 milione, milione di ohm può essere ottenuta utilizzando una camera e cavi di pochi pollici di diametro, stimerei che la resistenza tra voi due sia sostanzialmente maggiore.

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• Wow !! ‘ è sorprendente il tipo di risposta dettagliata e di qualità che si può ottenere se ‘ non cerca di nascondere le informazioni! Grazie, utente. Avevo dimenticato molti dettagli perché sono passati più di 35 anni da quando ho lavorato con questa roba.

Facevo la manutenzione periodica di un sistema di rilevamento di particelle a basso livello di potenza

Bene, la carica su quelle particelle potrebbe essere la carica di un elettrone (1.60217662 × 10 ^-19 coulomb) e se ci fossero 1000 elettroni raccolti ogni secondo la corrente sarebbe 1.60217662 × 10 ^-16 amplificatori.

Ora che è ancora molto piccolo, quindi, se hai un amplificatore di transimpedenza specializzato con una resistenza di feed back di 10 \ $ ^ {12} \ $ ohm, genereresti una tensione livello del segnale di 1,60217662 × 10 ^-4 volt o circa 0,16 mV. Questo è rilevabile come segnale.

La tabella seguente dà unidea del valore del resistore necessario per produrre 1 volt per la corrente data: –

Nota, 1 pA corrisponde a circa 62 milioni di elettroni al secondo.

Sto pensando a una spettrometria gas-massa molto sensibile qui e al circuito del collettore di fasci ionici, ma forse la tua macchina aveva qualcosaltro a che fare con il conteggio dei fotoni?

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• ‘ immagino che queste resistenze esotiche sarebbero disponibili solo con tolleranze strette come +/- 0,001% o qualcosa del genere e costerebbero una fortuna. è stato inserito in un materiale simile alla bachelite, quindi forse il taglio laser non era ‘ disponibile al momento.
• uh, beh, tu ‘ re il benvenuto, Andy 🙂 confuso ‘ non mi aspettavo unesplicita gratitudine per lediting guidato da non contenuti ! Buona giornata!
• Grazie per aver risposto. Mi dispiace essere vago, ma non ‘ per sapere quanto posso dire
• Ho appena letto su Wikipedia sugli amplificatori di transimpedenza. Dice che di solito venivano implementati utilizzando amplificatori operazionali. Le nostre apparecchiature in generale ne utilizzavano un buon numero, quindi è probabile che ciò che veniva utilizzato qui.
• In una nota correlata, eseguo la spettrometria di massa di gas nobili come mio lavoro quotidiano e il rilevatore della tazza di Faraday che usiamo su uno strumento ha una resistenza da 10 ^ 10 Ohm per il suo amplificatore di transimpedenza. Un rilevatore simile su un altro strumento simile che richiede una sensibilità maggiore ha una resistenza da 10 ^ 13 Ohm.

È “un resistore da 1T \ $ \ Omega \ $, che è vicino allestremità superiore di ciò che è tipicamente utile anche negli angoli strani dellelettronica. Puoi acquistare due 500G resistori da scaffale da Digikey e metterli in serie. Altri produttori offrono resistori da 1T \ $ \ Omega \ $, forse anche più alti. Ohmcraft un tempo offriva resistori stampati di valore ridicolmente alto ma sembrano essere ridimensionati a più valori sensibili.

Un amplificatore operazionale Ib molto basso potrebbe avere una corrente di polarizzazione in ingresso garantita come < 25fA, quindi un resistore da 1T \ $ \ Omega \ $ a terra cederebbe meno di 25 mV, il che non è poi così male.

Ovviamente tutto deve essere “solo così” per ottenere quel livello di dispersione, non è solo questione di schiacciare tutto insieme un PCB economico. (Foto da Keysight).

Tieni presente che anche a 1fA (1mV su 1T) ci sono ancora pochi elettroni al secondo, più di 6.000 dei ragazzini. Ci sarà anche molto rumore Johnson-Nyquist in un resistore di tale valore, diversi mV a temperatura ambiente su una larghezza di banda di 1 kHz. Si afferma che lo strumento Keysight mostrato sopra risolva 0,01 fA o circa 60 elettroni al secondo (la specifica della corrente di polarizzazione non è però spettacolare).

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• Il sistema di rilevamento sicuramente non era economico! Né cerano PCB da avere. 🗿 Grazie per le informazioni.
• Per salvare una ricerca: Keysight B2987A . Prezzo di partenza: $ 11.241.

Le altre risposte hanno spiegato luso del resistore nel circuito, ma questa parte è ancora senza risposta:

Voglio dire, non cè meno resistenza tra me e te in questo momento?

Supponiamo di trovarci a 1 metro di distanza (invece che a metà giro del globo) luno dallaltro. Ci sono due percorsi per la corrente tra di noi:

1. Attraverso laria . La resistenza dellaria per un volume di 2×0,5×1 metri è di circa 10 ¹⁶ ohm.
2. Attraverso la superficie del pavimento, che possiamo presumere sia relativamente simile a Superficie PCB . È qui che si fa la differenza: a seconda di quanto pulita è la superficie, la sua resistenza per una distanza di 1 metro può variare da 10 ⁹ ohm fino a 10 ¹⁷ ohm.

Quindi una resistenza di isolamento di oltre 10 ¹² ohm è certamente ottenibile, ma non è scontata. Quando lavori attorno a quel dispositivo, dovresti probabilmente evitare di lasciare le tue impronte digitali su qualsiasi isolante.

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• Non lasciare impronte digitali è davvero importante, ma un ex un collega mi ha detto anni fa senza una pulizia speciale del resistore di alto valore, la regolazione di un circuito per la misurazione della radiazione non era possibile.
• Ho sempre supposto che il motivo principale per cui il resistore fosse inserito in quel mattone fosse specificamente per ridurre al minimo i potenziali problemi con impronte digitali, umidità, polvere, sguardi cattivi, ecc.

La risposta potrebbe essere quello di produrre una lunga costante di tempo di dispersione.

Cè stato sicuramente molto interesse per questa domanda e molte risposte interessanti, ma nessuna sembra spiegare perché sia necessaria una resistenza così elevata.

Consideriamo la corrente CC come il flusso costante di cariche al secondo [C / s] e quindi non ha spettro di frequenza.

Ma cosa succede, se la corrente misura ed, sono solo piccoli trasferimenti di carica che si verificano quando vengono trasferiti da un rilevatore di capacità molto bassa su intervalli di secondi, minuti o ore.

Anche un passaggio in campo elettrico statico senza flusso di corrente o scariche casuali in spazio galattico che potrebbe avere intervalli molto lunghi. Il campo E in background deve essere annullato mentre laccumulo di carica può verificarsi su un lungo intervallo per gli eventi.

Oppure si consideri la progettazione del monitoraggio dei campi E statici ad alta tensione che ora sono tensioni microscopiche in giunzioni wafer di dimensioni nanometriche una linea di fabbricazione o lavorazione di wafer per il monitoraggio in tempo reale della prevenzione ESD in una camera bianca con tracce di silicio in grado di scaricarsi a 100 uV per nanometro. Qualsiasi cambiamento nei campi E che si alza lentamente da eventuali particelle di polvere che si muovono sul pavimento dal movimento degli operatori che indossano stivaletti da camera bianca con suola appiccicosa sopra i calzini può essere dannoso anche se indossano cinturini per la cura / dita sui pavimenti che si dissipano.

Se hai zero particelle di polvere, non può esserci accumulo di carica e viceversa in questo ambiente.

Considera che le sfide della fabbricazione dei wafer e le minuscole scariche statiche del campo elettronico possono danneggiare un wafer da contaminazione ionica e ESD scarica.

come per qualsiasi cosa il motto dei Test Engineers è …

Se non puoi misurarlo, non puoi controllarlo.

Forse lo capisci già è necessaria una risposta in frequenza molto bassa o una costante di tempo molto lunga con una velocità di scarica controllata con una resistenza molto grande.

Non tutti i sensori di campo elettronico, fotone, elettroni o positroni sono 1pF e possono essere più grandi o più piccoli , poiché esistono molte applicazioni diverse per la tensione di carica statica o il rilevamento del campo E con variazioni di frequenza molto basse. Possiamo solo speculare a cosa serve QUESTO rilevatore.

Quindi suggerisco che questa resistenza sia necessaria per eliminare i campi elettronici statici vaganti che sono veramente statici e non variabili nel tempo, in modo che su un intervallo di tempo più lungo di T = RC, in un ambiente benigno, può decadere a zero mentre gli eventi che si verificano più velocemente di questa lunga costante di tempo possono essere accumulati come tensione di carica in un rilevatore sub-pF molto piccolo.

Lo sappiamo Laccoppiamento di tensione dei campi E dalla serie alla capacità dello shunt del sensore viene trasformato proprio come un partitore di tensione resistivo tranne che come partitore di tensione capacitivo. quindi minore è la capacità del rivelatore, migliore è lattenuazione bassa.

^{simula questo circuito – Schema creato utilizzando CircuitLab}

“SCUSE ME, WHILE SENSE THE SKY

Il Keithley B2987A è notevole in quanto può misurare resistenze fino a 10 PΩ \ $ (10 ^ {16} \ Ω) \ $

Ecco il probabile TIA circuito ma lamplificatore non sarebbe un convenzionale OpAmp compensato interno con solo 1 ~ 10 MHz di prodotto GBW. Per avere un guadagno elevato per un < ~ 50 MHz di impulso

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• Questa è unapplicazione interessante per una resistenza molto elevata. Niente di tutto questo mi suona familiare, ma non ho lavorato sulle apparecchiature menzionate nellOP dalla metà alla latitudine e-80s. (Lapparecchiatura è stata probabilmente progettata alla fine degli anni 50 o allinizio degli anni 60). Poiché rilevava bassi livelli di potenza, poteva essere necessaria una lunga costante di tempo. Rifiuti lidea che 1 TΩ sia un resistore di feedback di un amplificatore a transimpedenza? Sento che è più probabile che tu risponda in generale: per cosa possono essere usati resistori di così alto valore?
• Tony, ho appena visitato la pagina del tuo profilo. Il suo grafico compatto Unicode di caratteri EE copiabili è fantastico! La cosa divertente era che per il mio commento avevo fatto una ricerca su Google per trovare il carattere Ω. Il tuo sarebbe stato molto più facile da trovare. 😎
• Sì, può essere utilizzato per il guadagno, ma la parte interessante è che il grande feedback R implica un TIA a larghezza di banda molto bassa. Mentre per il rilevamento del campo elettronico o il rilevamento della carica del PC implica un taglio molto basso per HPF a banda larga che è più utile. dovrebbe essere esente da contaminazione di dispersione su tutte le superfici conduttive per raggiungere questo obiettivo e potrebbe potenzialmente avere tensioni molto elevate attraverso di esso in kV o MV che impongono una grande dimensione e potrebbe anche essere usato per la scalatura della tensione di abbassamento HiV, ma di solito usato per divisori AC e R per DC. Quindi potrebbe essere utilizzato per HVDC che era popolare alla fine degli anni 60 ‘ s. © ®
• Questa apparecchiatura di rilevamento sarebbe adatta per ” larghezza di banda molto bassa “. Mentre lintero sistema era acceso, questo particolare eqpt di rilevamento è stato tenuto spento. Solo quando il sistema si è interrotto è stato acceso. Chiamiamolo ‘ un ” off meter “. 🤖 Lalta tensione non era un problema. ⚡️
• È stato utilizzato con un rilevatore di campo elettronico Tempest RF? per raccogliere i pixel CRT dallaltra parte della strada.