100万メガオームの抵抗器はどのように役立つのでしょうか?

以前は低電力レベルの粒子の検出器システムの定期的なメンテナンスを行っていました。その回路には、 100万メガオーム抵抗が含まれていました。それはおそらくベークライトで作られた密封された固いレンガの中にありました。約4 “x2” x0.5 “です。つまり、あなたとあなたの間の抵抗は少なくありません。私は今?

/ edit add 2016.12.13

この機器の目的を言わずに、意図せずに馬鹿げたゲームをプレイしていたようです。すべての技術マニュアルが分類済みとマークされていたので、私は機器が何であるかを述べるのに不快でした。それらのマニュアルは現在55年以上前のものです。さらに、誰でも私のプロフィールからリンクして、私のサイトにアクセスして、私の履歴書を見ることができたはずです。これは、私が原子力潜水艦の原子炉オペレーターであったことを示しています。少なくとも一般的に、情報がまだ分類される可能性は非常に低く、私のキャリアはこれまで一度もありませんでした。だから、私はそれを言うことにしました。

私は私の潜水艦の低出力レベル中性子検出器システムについて話しています。それは原子炉が停止している間アクティブでした。私たちは始動時にこれをオフにしました-また、別の中間距離検出システム(の起動時にを使用)もありました。 -アップとシャットダウン)、および操作中に使用される高出力検出システム。

この情報の不足が人々を苛立たせていたら申し訳ありません。私は、私がそのことについて話しているように感じて、イライラしました。

コメント

  • つまり、’少ないですあなたと私の間の抵抗は今ですか?おそらく、その抵抗は1)あまり使いやすい形ではない2)非常に予測できない値です。明らかに、このデバイスを適切に動作させるには、このような高い抵抗が必要です。検出器がどのように機能するかわからないので、なぜ10Mオームrであるかを推測することしかできません。 esistorはその仕事をしませんでした。
  • @FakeMoustache私は最初に回路図を見たとき’回路図を完全に信じていませんでした。誤植だと思いました。
  • @Peter_Mortensen、ベークライトのリンクとその他の編集を追加していただきありがとうございます。
  • 覚えておいてください’ “自然な”回路特性に近い値の抵抗/コンデンサ/インダクタとしてはそれほど珍しいことではありません。たとえば、すべての星が整列しているため、この1つのケースの抵抗が異常に高いため、回路が予想どおりに動作することを保証するために使用します。
  • @HotLicks情報をありがとうございます。それは私の質問に関する1つの理由を直接提供します。”それはどのように役に立ちましたか?”。もしあなたがそれを答えとして提供していたなら、私はそれを賛成したでしょう。言及されたセンシングシステムの特定のケースでは、Andy_akaはおそらくそれが正しいと思います。トランスインピーダンスアンプのフィードバック抵抗になることは非常に理にかなっています。

回答

検出器のタイプは、線源範囲の中性子検出器でした。この目的で使用される最も一般的な検出器は、BF3比例計数管またはB-10比例計数管です。これらは、excore中性子束検知用のほとんどの加圧水型原子炉で使用されています。ここに分類されるものはありません。これは標準的な中性子検出装置です。検出器はコアの外側に配置され、コアから漏れる熱中性子を測定します。これにより、コア電力レベルの非常に高速な(数百ミリコ秒の応答時間)近似が生成されます。電力レベルとは、原子力レベルのことです。ウランが核分裂すると、平均して2つの中性子が生成されます。中性子の数を測定することにより、核反応が増加しているか減少しているかを判断し、核分裂の速度を推測することができます。

ソースレンジ検出器は、原子炉のシャットダウン時または起動時に使用されます。検出器の構造の性質上、高電力レベルで遮断する必要があります。そうしないと破壊されます。より高い出力レベルでは、個々のパルスを数えるには中性子が多すぎるため、他の方法が使用されます。

大きな値の抵抗器の目的は、電流を検出して電圧を発生させることです。それがベークライトに包まれた理由は、それの両端に高電位があったためです。 BF3またはB10チャンバーは、比例領域で動作するために1500〜3000Vdcのバイアス電圧を必要としました。通常、バイアス電圧は2500Vdcです。このタイプの検出器からの中性子パルスは、約0.1ピココロンブ(pC)のオーダーです。電流は1秒あたりのクーロンです。 1Tオームの抵抗の両端に0.1pCのパルスがあると、100mVの電圧が生成されます。次に、この電圧を増幅してカウントすることができます。中性子によるパルスはバックグラウンドガンマ線によるパルスよりも大きいため、中性子パルスはパルス波高に基づいてバックグラウンドガンマと区別されます。

1トームを測定することは非常に困難ですが、これは通常、これらの検出器で行われます。漏れ電流は中性子信号をマスクし、測定に誤差を与える可能性があります。百万、百万オームを測定するために、高電圧電源は検出器の両端にバイアス電圧を生成します。フローティング電流計はバイアス電圧と直列に接続され、ハイサイド電流測定が行われます。電流が安定するまでに数時間かかります。歩き回ったり、機器の上で手を離したりすると、測定に影響します。直径数インチのチャンバーとケーブルを使用すると、100万、100万オームの抵抗を実現できるので、私たちの間の抵抗はかなり大きいと推定されます。

コメント

  • すごい!! ‘情報を隠そうとしない場合に’得られる、詳細で質の高い回答は驚くべきものです。ありがとう、ユーザー。このようなものを扱ってから35年以上が経過しているため、詳細をたくさん忘れていました。

回答

低電力レベルの粒子の検出器システムを定期的にメンテナンスしていました

そうですね、これらの粒子の電荷は電子の電荷(1.60217662×10 -19 クーロン)である可能性があり、毎秒1000個の電子が収集された場合、電流は1.60217662×10 -16になります。 アンペア。

まだ非常に小さいので、10 \ $ ^ {12} \ $オームのフィードバック抵抗を備えた特殊なトランスインピーダンスアンプがある場合は、電圧を生成します。 1.60217662×10 -4 ボルトまたは約0.16mVの信号レベル。これは信号として検出できます。

次の表は、特定の電流に対して1ボルトを生成するために必要な抵抗値についてのアイデアを示しています。-

ここに画像の説明を入力してください

注:1pAは毎秒約6200万電子です。

ここで非常に感度の高いガス質量分析とイオンビームコレクタ回路を考えていますが、おそらくあなたのマシンはフォトンカウンティングと関係がありますか?

コメント

  • I ‘これらのエキゾチックな抵抗器は、+ /-0.001%程度の厳しい公差でしか利用できず、大金がかかると推測しています。ベークライトのような材料で鉢植えされていたので、おそらく当時はレーザートリミングが利用できませんでした’。
  • ええと、あなたは’ようこそ、Andy:)混乱 ‘ドライブバイの非コンテンツ編集に対する明確な感謝を期待していませんでした!素敵な一日を!
  • お答えいただきありがとうございます。あいまいになって申し訳ありませんが、’どれだけ言えるかわかりません
  • ウィキペディアでトランスインピーダンスアンプについて読んだばかりです。通常、オペアンプを使用して実装されたとのことです。私たちの機器は一般的にかなりの数を使用していたので、おそらくここで使用されていたものです。
  • 関連するメモとして、私は日常業務として希ガス質量分析を行い、ファラデーカップ検出器を使用しています1つの機器には、トランスインピーダンスアンプ用の10 ^ 10オームの抵抗があります。より高い感度を必要とする別の同様の機器の同様の検出器には、10 ^ 13オームの抵抗があります。

回答

これは1T \ $ \ Omega \ $抵抗器で、電子機器の奇妙なコーナーでも通常役立つものの上端近くにあります。 500Gを2つ購入できます Digikeyの既製の抵抗器を直列に配置します。他のメーカーは、1T \ $ \ Omega \ $抵抗器を提供していますが、それよりも高い可能性があります。Ohmcraftは、かつては途方もなく高い価値のプリント抵抗器を提供していましたが、賢明な値。

非常に低いIbオペアンプでは、入力バイアス電流が< 25fAであることが保証されている可能性があるため、1T \ $ \ Omega \ $抵抗アースへの降下は25mV未満であり、それほど悪くはありません。

もちろん、そのレベルのリークを得るには、すべてが「ちょうどいい」必要があります。すべてを一緒に叩くだけではありません。安価なPCB。 (キーサイトからの写真)。

ここに画像の説明を入力してください

次の点に注意してください1fA(1T全体で1mV)でも、1秒あたりの電子数はかなり多く、6,000人以上の小さな男がいます。また、抵抗器には、1kHzの帯域幅にわたって室温で数mVの高い値のジョンソン-ナイキストノイズが大量に発生します。上記のキーサイト機器は、0.01fAまたはを解決すると主張されています。毎秒約60電子(バイアス電流の仕様は壮観ではありませんが)。

コメント

  • 検出システムは間違いなく安くはありませんでした!また、PCBもありませんでした。 🗿情報をありがとうございます。
  • 検索を保存するには: KeysightB2987A 。開始価格:11,241ドル。

回答

他の回答では、回路での抵抗の使用について説明しています。しかし、この部分はまだ答えられていません:

つまり、「今、あなたと私の間の抵抗は少ないのではないですか?

私たちが互いに1メートル離れて(地球の半分ではなく)立っていると仮定しましょう。私たちの間の電流には2つの経路があります:

  1. 空中。 2×0.5x1メートルの体積の空気抵抗は約10 16 オームです。
  2. 床面全体では、 PCBサーフェス。ここで違いが生じます。表面がどれだけきれいかによって、1メートルの距離での抵抗は10 9 オームから10 17 オームまでの範囲になります。

したがって、10 12 オームを超える絶縁抵抗は確かに達成可能ですが、与えられたものではありません。そのデバイスを回避するときは、絶縁体に指紋を残さないようにする必要があります。

コメント

  • 指紋を残さないことは確かに重要ですが、前者は同僚は何年も前に、高い値の抵抗器を特別に掃除しなければ、放射線測定用の回路を調整することはできなかったと私に言いました。
  • 抵抗器がそのレンガに入れられた主な理由は、具体的には指紋、湿度、ほこり、本当に意味のある凝視などの潜在的な問題を最小限に抑えるため。

回答

回答長い漏れ時定数を生成する可能性があります。

確かにこの質問と多くの興味深い回答に多くの関心が寄せられていますが、なぜこのような高い抵抗が必要なのか説明できないようです。

DC電流は、1秒あたりの一定の電荷の流れ[C / s]であると考えているため、周波数スペクトルはありません。

しかし、電流測定値がedは、数秒、数分、または数時間の間隔で非常に低い静電容量の検出器から転送される小さな電荷移動です。

電流の流れやランダムな放電がない静的電界のステップでさえ、非常に長い間隔を持つかもしれない銀河空間。電荷の蓄積がイベントのために長い間隔で発生する可能性がある間、バックグラウンドEフィールドをゼロにする必要があります。

または、ナノサイズのウェーハ接合部の微視的電圧である高電圧静的Eフィールドを監視する設計を検討してください。ナノメートルあたり100uVで放電できるシリコントラックを備えたクリーンルームでESD防止をリアルタイムで監視するためのウェーハ製造または処理ライン。粘着性のあるソールのクリーンルームブーツを靴下に装着しているオペレーターの動きによって床を移動するほこりの粒子からゆっくりと上昇する電界の変化は、放電する床にヒール/トーストラップを装着している場合でも有害です。

ダスト粒子がゼロの場合、この環境では電荷の蓄積はありません。その逆も同様です。

ウェーハ製造の課題と小さな静的電界放電により、イオン汚染とESDによってウェーハが損傷する可能性があることを考慮してください。放電。

テストエンジニアのモットーは…

測定できない場合、制御することはできません。

おそらくすでに理解しているでしょう。非常に大きな抵抗で放電率を制御するには、非常に低い周波数応答または非常に長い時間定数が必要です。

すべての電界または光子または電子または陽電子センサーが1pFであるとは限らず、大きくても小さくてもかまいません。 、非常に低い周波数変化での静電荷電圧または電界検出には多くの異なるアプリケーションがあるためです。この検出器が何に使用されているかを推測することしかできません。

したがって、この抵抗は、真に静的で時定数が変化しない漂遊静的電界を遮断するために必要であり、より長い時間間隔でT = RC、良性の環境では、ゼロに減衰する可能性がありますが、この長い時定数よりも速く発生するイベントは、非常に小さなサブpF検出器に充電電圧として蓄積される可能性があります。

直列からセンサーシャント容量への電界の電圧結合は、容量性分圧器を除いて、抵抗性分圧器と同じように変換されます。したがって、検出器の静電容量が小さいほど、低減衰に適しています。

回路図

この回路をシミュレート CircuitLab

“SCUSE ME、WHILE I SENSETHEを使用して作成された回路図SKY

Keithley B2987Aは、最大10PΩの抵抗を測定できることで注目に値します \ $(10 ^ {16} \Ω)\ $

ここに画像の説明を入力

これがTIAの可能性が高いです回路ですが、アンプは1〜10MHzGBW製品しかない従来の内部補償オペアンプではありません。< 〜50MHzパルスに対して高ゲインを実現するには

ここに画像の説明を入力

コメント

  • これは非常に高い抵抗の興味深いアプリケーションです。これは私にはなじみのないように聞こえますが、中期から後期にかけてOPに記載されている機器に取り組んでいません。 e-80s。 (機器はおそらく50年代後半または60年代前半に設計されました。)低電力レベルを検知していたため、長い時定数が必要だった可能性があります。 1TΩがトランスインピーダンスアンプのフィードバック抵抗であるという考えを拒否しますか?あなたは一般的に答える可能性が高いと思います-そのような高い値の抵抗器は何に使用できますか?
  • トニー、私はあなたのプロフィールページにアクセスしました。コピー可能なEE文字のコンパクトなUnicodeチャートは素晴らしいです!面白いのは、私のコメントのために、Ω文字を見つけるためにグーグル検索をしたということでした。あなたのものははるかに見つけやすかったでしょう。 😎
  • はい、ゲインに使用できますが、興味深い部分は、大きなRフィードバックが非常に低い帯域幅のTIAを意味することです。一方、電界検知またはpC電荷検知の場合、広帯域HPFのカットオフが非常に低いことを意味します。これはより便利です。これを実現するには、すべての導電性表面に沿面距離汚染がない必要があり、kVまたはMVで非常に高い電圧がかかる可能性があり、大きなサイズを課し、HiV降圧電圧スケーリングにも使用できますが、通常、キャップディバイダーはDCのACおよびR分周器に使用されます。したがって、60年後半に普及したHVDCに使用できます’。© ®
  • このセンシング機器は、”非常に低い帯域幅”の請求に適合します。システム全体の電源が入っている間、この特定のセンシング機器はオフのままでした。システムがダウンしたときだけ、それはオンになりました。 ‘を”オフメーター”と呼びましょう。 🤖高電圧は問題ではありませんでした。 ⚡️
  • Tempest RF E-Field検出器で使用されましたか?通りの向こう側のCRTピクセルをピックアップします。

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