type detektor var en kildeområdet nøytrondetektor. De vanligste detektorene som brukes til dette formålet, er en BF3 proporsjonal teller eller en B-10 proporsjonal teller. Disse brukes i de fleste reaksjonsvannreaktorer for nøytronflukssensing. Det er ingenting klassifisert her. Dette er standard nøytrondeteksjonsinstrumentering. Detektorene er plassert utenfor kjernen og måler termiske nøytroner som lekker ut av kjernen. Dette gir en veldig rask (hundrevis av responstid på sirkus) tilnærming av kjerneeffektnivået. På kraftnivå refererer jeg til atomkraftnivå. Når uran splitter, produseres i gjennomsnitt to nøytroner. Ved å måle antall nøytroner kan du bestemme om kjernefysiske reaksjoner øker eller synker, og utleder fisjonens hastighet.

Detektorene for kildeområdet brukes når reaktoren slås av eller under oppstart. På grunn av arten av detektorkonstruksjonen, må den slås av ved høye effektnivåer, ellers vil den bli ødelagt. Ved høyere effektnivåer er det for mange nøytroner til å telle individuelle pulser, og andre metoder brukes.

Hensikten med motstanden med stor verdi er å registrere strøm og utvikle en spenning. Årsaken til at den var innkapslet i bakelitt var fordi det var et høyspenningspotensial over det. BF3- eller B10-kammeret krevde en forspenning på 1500-3000 Vdc for å fungere i proporsjonalt område. Vanligvis er forspenningen 2500 Vdc. Nøytronpulser fra denne typen detektorer er i størrelsesorden ca. 0,1 picocolumb (pC). Strømmen er coulombs per sekund. En 0,1 pC puls over en 1 T ohm motstand vil produsere en spenning på 100 mV. Denne spenningen kan deretter forsterkes og telles.Siden pulser på grunn av nøytroner er større enn pulser på grunn av gammastråling, skilles nøytronpulser fra bakgrunnsgamma basert på pulshøyde.

Det er veldig vanskelig å måle 1 Tohm, men dette gjøres vanligvis på disse detektorene. Enhver lekkasjestrøm kan maskere nøytronsignaler og bidra til feil i målingen. For å måle en million, millioner ohm produserer en høyspenningsstrømforsyning en forspenning over detektoren. Et flytende amperemeter er koblet i serie med forspenningen og det foretas en måling på høysiden av strømmen. Det tar flere timer for strømmen å stabilisere seg. Å gå rundt eller til og med frafalle hånden over utstyret påvirker målingen. Siden motstanden på 1 million, millioner ohm kan oppnås ved hjelp av et kammer og kabler noen få inches i diameter, vil jeg anslå motstanden mellom deg og oss til å være vesentlig større.

Kommentarer

• Wow !! Det ‘ er utrolig det slags detaljerte, kvalitetssvar man kan få hvis han ikke ‘ ikke prøver å skjule informasjon! Takk, bruker. Jeg hadde glemt mange detaljer fordi det har gått over 35 år siden jeg jobbet med disse tingene.

Jeg pleide å utføre periodisk vedlikehold på et detektorsystem for partikler med lavt effektnivå

Vel, ladningen på disse partiklene kan være ladningen på et elektron (1.60217662 × 10 ^-19 coulombs), og hvis det ble samlet opp 1000 elektroner hvert sekund, vil strømmen være 1,60217662 × 10 ^-16 ampere.

Nå er det fortsatt veldig lite, så hvis du har en spesialist transimpedansforsterker med en tilbakekoblingsmotstand på 10 \ $ ^ {12} \ $ ohm, ville du generere en spenning signalnivå på 1,60217662 × 10 ^-4 volt eller ca. 0,16 mV. Det kan detekteres som et signal.

Tabellen nedenfor gir en ide om motstandsverdien som trengs for å produsere 1 volt for den gitte strømmen: –

Merk, 1 pA er omtrent 62 millioner elektroner per sekund.

Jeg tenker på en veldig følsom gass-massespektrometri her og ionestrålesamlerens kretsløp, men kanskje maskinen din hadde noe annet å gjøre med fotonetelling?

Kommentarer

• Jeg ‘ Jeg gjetter at disse eksotiske motstandene bare ville være tilgjengelige i stramme toleranser som +/- 0,001% eller noe og ville koste en formue. Hvis det ble pottet i et bakelittlignende materiale, da var laserstrimming kanskje ikke ‘ t tilgjengelig den gangen.
• uh, vel, du ‘ velkommen, Andy 🙂 forvirret Visste ikke ‘ t forventet eksplisitt takknemlighet for redigering uten innhold ! Ha en fin dag!
• Takk for at du svarte. Beklager å være vag, men jeg vet ikke ‘ hvor mye jeg kan si
• Jeg har nettopp lest om transimpedansforsterkere på Wikipedia. Det står at de vanligvis ble implementert ved hjelp av operasjonelle forsterkere. Utstyret vårt generelt brukte ganske mange av dem, så det er sannsynlig det som ble brukt her.
• På et relatert notat gjør jeg edelgassmassespektrometri som dagjobben min og Faraday Cup-detektoren vi bruker på ett instrument har en 10 ^ 10 ohm motstand for sin transimpedansforsterker. En lignende detektor på et annet lignende instrument som krever høyere følsomhet har en motstand på 10 ^ 13 Ohm.

Det er en 1T \ $ \ Omega \ $ motstand, som er nær den øvre enden av det som vanligvis er nyttig selv i rare elektroniske hjørner. Du kan kjøpe to 500G motstander fra hyllen fra Digikey og sette dem i serie. Andre produsenter tilbyr 1T \ $ \ Omega \ $ motstander, kanskje enda høyere. Ohmcraft på en gang tilbød latterlig høyverdige trykte motstander, men de ser ut til å ha blitt redusert til mer fornuftige verdier.

En veldig lav Ib op-amp kan ha en inngangsstrøm garantert å være < 25fA, så en 1T \ $ \ Omega \ $ motstand til bakken ville falle mindre enn 25 mV, noe som ikke er så ille.

Selvfølgelig må alt være «bare så» for å få det nivået av lekkasje, det handler ikke bare om å slå alt sammen på en billig PCB. (Foto fra Keysight).

Husk at selv ved 1fA (1mV over 1T) er det fortsatt ganske mange elektroner per sekund – mer enn 6000 av de små gutta. Det kommer også til å være mye Johnson-Nyquist-støy i en motstand med høy verdi, flere mV ved romtemperatur over en 1 kHz båndbredde. Keysight-instrumentet vist ovenfor hevdes å løse 0.01fA eller omtrent 60 elektroner per sekund (forspenningsstrømspesifikasjonen er ikke spektakulær skjønt).

Kommentarer

• Deteksjonssystemet var definitivt ikke billig! Det var heller ingen PCB å få. Takk for informasjonen.
• For å spare deg for et søk: Keysight B2987A . Startpris: $ 11 241.

De andre svarene har forklart bruken av motstanden i kretsen, men denne delen er fortsatt ubesvart:

Jeg mener, er det ikke mindre motstand mellom deg og jeg akkurat nå?

La oss anta at vi står 1 meter fra hverandre (i stedet for halvveis rundt kloden). Det er to baner for strøm mellom oss:

1. Gjennom luften . Luftmotstanden for et volum på 2×0,5×1 meter er omtrent 10 ¹⁶ ohm.
2. Gjennom gulvflaten, som vi kan anta er relativt lik PCB-overflate . Det er her forskjellen gjøres: avhengig av hvor ren overflaten er, kan motstanden i en meters avstand variere fra 10 ⁹ ohm opp til 10 ¹⁷ ohm.

Så isolasjonsmotstand på over 10 ¹² ohm er absolutt oppnåelig, men ikke gitt. Når du arbeider rundt den enheten, bør du sannsynligvis unngå å legge igjen fingeravtrykk på isolatorer.

Kommentarer

• Det er ikke viktig å legge igjen fingeravtrykk, men en tidligere kollega fortalte meg for mange år siden uten spesiell rengjøring av motstanden med høy verdi, var justering av en krets for strålingsmåling ikke mulig.
• Jeg har alltid antatt at hovedårsaken til at motstanden ble pottet i at murstein var spesifikt for å minimere potensielle problemer med fingeravtrykk, fuktighet, støv, virkelig bety stirrer osv.

Svaret kan være å produsere en lang lekkasjetidskonstant.

Det har absolutt vært stor interesse for dette spørsmålet og mange interessante svar, men ingen ser ut til å forklare hvorfor det er behov for så høy motstand.

Vi tenker på likestrøm som den konstante strømmen av ladninger per sekund [C / s] og har dermed ikke noe frekvensspektrum.

Men hva om strømmålingen ed, er bare små ladningsoverføringer som overføres fra en detektor med veldig lav kapasitans over intervaller på sekunder, minutter eller timer.

Selv et trinn i statisk E-felt uten strøm av strøm eller tilfeldige utladninger i galaktisk rom som kan ha veldig lange intervaller. Bakgrunnen E-felt må oppheves mens ladeakkumulering kan oppstå over et langt intervall for hendelser.

Eller vurder utformingen av å overvåke høyspennings statiske E-felt som nå er mikroskopiske spenninger i nano-størrelse wafer-kryss i en waferfabrikasjon eller prosesseringslinje for sanntidsovervåking av ESD-forebygging i et rent rom med silisiumspor som kan tømmes ved 100 uV per nanometer. Enhver endring i E-felt som langsomt stiger fra støvpartikler som beveger seg på gulvet fra bevegelse fra operatører som bærer klissete såler i romsalen over sokkene, kan være skadelig, selv om du bruker helbredende / tåreim på avledende gulv.

Hvis du har null støvpartikler, kan det ikke forekomme ladning og omvendt i dette miljøet.

Tenk på at utfordringer med waferfabrikasjon og små statiske E-feltutslipp kan skade en wafer fra ionisk forurensning og ESD utslipp.

som med alt annet som testingeniørens motto er …

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

Kanskje du allerede forstår en veldig lav frekvensrespons eller veldig lang tidskonstant er nødvendig med en kontrollert utladningshastighet med veldig stor motstand.

Ikke alle e-felt eller foton eller elektron- eller positron-sensorer er 1pF og kan være større eller mindre , siden det er mange forskjellige applikasjoner for statisk ladningsspenning eller E-feltdeteksjon med meget lave frekvensendringer. Vi kan bare spekulere i hva DENNE detektoren brukes til.

Så jeg foreslår at denne motstanden er nødvendig for å avskjære bortkomne statiske E-felt som virkelig er statiske og ikke-tidsvarierende, slik at det over lengre tidsintervall enn T = RC, i et godartet miljø, kan det forfalle til null mens hendelser som oppstår raskere enn denne lange tidskonstanten kan akkumuleres som en ladningsspenning i en veldig liten sub-pF-detektor.

Vi vet at spenningskobling av E-felt fra serie til sensor shuntkapasitans transformeres akkurat som en resistiv spenningsdeler bortsett fra som en kapasitiv spenningsdeler. så jo mindre detektorkapasitansen er, desto bedre for lav demping.

^{simulere denne kretsen – Skjematisk opprettet ved hjelp av CircuitLab}

«SCUSE ME, WHILE I SENSE THE Himmel

Keithley B2987A er bemerkelsesverdig at den kan måle motstander opptil 10 PΩ \ $ (10 ^ {16} \ Ω) \ $

Her er den sannsynlige TIA krets, men forsterkeren ville ikke være en konvensjonell intern kompensert OpAmp med bare 1 ~ 10MHz GBW-produkt. Å ha høy forsterkning for en < ~ 50MHz puls

Kommentarer

• Dette er en interessant applikasjon for veldig høy motstand. Ikke noe av dette høres kjent ut for meg, men jeg har ikke jobbet med utstyret som er nevnt i OP siden mid-to lat e-80-tallet. (Utstyret ble sannsynligvis designet på slutten av 50-tallet eller tidlig på 60-tallet.) Siden det registrerte lave effektnivåer, kan det ha vært nødvendig med en lang tidskonstant. Avviser du ideen om at 1 TΩ er en tilbakemeldingsmotstand til en transimpedansforsterker? Jeg fornemmer at du svarer mer generelt – hva kan slike motstander av høy verdi brukes til?
• Tony, jeg har nettopp besøkt profilsiden din. Det kompakte unicode-diagrammet med kopierbare EE-tegn er flott! Det som var morsomt var at for min kommentar hadde jeg gjort et Google-søk for å finne Ω-tegnet. Din ville ha vært mye lettere å finne. Li
• Ja, den kan brukes til gevinst, men den interessante delen er den store R-tilbakemeldingen innebærer svært lav TIA-båndbredde. Mens det for E-felt sensing eller pC charge sensing innebærer det en veldig lav cutoff for bredbånd HPF som er mer nyttig. det må være fri for krypkontaminering på alle ledende overflater for å oppnå dette, og kan potensielt ha veldig høye spenninger over det i kV eller MV og innføre en stor størrelse og kan også brukes til HiV-nedstrømsspenningsskalering, men vanligvis er Cap-delere brukes til AC- og R-skillevegger for DC. Så den kunne brukes til HVDC som var populær på slutten av 60 ‘ s. © ®
• Dette sensorutstyret passer til regningen for » veldig lav båndbredde «. Mens det samlede systemet ble slått på, ble denne spesielle sensing-eqpt holdt av. Først da systemet gikk ned, ble det slått på. La ‘ s kalle det en » off meter «. 🤖 Høyspenning var ikke noe problem. ⚡️
• Ble den brukt med en Tempest RF E-feltdetektor? for å hente CRT-piksler over gaten.