De type detector was een neutronendetector met bronbereik. De meest voorkomende detectoren die hiervoor worden gebruikt, zijn een BF3 proportionele teller of een B-10 proportionele teller. Deze worden in de meeste drukwaterreactoren gebruikt voor het detecteren van neutronenfluxen. Er is hier niets geclassificeerd. Dit zijn standaard instrumenten voor neutronendetectie. De detectoren zijn buiten de kern geplaatst en meten thermische neutronen die uit de kern lekken. Dit levert een zeer snelle benadering (responstijd van honderden milliseconden) op van het kernvermogensniveau. Met vermogensniveau verwijs ik naar het kernenergieniveau. Bij uraniumsplitsing worden gemiddeld twee neutronen geproduceerd. Door het aantal neutronen te meten, kun je bepalen of de kernreacties toenemen of afnemen en de snelheid van splijting afleiden.

De bronbereikdetectoren worden gebruikt wanneer de reactor wordt uitgeschakeld of tijdens het opstarten. Vanwege de aard van de detectorconstructie, moet deze worden uitgeschakeld bij een hoog vermogen, anders wordt deze vernietigd. Bij hogere vermogensniveaus zijn er te veel neutronen om individuele pulsen te tellen en worden andere methoden gebruikt.

Het doel van de grote weerstand is om stroom te detecteren en een spanning te ontwikkelen. De reden dat het in bakeliet was omhuld, was omdat er een hoogspanningspotentieel overheen zat. De BF3- of B10-kamer vereiste een voorspanning van 1500-3000 Vdc om in het proportionele gebied te werken. Typisch is de voorspanning 2500 Vdc. Neutronenpulsen van dit type detector zijn in de orde van grootte van ongeveer 0,1 picocolumb (pC). De stroom is coulombs per seconde. Een 0,1 pC-puls over een weerstand van 1 T ohm zal een spanning van 100 mV produceren. Deze spanning kan dan worden versterkt en geteld.Omdat pulsen als gevolg van neutronen groter zijn dan pulsen als gevolg van gammastraling op de achtergrond, worden neutronenpulsen onderscheiden van achtergrondgamma op basis van pulshoogte.

Het is erg moeilijk om 1 Tohm te meten, maar dit wordt meestal gedaan op deze detectoren. Elke lekstroom kan neutronensignalen maskeren en fouten in de meting veroorzaken. Om een miljoen, miljoen ohm te meten, produceert een hoogspanningsvoeding een voorspanning over de detector. Een zwevende ampèremeter is in serie geschakeld met de voorspanning en er wordt een hoge zijstroommeting uitgevoerd. Het duurt enkele uren voordat de stroom stabiel is. Rondlopen of zelfs met uw hand over de apparatuur zwaaien, beïnvloedt de meting. Aangezien de weerstand van 1 miljoen, miljoen ohm kan worden bereikt met behulp van een kamer en bekabeling van enkele centimeters in diameter, zou ik de weerstand tussen jullie en ons aanzienlijk groter schatten.

Reacties

• Wauw !! Het ‘ is verbazingwekkend het soort gedetailleerde, kwaliteitsvolle antwoord dat men kan krijgen als hij geen ‘ probeert informatie te verbergen! Bedankt, gebruiker. Ik was veel details vergeten omdat het meer dan 35 jaar geleden is dat ik met dit spul heb gewerkt.

Vroeger deed ik periodiek onderhoud aan een detectorsysteem voor deeltjes met een laag stroomniveau

Nou, de lading op die deeltjes zou de lading op een elektron kunnen zijn (1.60217662 × 10 ^-19 coulombs) en als er elke seconde 1000 elektronen zouden worden verzameld, is de stroom 1.60217662 × 10 ^-16 versterkers.

Nu is dat nog erg klein, dus als je een gespecialiseerde transimpedantieversterker hebt met een feedbackweerstand van 10 \ $ ^ {12} \ $ ohm, zou je een spanning genereren signaalniveau van 1,60217662 × 10 ^-4 volt of ongeveer 0,16 mV. Dat is detecteerbaar als een signaal.

Onderstaande tabel geeft een idee over de weerstandswaarde die nodig is om 1 volt te produceren voor de gegeven stroom: –

Let op, 1 pA is ongeveer 62 miljoen elektronen per seconde.

Ik denk hier aan een zeer gevoelige gasmassaspectrometrie en het ionenbundelcollectorcircuit, maar misschien had jouw machine iets anders te maken met het tellen van fotonen?

Opmerkingen

• Ik ‘ m vermoedend dat deze exotische weerstanden alleen beschikbaar zouden zijn in nauwe toleranties zoals +/- 0,001% of zoiets en een fortuin zouden kosten. was ingegoten in bakelietachtig materiaal, dan was lasertrimmen op dat moment misschien niet ‘ t beschikbaar.
• uh, nou, jij ‘ welkom, Andy 🙂 confused Had ‘ geen expliciete dankbaarheid verwacht voor drive-by niet-inhoudelijke bewerkingEen fijne dag verder!
• Bedankt voor je antwoord. Sorry dat ik vaag ben, maar ik weet niet ‘ hoeveel ik kan zeggen
• Ik heb zojuist gelezen over transimpedantieversterkers op Wikipedia. Er staat dat ze meestal werden geïmplementeerd met operationele versterkers. Onze apparatuur gebruikte in het algemeen een behoorlijk aantal van hen, dus dat is waarschijnlijk wat hier werd gebruikt.
• In verband hiermee doe ik edelgasmassaspectrometrie als mijn dagelijkse baan en de Faraday Cup-detector die we gebruiken op één instrument heeft een weerstand van 10 ^ 10 Ohm voor zijn transimpedantieversterker. Een vergelijkbare detector op een ander, vergelijkbaar instrument dat een hogere gevoeligheid vereist, heeft een weerstand van 10 ^ 13 Ohm.

Het is een 1T \ $ \ Omega \ $ -weerstand, die bijna aan de bovenkant zit van wat meestal zelfs in rare hoeken van de elektronica handig is. Je kunt twee 500G weerstanden uit de plank van Digikey en zet ze in serie. Andere fabrikanten bieden wel 1T \ $ \ Omega \ $ weerstanden, misschien zelfs hoger. Ohmcraft bood ooit belachelijk hoogwaardige gedrukte weerstanden aan, maar ze lijken terug te zijn gegaan naar meer verstandige waarden.

Een echt lage Ib op-amp kan een ingangsbiasstroom hebben die gegarandeerd < 25fA is, dus een 1T \ $ \ Omega \ $ -weerstand naar de grond zou minder dan 25mV dalen, wat niet zo erg is.

Natuurlijk moet alles “gewoon” zijn om dat niveau van lekkage te krijgen, het is niet alleen een kwestie van alles samen op een goedkope printplaat. (Foto van Keysight).

Houd er rekening mee dat zelfs bij 1fA (1mV over 1T) zijn er nog steeds aardig wat elektronen per seconde – meer dan 6.000 van de kleine jongens. Er zal ook veel Johnson-Nyquist-ruis zijn in een weerstand van die hoge waarde, meerdere mV bij kamertemperatuur over een bandbreedte van 1 kHz. Er wordt beweerd dat het hierboven getoonde Keysight-instrument oplost 0,01fA of ongeveer 60 elektronen per seconde (de biasstroomspecificatie is echter niet spectaculair).

Reacties

• Het detectiesysteem was zeker niet goedkoop! Evenmin waren er PCBs te verkrijgen. 🗿 Bedankt voor de info.
• Om u een zoekopdracht te besparen: Keysight B2987A . Startprijs: $ 11.241.

De andere antwoorden hebben het gebruik van de weerstand in het circuit uitgelegd, maar dit deel is nog onbeantwoord:

Ik bedoel, is er op dit moment niet minder weerstand tussen jou en mij?

Laten we aannemen dat we 1 meter uit elkaar staan (in plaats van halverwege de wereld) van elkaar. Er zijn twee paden voor stroom tussen ons:

1. Door de lucht . De luchtweerstand voor een volume van 2×0,5×1 meter is ongeveer 10 ¹⁶ ohm.
2. Door het vloeroppervlak, waarvan we kunnen aannemen dat het relatief vergelijkbaar is met PCB-oppervlak . Dit is waar het verschil wordt gemaakt: afhankelijk van hoe schoon het oppervlak is, kan de weerstand voor een afstand van 1 meter variëren van 10 ⁹ ohm tot 10 ¹⁷ ohm.

Een isolatieweerstand van meer dan 10 ¹² ohm is dus zeker haalbaar, maar geen gegeven. Wanneer u in de buurt van dat apparaat werkt, moet u waarschijnlijk vermijden dat u uw vingerafdrukken achterlaat op isolatoren.

Opmerkingen

• Geen vingerafdrukken achterlaten is inderdaad belangrijk, maar een eerste collega vertelde me jaren geleden zonder speciale reiniging van de hoogwaardige weerstand, het afstellen van een circuit voor stralingsmeting niet mogelijk was.
• Ik heb altijd aangenomen dat de belangrijkste reden waarom de weerstand in die steen werd gepot specifiek was om mogelijke problemen met vingerafdrukken, vochtigheid, stof, echt gemene blikken, enz. te minimaliseren.

Het antwoord zou kunnen zijn om een lange lekkagetijdconstante te produceren.

Er is zeker veel interesse in deze vraag en veel interessante antwoorden, maar geen enkele lijkt te verklaren waarom zon hoge weerstand nodig is.

We beschouwen gelijkstroom als de constante stroom van ladingen per seconde [C / s] en hebben dus geen frequentiespectrum.

Maar wat, als de stroom meet ed, zijn slechts kleine ladingsoverdrachten die plaatsvinden en worden overgedragen van een detector met zeer lage capaciteit in intervallen van seconden, minuten of uren.

Zelfs een stap in statisch E-veld zonder stroom van stroom of willekeurige ontladingen in galactische ruimte die zeer lange intervallen kan hebben. Het achtergrond-E-veld moet op nul worden gezet, terwijl ladingsaccumulatie over een lang interval kan optreden voor gebeurtenissen.

Of overweeg het ontwerp van het bewaken van statische hoogspannings-E-velden die nu microscopisch kleine spanningen zijn in een wafelfabricage- of verwerkingslijn voor real-time monitoring van ESD-preventie in een cleanroom met siliciumsporen die kunnen ontladen met 100 uV per nanometer. Elke verandering in E-velden die langzaam opstijgt door stofdeeltjes die over de vloer bewegen door de beweging van operators die cleanroom-slofjes met plakzolen over hun sokken dragen, kan schadelijk zijn, zelfs als ze heal- / teenbanden dragen op dissiperende vloeren.

Als u geen stofdeeltjes heeft, kan er zich in deze omgeving geen accumulatie van lading voordoen en omgekeerd.

Bedenk dat uitdagingen bij de fabricage van wafels en kleine statische ontladingen van het E-veld een wafel kunnen beschadigen door ionische verontreiniging en ESD ontladen.

zoals bij alles is het motto van Test Engineers …

Als je het niet kunt meten, heb je er geen controle over.

Misschien begrijp je het al er is een zeer lage frequentierespons of een zeer lange tijdconstante nodig met een gecontroleerde ontladingssnelheid met een zeer grote weerstand.

Niet elke e-veld of foton- of elektronen- of positronsensor is 1pF en kan groter of kleiner zijn , aangezien er veel verschillende toepassingen zijn voor statische ladingsspanning of E-velddetectie met zeer lage frequentieveranderingen. We kunnen alleen speculeren waarvoor DEZE detector wordt gebruikt.

Dus ik stel voor dat deze weerstand nodig is om verdwaalde statische E-velden af te sluiten die echt statisch zijn en niet in de tijd variëren, zodat over het langere tijdsinterval dan T = RC, in een goedaardige omgeving, kan het vervallen tot nul, terwijl gebeurtenissen die sneller plaatsvinden dan deze lange tijdconstante kunnen worden geaccumuleerd als een laadspanning in een zeer kleine sub-pF-detector.

We weten dat spanningskoppeling van E-velden van serie naar sensor-shuntcapaciteit wordt net als een resistieve spanningsdeler getransformeerd, behalve als een capacitieve spanningsdeler. dus hoe kleiner de detectorcapaciteit, hoe beter voor een lage demping.

^{simuleer dit circuit – Schema gemaakt met CircuitLab}

“SCUSE ME, TERWIJL IK HET SKY

De Keithley B2987A is opmerkelijk dat hij weerstanden tot 10 PΩ kan meten \ $ (10 ^ {16} \ Ω) \ $

Hier is de waarschijnlijke TIA circuit, maar de versterker zou geen conventionele interne gecompenseerde OpAmp zijn met slechts 1 ~ 10 MHz GBW-product. Om een hoge versterking te hebben voor een < ~ 50 MHz puls

Reacties

• Dit is een interessante toepassing voor een zeer hoge weerstand. Dit klinkt mij niet bekend in de oren, maar ik heb sinds midden tot laat niet aan de apparatuur gewerkt die in het OP wordt vermeld. e-80s. (De apparatuur is waarschijnlijk ontworpen aan het eind van de jaren 50 of begin jaren 60.) Omdat het lage energieniveaus detecteerde, was een lange tijdconstante misschien nodig. Verwerpt u het idee dat de 1 TΩ een feedbackweerstand is van een transimpedantieversterker? Ik voel dat de kans groter is dat je in het algemeen antwoordt – waar kunnen zulke hoogwaardige weerstanden voor worden gebruikt?
• Tony, ik heb net je profielpagina bezocht. De compacte unicode-grafiek met kopieerbare EE-tekens is geweldig! Het grappige was dat ik voor mijn opmerking een Google-zoekopdracht had gedaan om het Ω-teken te vinden. De jouwe zou veel gemakkelijker te vinden zijn geweest. 😎
• Ja, het kan worden gebruikt voor versterking, maar het interessante is dat de grote R-feedback een TIA met een zeer lage bandbreedte impliceert. Terwijl het voor E-Field-detectie of pC-ladingsdetectie een zeer lage cutoff impliceert voor breedband-HPF, wat nuttiger is. het zou vrij moeten zijn van kruipverontreiniging op alle geleidende oppervlakken om dit te bereiken en zou mogelijk zeer hoge spanningen kunnen hebben in kV of MV met een grote afmeting en zou ook kunnen worden gebruikt voor HiV step-down spanningsschaling, maar meestal zijn kapverdelers dat wel gebruikt voor AC en R verdelers voor DC. Het kan dus worden gebruikt voor HVDC, dat eind jaren 60 populair was ‘ s. © ®
• Deze detectieapparatuur zou geschikt zijn voor ” zeer lage bandbreedte “. Terwijl het algehele systeem werd opgestart, werd dit specifieke detectie-eqpt uitgeschakeld. Pas toen het systeem uitviel, werd het ingeschakeld. Laat ‘ s het een ” buiten meter ” noemen. 🤖 Hoogspanning was geen probleem. ⚡️
• Werd het gebruikt met een Tempest RF E-Field-detector? om CRT-pixels aan de overkant van de straat op te halen.