typ av detektor var en neutrondetektor för källområdet. De vanligaste detektorerna som används för detta ändamål är en BF3 proportionell räknare eller en B-10 proportionell räknare. Dessa används i de flesta reaktorer med tryckvatten för avkänning av neutronflöde. Det finns inget klassificerat här. Detta är standardinstrument för detektering av neutroner. Detektorerna är placerade utanför kärnan och mäter termiska neutroner som läcker ut ur kärnan. Detta ger en mycket snabb (hundratals svarstid för mircosecond) approximation av kärneffektnivån. Med effektnivå hänvisar jag till kärnkraftsnivå. När uran splittras produceras i genomsnitt två neutroner. Genom att mäta antalet neutroner kan du avgöra om kärnreaktionerna ökar eller minskar och slutar klyvningshastigheten.

Källområdet detektorer används när reaktorn stängs av eller under uppstart. På grund av detektorns konstruktion måste den stängas av vid höga effektnivåer eller så kommer den att förstöras. Vid högre effektnivåer finns det för många neutroner för att räkna enskilda pulser och andra metoder används.

Syftet med motståndet med stort värde är att känna av ström och utveckla en spänning. Anledningen till att den var innesluten i bakelit var att det fanns en högspänningspotential över den. BF3- eller B10-kammaren krävde en förspänning på 1500-3000 Vdc för att fungera i det proportionella området. Vanligtvis är förspänningen 2500 Vdc. Neutronpulser från denna typ av detektor är i storleksordningen cirka 0,1 picocolumb (pC). Strömmen är coulombs per sekund. En 0,1 pC-puls över ett 1 T ohm-motstånd ger en spänning på 100 mV. Denna spänning kan sedan förstärkas och räknas.Eftersom pulser på grund av neutroner är större än pulser på grund av gammastrålning i bakgrunden, skiljer sig neutronpulser från bakgrundsgamma baserat på pulshöjd.

Det är mycket svårt att mäta 1 Tohm men detta görs vanligtvis på dessa detektorer. Varje läckström kan dölja neutronsignaler och bidra till mätfel. För att mäta en miljon miljoner ohm producerar en högspänningsförsörjning en förspänning över detektorn. En flytande amperemeter är kopplad i serie med förspänningen och en mätning med hög sidoström görs. Det tar flera timmar innan strömmen stabiliseras. Att gå omkring eller till och med avstå från din hand över utrustningen påverkar mätningen. Eftersom motståndet på 1 miljon miljoner ohm kan uppnås med hjälp av en kammare och kablar med några centimeter i diameter, skulle jag uppskatta motståndet mellan er och oss vara väsentligt större.

Kommentarer

• Wow !! Det ’ är fantastiskt vilken typ av detaljerat, kvalitetssvar man kan få om han inte ’ t försöker dölja information! Tack, användare. Jag har glömt många detaljer eftersom det har gått över 35 år sedan jag arbetade med de här sakerna.

Jag brukade göra periodiskt underhåll på ett detektorsystem för partiklar med låg effektnivå

Tja, laddningen på dessa partiklar kan vara laddningen på en elektron (1.60217662 × 10 ^-19 coulomb) och om det fanns 1000 elektroner som samlas in varje sekund blir strömmen 1,60217662 × 10 ^-16 förstärkare.

Nu är det fortfarande mycket litet, så om du har en specialtranspedansförstärkare med ett återkopplingsmotstånd på 10 \ $ ^ {12} \ $ ohm skulle du generera en spänning signalnivå på 1,60217662 × 10 ^-4 volt eller cirka 0,16 mV. Det är detekterbart som en signal.

Tabellen nedan ger en uppfattning om det motståndsvärde som behövs för att producera 1 volt för den aktuella strömmen: –

Obs! 1 pA är ungefär 62 miljoner elektroner per sekund.

Jag tänker på en mycket känslig gas-mass-spektrometri här och jonstrålesamlingskretsarna men kanske var din maskin något annat att göra med fotonräkning?

Kommentarer

• Jag ’ Jag gissar att dessa exotiska motstånd bara skulle vara tillgängliga i snäva toleranser som +/- 0,001% eller något och skulle kosta en förmögenhet. Om det var inlagd i ett bakelitliknande material, då kanske laserskärning inte fanns ’ t tillgänglig då.
• öh, ja, du ’ är välkommen, Andy 🙂 förvirrad Visste inte ’ t förväntar sig uttrycklig tacksamhet för redigering utan innehåll ! Ha en härlig dag!
• Tack för att du svarade. Jag är ledsen att vara vag, men jag vet inte ’ hur mycket jag kan säga
• Jag läste just om transimpedansförstärkare på Wikipedia. Det står att de vanligtvis implementerades med operativa förstärkare. Vår utrustning i allmänhet använde en hel del av dem, så det är sannolikt vad som användes här.
• På en relaterad anteckning gör jag ädelgasmasspektrometri som mitt dagliga jobb och Faraday Cup-detektorn vi använder på ett instrument har ett 10 ^ 10 Ohm motstånd för sin transimpedansförstärkare. En liknande detektor på ett annat, liknande instrument som kräver högre känslighet har ett motstånd på 10 ^ 13 Ohm.

Det är ett 1T \ $ \ Omega \ $ -motstånd, som ligger nära den övre änden av det som vanligtvis är användbart även i konstiga hörn av elektronik. Du kan köpa två 500G motstånd från hyllan från Digikey och sätta dem i serie. Andra tillverkare erbjuder 1T \ $ \ Omega \ $ motstånd, kanske ännu högre. Ohmcraft på en gång erbjöd löjligt högt tryck motstånd men de verkar ha minskat till mer förnuftiga värden.

En riktigt låg Ib-op-amp kan ha en ingångsförspänningsström garanterad att vara < 25fA, så ett 1T \ $ \ Omega \ $ motstånd till marken skulle sjunka mindre än 25 mV, vilket inte är så illa.

Naturligtvis måste allt vara ”bara så” för att få den nivån av läckage, det handlar inte bara om att slå allt ihop på ett billigt kretskort. (Foto från Keysight).

Tänk på att även vid 1fA (1mV över 1T) är det fortfarande en hel del elektroner per sekund – mer än 6000 av de små killarna. Det kommer också att finnas mycket Johnson-Nyquist-brus i ett motstånd som har ett högt värde, flera mV vid rumstemperatur över en 1 kHz bandbredd. Keysight-instrumentet som visas ovan påstås lösa 0.01fA eller cirka 60 elektroner per sekund (förspänningsströmspecifikationen är dock inte spektakulär).

Kommentarer

• Detekteringssystemet var definitivt inte billigt! Det fanns inte heller några kretskort att få. Tack för informationen.
• För att spara en sökning: Keysight B2987A . Startpris: $ 11 241.

De andra svaren har förklarat användningen av motståndet i kretsen, men den här delen är fortfarande obesvarad:

Jag menar, är det inte mindre motstånd mellan dig och jag just nu?

Låt oss anta att vi står 1 meter ifrån varandra (istället för halva vägen runt om i världen). Det finns två vägar för ström mellan oss:

1. Genom luften . Luftmotståndet för en volym av 2×0,5×1 meter är ungefär 10 ¹⁶ ohm.
2. Genom golvytan, vilket vi kan anta är relativt lik PCB-yta . Det är här som skillnaden görs: beroende på hur ren ytan är, kan dess motstånd för ett meters avstånd sträcka sig från 10 ⁹ ohm upp till 10 ¹⁷ ohm.

Så isoleringsmotstånd över 10 ¹² ohm kan verkligen uppnås, men inte givet. När du arbetar runt den enheten bör du förmodligen undvika att lämna dina fingeravtryck på isolatorer.

Kommentarer

• Att lämna inga fingeravtryck är verkligen viktigt, men ett tidigare kollega berättade för många år sedan utan speciell rengöring av motståndet med högt värde, var det inte möjligt att justera en krets för strålningsmätning.
• Jag har alltid antagit att den främsta anledningen till att motståndet lades in i det tegel var specifikt för att minimera potentiella problem med fingeravtryck, luftfuktighet, damm, verkligen menar blickar osv.

Svaret Det kan vara att producera en lång läckagetidskonstant.

Det har verkligen varit mycket intresse för denna fråga och många intressanta svar, men ingen verkar förklara varför ett så högt motstånd behövs. p>

Vi tänker på likström som det konstanta laddningsflödet per sekund [C / s] och har därför inget frekvensspektrum.

Men vad händer om strömmätningen ed, är bara små laddningsöverföringar som överförs från en detektor med mycket låg kapacitans över sekunder, minuter eller timmar.

Även ett steg i statisk E-fält utan ström av ström eller slumpmässiga urladdningar i galaktiskt utrymme som kan ha mycket långa intervall. Bakgrunden E-fältet måste nollställas medan laddningsackumulering kan inträffa under ett långt intervall för händelser.

Eller överväg utformningen av övervakning av statiska E-fält med hög spänning som nu är mikroskopiska spänningar i nano-storlek wafer-korsningar i en wafer-tillverkning eller bearbetningslinje för realtidsövervakning av ESD-förebyggande i ett rent rum med kiselspår som kan tömmas vid 100 uV per nanometer. Varje förändring i E-fält som långsamt stiger upp från dammpartiklar som rör sig på golvet från rörelse från operatörer som bär klibbiga sulor i renrumsstövlar över strumporna kan vara skadligt även om man bär läder- / tåremmar på försvinnande golv.

Om du har noll dammpartiklar kan det inte finnas någon laddningsackumulering och vice versa i denna miljö.

Tänk på att utmaningar med wafer-tillverkning och små statiska utsläpp från E-fält kan skada en wafer från jonföroreningar och ESD urladdning.

som med allt annat som testingenjörernas motto är …

Om inte kan mäta det, kan du inte kontrollera det.

Du kanske redan förstår ett mycket lågt frekvenssvar eller mycket lång tidskonstant behövs med en kontrollerad urladdningshastighet med mycket stort motstånd.

Inte varje e-fält, foton eller elektron- eller positron-sensor är 1pF och kan vara större eller mindre , eftersom det finns många olika applikationer för statisk laddningsspänning eller E-fältdetektering med mycket låga frekvensändringar. Vi kan bara spekulera i vad den här detektorn används för.

Så jag föreslår att detta motstånd behövs för att avskärma avvikande statiska E-fält som verkligen är statiska och inte tidsvarierande, så att under längre tidsintervall än T = RC, i en godartad miljö kan den förfalla till noll medan händelser som inträffar snabbare än denna långa tidskonstant kan ackumuleras som en laddningsspänning i en mycket liten sub-pF-detektor.

Vi vet att spänningskoppling av E-fält från serie till sensorns shuntkapacitans transformeras precis som en resistiv spänningsdelare förutom som en kapacitiv spänningsdelare. så ju mindre detektorkapacitans, desto bättre för låg dämpning.

^{simulera denna krets – Schema skapat med CircuitLab}

”SCUSE ME, WHILE I SENSE THE Himmel

Keithley B2987A är anmärkningsvärt att den kan mäta motstånd upp till 10 PΩ \ $ (10 ^ {16} \ Ω) \ $

Här är den troliga TIA krets men förstärkaren skulle inte vara en konventionell intern kompenserad OpAmp med endast 1 ~ 10MHz GBW-produkt. Att ha hög förstärkning för en < ~ 50MHz-puls

Kommentarer

• Detta är en intressant applikation för mycket högt motstånd. Inget av detta låter bekant för mig, men jag har inte arbetat med den utrustning som nämns i OP sedan mitten till lat e-80-talet. (Utrustningen konstruerades antagligen i slutet av 50- eller början av 60-talet.) Eftersom den kände till låga effektnivåer kan det ha varit nödvändigt med en lång tidskonstant. Förkastar du idén om att 1 TΩ är ett återkopplingsmotstånd för en transimpedansförstärkare? Jag känner att det är mer sannolikt att du svarar generellt – vad kan sådana högvärdiga motstånd användas för?
• Tony, jag har just besökt din profilsida. Dess kompakta unicode-diagram med kopierbara EE-karaktärer är fantastiskt! Det som var roligt var att jag för min kommentar hade gjort en Google-sökning för att hitta Ω-karaktären. Din skulle ha varit mycket lättare att hitta. 😎
• Ja, det kan användas för förstärkning, men den intressanta delen är den stora R-återkopplingen innebär mycket låg TIA för bandbredd. Medan för E-fältavkänning eller pC-laddningsavkänning innebär det en mycket låg avskärning för bredband HPF, vilket är mer användbart. det måste vara fritt från krypföroreningar på alla ledande ytor för att uppnå detta och kan potentiellt ha mycket höga spänningar över det i kV eller MV vilket innebär en stor storlek och kan också användas för HiV-nedströmsspänningsskalning, men vanligtvis är lockdelare används för AC- och R-avdelare för DC. Så det kunde användas för HVDC som var populärt i slutet av 60 ’ s. © ®
• Denna avkänningsutrustning passar räkningen för ” mycket låg bandbredd ”. Medan det totala systemet startades hölls den här avkänningsekvensen av. Först när systemet gick ner slogs det på. Låt ’ s det ” off meter ”. 🤖 Högspänning var inte ett problem. ⚡️
• Används den med en Tempest RF E-Field-detektor? för att hämta CRT-pixlar tvärs över gatan.