Düşük güç seviyeli parçacıklar için bir dedektör sistemine periyodik bakım yapıyordum. Devresi bir milyon megohm direnç içeriyordu . Bakalit'ten yapılmış , yaklaşık 4 "x2" x0.5 "boyutlarında mühürlü sağlam bir tuğlaydı . Demek istediğim, şu anda aramızda daha az direnç yok mu?

/ edit add 2016.12.13

Görünüşe göre istemeden aptal bir oyun oynuyordum, bu ekipmanın ne için olduğunu söylemiyordum. Tüm teknik kılavuzlar sınıflandırılmış olarak işaretlendiğinden, ekipmanın ne olduğunu söylemekten rahatsızlık duydum. Bu kılavuzlar şimdi 55 yaşından daha eski. Ayrıca herkes profilimden bağlantı kurmuş, siteme girmiş ve özgeçmişimi görmüş olabilir. Bu nükleer bir denizaltıda reaktör operatörü olduğumu gösterirdi. En azından genel olarak, bilgi hala sınıflandırılmayacak kadar düşük ve kariyerim hiç olmadı. Yani, sadece söylemeye karar verdim.

Subatımdaki düşük güç seviyeli nötron detektör sisteminden bahsediyorum. Reaktör kapatılırken aktifti. Bunu çalıştırma sırasında kapattık, kapatmanın sonunda tekrar açtık. Ayrıca, ayrı bir ara menzil tespit sistemi ( başlatma ve kapatma sırasında kullanılır ) ve işletim sırasında kullanılan yüksek güçlü bir tespit sistemimiz vardı.

Üzgünüm bu bilgi eksikliği millet için sinir bozucu oldu. Söylemem gereken şeyler hakkında konuştuğumu hissediyorum, sinir bozucuydu.

Detektör tipi, bir kaynak aralığı nötron detektörü idi. Bu amaç için kullanılan en yaygın detektörler BF3 orantılı sayıcı veya B-10 orantılı sayıcıdır. Bunlar, egzotik nötron akısı algılaması için çoğu basınçlı su reaktöründe kullanılır. Burada sınıflandırılan hiçbir şey yok. Bu standart nötron algılama cihazıdır. Detektörler çekirdeğin dışına yerleştirilmiş ve çekirdekten sızan termal nötronları ölçüyor. Bu, çekirdek güç seviyesinin çok hızlı (yüzlerce mircosaniye tepki süresi) yaklaşımı üretir. Güç seviyesi ile nükleer güç seviyesinden bahsediyorum. Uranyum fisyonlandığında ortalama olarak iki nötron üretilir. Nötronların sayısını ölçerek, nükleer reaksiyonların artıp azalmayacağını veya fisyon oranını ortaya çıkarabileceğini belirleyebilirsiniz.

Kaynak aralığı dedektörleri, reaktör kapatıldığında veya başlatma sırasında kullanılır. Dedektör yapısının doğası gereği, yüksek güç seviyelerinde kapatılmalıdır, aksi halde imha edilecektir. Daha yüksek güç seviyelerinde, bireysel darbeleri saymak için çok fazla nötron vardır ve diğer yöntemler kullanılır.

Yüksek değerli rezistörün amacı akımı algılamak ve bir voltaj geliştirmektir. Bakalit ile örtülmesinin nedeni, karşısında yüksek voltaj potansiyeli bulunmasıydı. BF3 veya B10 odası, orantılı bölgede çalışmak için 1500-3000 Vdc'lik bir ön gerilim voltajı gerektiriyordu. Tipik olarak ön gerilim voltajı 2500 Vdc'dir. Bu tip dedektörden gelen nötron darbeleri, yaklaşık 0.1 pikokolob (pC) civarındadır. Akım, saniye başına coulomb'tur. 1 T ohm'luk bir direnç boyunca 0.1 pC'lik bir darbe, 100 mV'lik bir voltaj üretecektir. Bu voltaj daha sonra yükseltilebilir ve sayılabilir. Nötronlara bağlı darbeler, arka plan gama radyasyonundan kaynaklanan darbelerden daha büyük olduğundan, nötron darbeleri, darbe yüksekliğine bağlı olarak arka plan gamasından ayrılır.

1 Tohm'u ölçmek çok zordur, ancak bu genellikle bu dedektörlerde yapılır. Herhangi bir kaçak akım nötron sinyallerini maskeleyebilir ve ölçümde hataya neden olabilir. Milyon, milyon ohm'u ölçmek için, yüksek voltajlı bir güç kaynağı dedektör boyunca bir ön gerilim oluşturur. Yüzer ampermetre yanlılık gerilimine seri olarak bağlanır ve yüksek yan akım ölçümü yapılır. Akımın stabilize olması birkaç saat sürer. Etrafta dolaşmak ya da elinizi ekipmandan feragat etmek ölçümü etkiler. 1 milyon direnç, milyon ohm'luk bir hazne kullanarak ve birkaç inç çapında kablo döşenebildiğinden, aramızdaki direncin büyük ölçüde daha büyük olacağını tahmin ediyorum.

Düşük güç seviyeli partiküller için dedektör sisteminde periyodik bakım yapardım

Eh, bu parçacıkların yükü bir elektronun yükü olabilir (1.60217662 × 10 ^-19 coulomb) ve eğer saniyede bir 1000 elektron toplanmışsa akım 1.60217662 × 10 ^-16 amper olacaktır.

Şimdi bu hala çok küçük olduğundan, 10 ohm'luk geri besleme rezistörüne sahip uzman bir transpedans amplifikatörünüz varsa, 1.60217662 × 10 ^-4 volt veya yaklaşık 0.16 mV'luk bir voltaj sinyal seviyesi oluşturacaksınız . Bu bir sinyal olarak tespit edilebilir.$^{12}$

Aşağıdaki tablo, verilen akım için 1 volt üretmek için gereken direnç değeri hakkında bir fikir vermektedir: -

Not: 1 pA, saniyede yaklaşık 62 milyon elektrondur.

Burada çok hassas bir gaz kütle spektrometresi ve iyon ışını kollektör devresi düşünüyorum ama belki de makineniz foton sayımı ile ilgili başka bir şeydi?

Tuhaf elektronik köşelerinde bile kullanışlı olanın üst ucuna yakın olan 1T dirençtir . Digikey'den raftan iki adet 500G direnç satın alıp seri hale getirebilirsiniz. Diğer üreticiler , belki daha da yüksek olan 1T dirençler sunarlar . Ohmcraft bir keresinde gülünç derecede yüksek değerli basılı dirençler sundu ancak daha mantıklı değerlere döndüğü görülüyor.$\Omega$$\Omega$

Gerçekten düşük bir Ib op-amp, <25fA olarak garanti edilen bir giriş önyargısı akımına sahip olabilir, bu nedenle 1T rezistansı 25mV'den daha az düşecektir, bu da çok kötü değildir.$\Omega$

Elbette her şey bu kadar kaçak seviyesine gelmek için 'sadece öyle' olmalı, bu sadece ucuz bir PCB üzerinde her şeyi bir araya getirmek meselesi değil. (Keysight'tan Fotoğraf).

Unutmayın ki 1fA'da bile (1T'de 1mV), saniyede epeyce birkaç elektron - küçük çocukların 6 binden fazlası. Ayrıca, 1kHz bant genişliğinin üzerinde oda sıcaklığında birkaç mV olan yüksek değerli bir dirençte çok sayıda Johnson-Nyquist gürültüsü olacak. Yukarıda gösterilen Keysight alet iddia edilen kararlılığı 0.01fA veya saniyede 60 elektron ilgili (bias akımı spektrumu muhteşem da değil).

Diğer cevaplar, direncin devredeki kullanımını açıklamıştır, ancak bu kısım hala cevapsızdır:

Yani, şu an seninle daha az direnç yok mu?

Birbirimizden 1 metre uzakta durduğumuzu (dünyadaki yolun yarısı yerine) durduğumuzu varsayalım. Aramızda akım için iki yol vardır:

1. Havadan . 2x0.5x1 metrelik bir hacim için hava direnci yaklaşık 10 ¹⁶ ohm'dur.
2. Varsayabileceğimiz zemin yüzeyi sayesinde PCB yüzeyine nispeten benzer . Farklılığın yapıldığı yer burası: yüzeyin 1 metre mesafeye olan direncinin ne kadar temiz olduğuna bağlı olarak 10 ⁹ ohm ila 10 ¹⁷ ohm arasında olabilir.

Bu nedenle, 10 ¹² ohm'un üzerinde yalıtım direnci kesinlikle elde edilebilir, ancak bir verilen değil. Bu cihaz üzerinde çalışırken, muhtemelen parmak izlerinizi izolatörlerin üzerinde bırakmaktan kaçınmalısınız.

Cevap uzun bir kaçak zaman sabiti üretmek olabilir.

Bu soruya kesinlikle çok fazla ilgi vardı ve çok sayıda ilginç cevap var, ancak hiçbiri bu kadar yüksek bir dirence neden ihtiyaç duyulduğunu açıklayamıyor.

DC akımı saniyede sabit yük akışı olarak düşünüyoruz [C / s] ve bu nedenle frekans spektrumu yoktur.

Ancak, eğer akım ölçülürse, saniye, dakika veya saat aralıklarında çok düşük kapasitanslı dedektörden aktarılan küçük yük transferleridir.

Çok uzun aralıklara sahip olabilecek galaktik uzayda akım veya rastgele boşalma akışı olmayan statik E-Alandaki bir adım bile. Olaylar için uzun süre boyunca şarj birikimi meydana gelebilirken, arka plan E alanı boşaltılmalıdır.

Veya 100 uV deşarj yapabilen silikon izleri olan temiz bir odada ESD önlenmesinin gerçek zamanlı izlenmesi için bir gofret imalat veya işleme hattında nano boyutlu gofret bağlantılarında mikroskobik gerilimler olan yüksek gerilim statik E alanlarının izlenmesi tasarımını düşünün nanometre başına. Zeminde hareket eden toz parçacıklarından yavaşça yükselen E alanlarındaki herhangi bir değişiklik, çorapları üzerinde yapışkan tabanlı temiz oda patik giyen operatörlerin hareketinden hareketle, dağınık zeminlerde iyileşme / ayak kayışları taksa bile zararlı olabilir.

Eğer sıfır toz partikülünüz varsa, bu ortamda şarj birikimi olmaz ve bunun tam tersi olmaz.

Gofret imalatı ve küçük statik E-Field deşarjının zorluklarının bir gofrete iyonik kontaminasyon ve ESD deşarjından zarar verebileceğini düşünün.

Test Mühendislerinin sloganı her şeyde olduğu gibi ...

Ölçemezseniz, kontrol edemezsiniz.

Belki de çok düşük bir frekans tepkisini zaten anlıyorsunuzdur veya çok uzun bir süre sabit, çok büyük bir dirence sahip kontrollü bir deşarj oranına ihtiyaç duymaktadır.

Her e-alan veya foton veya elektron veya pozitron sensörü 1pF değildir ve çok düşük frekans değişiklikleriyle statik şarj voltajı veya E alan saptama için birçok farklı uygulama olduğundan daha büyük veya daha küçük olabilir. Sadece bu dedektörün ne için kullanıldığını tahmin edebiliyoruz.

Bu yüzden, gerçekten dirençli ve zamana göre değişken olan başıboş statik E-Alanları kesmek için bu direncin gerekli olduğunu öneriyorum, böylece iyi huylu bir ortamda T = RC'den daha uzun zaman aralıklarında sıfıra düşebilir bu uzun zaman sabitinden daha hızlı, çok küçük bir alt pF detektöründe bir şarj voltajı olarak birikebilir.

E alanlarının seriden sensör şönt kapasitansına gerilim bağlamasının, kapasitif voltaj bölücü hariç, dirençli bir voltaj bölücü gibi dönüştürüldüğünü biliyoruz. bu yüzden dedektör kapasitansı ne kadar küçükse, düşük zayıflama için o kadar iyidir.

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

'SCUSE ME, SKY'YI HİÇBİR ZAMAN

Keithley B2987A, 10 PΩ'ye kadar dirençleri ölçebildiğine dikkat çekiyor.$(10^{16} \ Ω)$

İşte muhtemel TIA devresi, ancak amp sadece 1 ~ 10MHz GBW ürün ile geleneksel bir dahili kompanzasyonlu OpAmp olmayacaktı. <~ 50MHz darbe için yüksek kazanç elde etmek