Я использовал для периодического обслуживания системы детекторов для частиц с низким уровнем мощности. Его схема включала резистор в 1 миллион мегом . Это было в запечатанном твердом кирпиче, сделанном, возможно, из бакелита , примерно 4 "x2" x0.5 ". Я имею в виду, разве сейчас нет сопротивления между вами и мной? Как это было полезно?

/ изменить добавить 2016.12.13

Кажется, я непреднамеренно играл в глупую игру, не говоря, для чего предназначалось это оборудование. Поскольку все технические руководства были помечены как секретные, мне было неудобно указывать, что это за оборудование. Этим пособиям уже более 55 лет. Плюс любой мог зайти по ссылке из моего профиля, зайти на мой сайт и посмотреть мое резюме. Это показало бы, что я был оператором реактора на атомной подводной лодке. Информация, по крайней мере в целом, крайне маловероятна, и моя карьера никогда не была такой. Итак, я решил просто сказать это.

Я говорю о системе детекторов нейтронов низкого уровня мощности на моем сабвуфере. Он был активен, пока реактор был закрыт. Мы выключили это во время запуска и снова включили в конце выключения. У нас также были отдельные системы обнаружения промежуточного диапазона (используемые при пуске и останове), а также система обнаружения высокой мощности, используемая во время работы.

Извините, если эта нехватка информации расстраивала людей. Меня это расстраивало, я чувствовал, что говорю о вещах, которые должен сказать.

Тип детектора был детектором дальности нейтронов. Наиболее распространенными детекторами, используемыми для этой цели, являются пропорциональный счетчик BF3 или пропорциональный счетчик B-10. Они используются в большинстве реакторов с водой под давлением для определения потока нейтронов. Здесь нет ничего классифицированного Это стандартная аппаратура обнаружения нейтронов. Детекторы расположены за пределами активной зоны и измеряют тепловые нейтроны, вытекающие из активной зоны. Это дает очень быстрое (сотни микросекундное время отклика) приближение уровня мощности ядра. Под уровнем мощности я имею в виду уровень ядерной энергии. При делении урана в среднем образуются два нейтрона. Измеряя количество нейтронов, вы можете определить, увеличиваются или уменьшаются ядерные реакции, и определять скорость деления.

Детекторы дальности источника используются, когда реактор выключен или во время запуска. Из-за особенностей конструкции детектора он должен быть отключен на высоких уровнях мощности, иначе он будет разрушен. При более высоких уровнях мощности слишком много нейтронов для подсчета отдельных импульсов, и используются другие методы.

Назначение резистора большого значения состоит в том, чтобы определять ток и формировать напряжение. Причина, по которой он был заключен в бакелит, заключалась в том, что на нем был потенциал высокого напряжения. Для камеры BF3 или B10 требовалось напряжение смещения 1500-3000 В постоянного тока для работы в пропорциональной области. Обычно напряжение смещения составляет 2500 В пост. Нейтронные импульсы от этого типа детектора имеют порядок около 0,1 пикоколумба (пС). Ток кулонов в секунду. Импульс 0,1 пС на резисторе 1 Ом создает напряжение 100 мВ. Это напряжение может быть затем усилено и подсчитано. Поскольку импульсы из-за нейтронов больше, чем импульсы из-за фонового гамма-излучения, нейтронные импульсы отличаются от фоновой гаммы по высоте импульса.

Очень сложно измерить 1 Ом, но обычно это делается на этих детекторах. Любой ток утечки может маскировать нейтронные сигналы и вносить ошибку в измерения. Чтобы измерить миллион, миллион омов, источник высокого напряжения производит напряжение смещения на детекторе. Плавающий амперметр соединен последовательно с напряжением смещения, и производится измерение тока на высокой стороне. Для стабилизации тока требуется несколько часов. Прогулка вокруг или даже отказ от руки над оборудованием влияет на измерение. Поскольку сопротивление в 1 миллион, миллион омов может быть достигнуто с помощью камеры и кабеля диаметром несколько дюймов, я бы оценил сопротивление между вами как значительно большее.

Я использовал для периодического обслуживания системы детектора для частиц с низким уровнем мощности

Ну, заряд на этих частицах может быть зарядом на электроне (1.60217662 × 10 ^-19 кулонов), и если бы каждую секунду собиралось 1000 электронов, то ток составлял бы 1.60217662 × 10 ^-16 ампер.

Теперь это все еще очень мало, поэтому, если у вас есть специализированный трансимпедансный усилитель с резистором обратной связи 10 12 Ом, вы бы сгенерировали уровень сигнала напряжения 1,60217662 × 10 ^-4 В или около 0,16 мВ. Это определяется как сигнал.$^{12}$

Приведенная ниже таблица дает представление о значении резистора, необходимого для получения 1 вольт для данного тока:

Обратите внимание, что 1 пА составляет примерно 62 миллиона электронов в секунду.

Я имею в виду очень чувствительную газовую масс-спектрометрию и схему коллектора ионного пучка, но, может быть, ваша машина была связана с подсчетом фотонов?

$\Omega$$\Omega$

$\Omega$

Конечно, чтобы достичь такого уровня утечки, все должно быть «просто так», дело не просто в том, чтобы собрать все вместе на дешевой печатной плате. (Фото из Keysight).

Имейте в виду, что даже при 1fA (1 мВ на 1T) все еще довольно много электронов в секунду - более 6000 маленьких ребят. Также будет много шума Джонсона-Найквиста в резисторе такого высокого значения, несколько мВ при комнатной температуре в полосе пропускания 1 кГц. Утверждается, что показанный выше прибор Keysight разрешает 0,01 фА или около 60 электронов в секунду (хотя характеристика тока смещения не впечатляет).

Другие ответы объяснили использование резистора в цепи, но эта часть все еще остается без ответа:

Я имею в виду, разве нет сейчас меньшего сопротивления между тобой и мной?

Давайте предположим, что мы стоим на расстоянии 1 метра (вместо половины пути вокруг земного шара) друг от друга. Между нами есть два пути:

1. Через воздух . Сопротивление воздуха для объема 2x0,5x1 метра составляет примерно 10 ¹⁶ Ом.
2. Через поверхность пола, которая, как мы можем предположить, относительно похожа на поверхность печатной платы . В этом и заключается разница: в зависимости от того, насколько чиста поверхность, ее сопротивление на расстоянии 1 метра может составлять от 10 ⁹ Ом до 10 ¹⁷ Ом.

Таким образом, сопротивление изоляции более 10 ¹² Ом, безусловно, достижимо, но не дано. Работая с этим устройством, вы, вероятно, не должны оставлять отпечатки пальцев на каких-либо изоляторах.

Ответ может заключаться в получении большой постоянной времени утечки.

Этот вопрос, безусловно, вызвал большой интерес и множество интересных ответов, но, похоже, никто не объясняет, почему требуется такое высокое сопротивление.

Мы думаем о постоянном токе как о постоянном потоке зарядов в секунду [C / s] и, следовательно, не имеем частотного спектра.

Но что, если измеренный ток, это просто небольшие переносы заряда, которые происходят, передаваемые от детектора с очень низкой емкостью в течение секунд, минут или часов.

Даже шаг в статическом E-поле без протекания тока или случайных разрядов в галактическом пространстве, которые могут иметь очень длинные интервалы. Фон E Field должен быть обнулен, в то время как накопление заряда может происходить в течение длительного интервала для событий.

Или рассмотрите возможность мониторинга статических электрических полей высокого напряжения, которые в настоящее время являются микроскопическими напряжениями в наноразмерных пластинах соединений на линии изготовления или обработки пластин, для мониторинга в реальном времени защиты от электростатического разряда в чистой комнате с кремниевыми дорожками, способными разряжаться при 100 мкВ. за нанометр. Любое изменение в E-полях, медленно возникающее из-за частиц пыли, движущихся по полу, от движения операторов, носящих липкие подошвы в чистых комнатах над носками, может быть вредным, даже если на рассеивающих полах надеты резиновые ремни.

Если у вас нет частиц пыли, в этой среде не может быть накопления заряда и наоборот.

Учтите, что проблемы, связанные с изготовлением пластин и крошечными разрядами статического поля, могут повредить пластину от ионного загрязнения и разряда от электростатического разряда.

как и во всем, девиз тест-инженеров ...

Если вы не можете измерить это, вы не можете это контролировать.

Возможно, вы уже понимаете, что очень низкая частотная характеристика или очень большая постоянная времени необходимы при контролируемой скорости разряда с очень большим сопротивлением.

Не каждый датчик электронного поля, фотона, электрона или позитрона имеет размер 1 пФ и может быть больше или меньше, поскольку существует множество различных применений для определения напряжения статического заряда или обнаружения электронного поля с очень низкими частотными изменениями. Мы можем только предполагать, для чего используется ЭТОТ детектор.

Поэтому я полагаю, что это сопротивление необходимо для того, чтобы обрезать паразитные статические электронные поля, которые действительно статичны и не изменяются во времени, так что в течение более длительного интервала времени, чем T = RC, в доброкачественной среде оно может уменьшиться до нуля, пока происходят события быстрее, чем эта постоянная времени, может накапливаться как зарядное напряжение в очень маленьком детекторе суб-pF.

Мы знаем, что связь напряжения E-полей от последовательной к шунтирующей емкости датчика преобразуется так же, как резистивный делитель напряжения, за исключением емкостного делителя напряжения. поэтому чем меньше емкость детектора, тем лучше для низкого затухания.

^{смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab}

«Обмани меня, пока я чувствую небо

Keithley B2987A примечателен тем, что может измерять сопротивление до 10 Ом $(10^{16} \ Ω)$

Вот вероятная схема TIA, но усилитель не будет обычным внутренним компенсированным операционным усилителем с продуктом с полосой пропускания всего 1 ~ 10 МГц. Иметь высокий коэффициент усиления для импульса <~ 50 МГц