ฉันเคยทำการบำรุงรักษาเป็นระยะบนระบบตรวจจับสำหรับอนุภาคระดับพลังงานต่ำ วงจรรวมตัวต้านทานหนึ่งล้านเมกกะเฮิร์ต มันอยู่ในอิฐแข็งที่ผนึกทำจากเบเคไลต์ประมาณ 4 "x2" x0.5 "ฉันหมายความว่าไม่มีความต้านทานระหว่างคุณกับฉันในตอนนี้ลดลงหรือเปล่า?

/ แก้ไขเพิ่ม 2016.12.13

ดูเหมือนว่าฉันเล่นเกมใบ้โดยไม่ได้ตั้งใจไม่ได้บอกว่าอุปกรณ์นี้ใช้เพื่ออะไร เนื่องจากคู่มือเทคโนโลยีทั้งหมดถูกจำแนกประเภทฉันรู้สึกไม่สะดวกที่จะระบุว่าอุปกรณ์นั้นเป็นอย่างไร คู่มือเหล่านี้มีอายุมากกว่า 55 ปี รวมถึงทุกคนสามารถเชื่อมโยงจากโปรไฟล์ของฉันไปที่เว็บไซต์ของฉันและดูประวัติย่อของฉัน นี่จะแสดงว่าฉันเป็นผู้ดำเนินการเครื่องปฏิกรณ์บนเรือดำน้ำนิวเคลียร์ ข้อมูลอย่างน้อยโดยทั่วไปไม่น่าเป็นไปได้อย่างยิ่งที่จะถูกจัดประเภทและอาชีพของฉันไม่เคยมีมาก่อน ดังนั้นฉันจึงตัดสินใจที่จะพูด

ฉันกำลังพูดถึงระบบตรวจจับนิวตรอนระดับพลังงานต่ำในส่วนย่อยของฉัน มันทำงานอยู่ในขณะที่เครื่องปฏิกรณ์หยุดทำงาน เราปิดการทำงานนี้ในระหว่างการเริ่มระบบและเปิดอีกครั้งเมื่อสิ้นสุดการปิดระบบ นอกจากนี้เรายังมีระบบตรวจจับช่วงกลางแยกต่างหาก (ใช้ในช่วงเริ่มต้นและปิดเครื่อง) และระบบตรวจจับพลังงานสูงที่ใช้ในระหว่างการดำเนินการ

ขออภัยหากการขาดข้อมูลนี้ทำให้คนผิดหวัง มันน่าผิดหวังสำหรับฉันรู้สึกเหมือนฉันกำลังพูดถึงสิ่งที่ฉันควรจะพูด

ประเภทของเครื่องตรวจจับเป็นเครื่องตรวจจับนิวตรอนช่วงแหล่งที่มา เครื่องตรวจจับที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับวัตถุประสงค์นี้คือตัวนับสัดส่วน BF3 หรือตัวนับสัดส่วน B-10 เหล่านี้จะใช้ในเครื่องปฏิกรณ์น้ำแรงดันสูงสำหรับการตรวจจับการไหลของนิวตรอน ไม่มีการจัดประเภทที่นี่ นี่คือเครื่องมือตรวจจับนิวตรอนมาตรฐาน เครื่องตรวจจับนั้นอยู่นอกแกนกลางและวัดนิวตรอนความร้อนที่รั่วไหลออกมาจากแกน สิ่งนี้ทำให้เกิดการประมาณระดับพลังงานหลักอย่างรวดเร็ว (เวลาตอบสนอง mircosecond นับร้อย) ตามระดับพลังงานฉันหมายถึงระดับพลังงานนิวเคลียร์ เมื่อเกิดปฏิกิริยายูเรเนียมจะมีการผลิตนิวตรอนสองตัวโดยเฉลี่ย ด้วยการวัดจำนวนนิวตรอนคุณสามารถตัดสินได้ว่าปฏิกิริยานิวเคลียร์กำลังเพิ่มขึ้นหรือลดลงและอนุมานอัตราการแตกตัว

เครื่องตรวจจับช่วงต้นทางจะใช้เมื่อปิดเครื่องปฏิกรณ์หรือระหว่างการเริ่มต้น เนื่องจากลักษณะของการก่อสร้างเครื่องตรวจจับนั้นจะต้องปิดที่ระดับพลังงานสูงหรือจะถูกทำลาย ที่ระดับพลังงานที่สูงขึ้นมีนิวตรอนจำนวนมากเกินกว่าที่จะนับพัลส์แต่ละตัวและใช้วิธีอื่น

วัตถุประสงค์ของตัวต้านทานค่าขนาดใหญ่คือการรับรู้กระแสและพัฒนาแรงดันไฟฟ้า เหตุผลที่ถูกห่อหุ้มใน bakelite เป็นเพราะมีศักยภาพไฟฟ้าแรงสูงทั่วมัน ห้อง BF3 หรือ B10 ต้องการแรงดันไบอัสที่ 1,500-3,000 Vdc เพื่อใช้งานในพื้นที่ที่มีสัดส่วน โดยทั่วไปแรงดันไบอัสคือ 2,500 Vdc พัลส์นิวตรอนจากเครื่องตรวจจับประเภทนี้อยู่ในลำดับประมาณ 0.1 picocolumb (pC) ปัจจุบันคือคูลอมบ์ต่อวินาที พัลส์ 0.1 pC สำหรับตัวต้านทาน 1 T ohm จะสร้างแรงดันไฟฟ้าที่ 100 mV แรงดันไฟฟ้านี้สามารถขยายและนับได้ เนื่องจากพัลส์เนื่องจากนิวตรอนมีขนาดใหญ่กว่าพัลส์เนื่องจากการแผ่รังสีแกมมาพื้นหลังพัลส์นิวตรอนจึงแตกต่างจากแกมมาพื้นหลังตามความสูงของพัลส์

เป็นการยากมากที่จะวัด 1 Tohm แต่โดยทั่วไปจะทำกับเครื่องตรวจจับเหล่านี้ กระแสรั่วไหลใด ๆ สามารถปกปิดสัญญาณนิวตรอนและทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการวัด ในการวัดหนึ่งล้าน, ล้านโอห์ม, แหล่งจ่ายไฟแรงดันสูงจะสร้างแรงดันไบอัสข้ามเครื่องตรวจจับ แอมป์มิเตอร์แบบลอยตัวเชื่อมต่อเป็นอนุกรมกับแรงดันไบอัสและทำการวัดกระแสไฟฟ้าด้านสูง ใช้เวลาหลายชั่วโมงกว่าที่กระแสไฟจะสั่นไหว การเดินไปรอบ ๆ หรือแม้กระทั่งการสละมือเหนืออุปกรณ์จะส่งผลต่อการวัด เนื่องจากความต้านทาน 1 ล้านล้านโอห์มสามารถทำได้โดยใช้ห้องและสายเคเบิลที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่กี่นิ้วฉันจึงประเมินความต้านทานระหว่างคุณกับเราว่ามีขนาดใหญ่ขึ้นอย่างมาก

ฉันเคยทำการบำรุงรักษาเป็นระยะบนระบบตรวจจับสำหรับอนุภาคระดับพลังงานต่ำ

ประจุบนอนุภาคเหล่านั้นอาจเป็นประจุของอิเล็กตรอน (1.60217662 × 10 ^-19 coulombs) และถ้ามีอิเล็กตรอน 1,000 ตัวที่ถูกรวบรวมทุกวินาทีกระแสจะเป็น 1.60217662 × 10 ^-16แอมป์

$^{12}$

ตารางด้านล่างแสดงแนวคิดเกี่ยวกับค่าตัวต้านทานที่จำเป็นในการสร้าง 1 โวลต์สำหรับกระแสที่กำหนด: -

หมายเหตุ 1 pA ประมาณ 62 ล้านอิเล็กตรอนต่อวินาที

ฉันกำลังคิดถึงก๊าซ - แมส - สเปกโตรมิเตอร์ที่ละเอียดอ่อนมากที่นี่และวงจรเก็บลำแสงไอออน แต่เครื่องของคุณอาจเป็นอย่างอื่นที่เกี่ยวข้องกับการนับโฟตอน

$\Omega$$\Omega$

$\Omega$

แน่นอนว่าทุกอย่างจะต้องเป็น 'แค่นั้น' เพื่อให้ได้ระดับการรั่วไหลนั่นไม่ใช่แค่การตบทุกอย่างเข้าด้วยกันบน PCB ราคาถูก (ภาพจาก Keysight)

โปรดจำไว้ว่าแม้ที่ 1fA (1mV ข้าม 1T) ก็ยังมีอิเล็กตรอนไม่กี่ตัวต่อวินาที - มากกว่า 6,000 คนเล็กน้อย มีเสียงรบกวนของจอห์นสัน - นิควิสต์ในตัวต้านทานที่มีมูลค่าสูงหลาย mV ที่อุณหภูมิห้องมากกว่าแบนด์วิดท์ 1kHz ตราสาร Keysight ที่แสดงด้านบนอ้างว่าสามารถแก้ไข 0.01fA หรือประมาณ 60 อิเล็กตรอนต่อวินาที

คำตอบอื่น ๆ ได้อธิบายการใช้ตัวต้านทานในวงจร แต่ส่วนนี้ยังไม่ได้ตอบ:

ฉันหมายความว่าตอนนี้คุณและฉันไม่ได้ต้านทานน้อยลงใช่ไหม

สมมติว่าเราอยู่ห่างกัน 1 เมตร (แทนที่จะเป็นครึ่งทางรอบโลก) จากกันและกัน มีสองเส้นทางสำหรับกระแสระหว่างเรา:

1. ผ่านอากาศ ความต้านทานอากาศสำหรับปริมาตร 2x0.5x1 เมตรอยู่ที่ประมาณ 10 ¹⁶โอห์ม
2. ผ่านพื้นซึ่งเราสามารถสันนิษฐานได้ว่าค่อนข้างคล้ายกับพื้นผิว PCB นี่คือจุดที่ทำให้เกิดความแตกต่าง: ขึ้นอยู่กับความสะอาดของพื้นผิวคือความต้านทานต่อระยะ 1 เมตรสามารถมีตั้งแต่ 10 ⁹โอห์มจนถึง 10 ¹⁷โอห์ม

ดังนั้นความต้านทานของฉนวนมากกว่า 10 ¹²โอห์มสามารถทำได้อย่างแน่นอน แต่ไม่ได้รับ เมื่อทำงานกับอุปกรณ์นั้นคุณควรหลีกเลี่ยงการทิ้งรอยนิ้วมือไว้บนลูกถ้วยไฟฟ้า

คำตอบคืออาจทำให้เวลาในการรั่วไหลยาวนานขึ้น

คำถามนี้มีความสนใจเป็นอย่างมากและเป็นคำตอบที่น่าสนใจมากมาย แต่ดูเหมือนจะไม่มีใครอธิบายได้ว่าทำไมจึงต้องมีการต่อต้านที่สูง

เราคิดว่ากระแส DC เป็นค่าคงที่ของการไหลของประจุต่อวินาที [C / s] ดังนั้นจึงไม่มีสเปกตรัมความถี่

แต่สิ่งที่ถ้าวัดได้ในปัจจุบันนั้นเป็นเพียงการถ่ายโอนประจุขนาดเล็กที่เกิดขึ้นจากการถ่ายโอนจากเครื่องตรวจจับความจุต่ำมากในช่วงเวลาไม่กี่วินาทีนาทีหรือชั่วโมง

แม้แต่ขั้นตอนหนึ่งในสนามไฟฟ้าสถิตย์ที่ไม่มีการไหลของกระแสหรือการปล่อยแบบสุ่มในพื้นที่กาแลคซีที่อาจมีระยะเวลานานมาก ฟิลด์ E พื้นหลังจะต้องเป็นโมฆะในขณะที่การสะสมการชาร์จสามารถเกิดขึ้นได้ในช่วงเวลาที่ยาวนานสำหรับเหตุการณ์

หรือพิจารณาการออกแบบการตรวจสอบฟิลด์ E คงที่แรงดันสูงซึ่งตอนนี้เป็นแรงดันด้วยกล้องจุลทรรศน์ในจุดแยกเวเฟอร์ขนาดนาโนในการผลิตแผ่นเวเฟอร์หรือสายการผลิตสำหรับการตรวจสอบการป้องกัน ESD แบบเรียลไทม์ในห้องปลอดเชื้อด้วยซิลิคอนแทร็ค ต่อนาโนเมตร การเปลี่ยนแปลงใด ๆ ในฟิลด์ E ที่เพิ่มขึ้นอย่างช้า ๆ จากฝุ่นละอองใด ๆ ที่เคลื่อนที่บนพื้นจากการเคลื่อนไหวของผู้ปฏิบัติงานที่สวมรองเท้าบูทรูมแบบ soled ที่เหนียวเหนอะหนะเหนือถุงเท้าของพวกเขาอาจเป็นอันตรายแม้ว่าการสวมสายรัดรักษา / นิ้วเท้า

หากคุณมีอนุภาคฝุ่นเป็นศูนย์จะไม่มีการสะสมค่าธรรมเนียมและวีซ่าในทางกลับกันในสภาพแวดล้อมนี้

พิจารณาว่าความท้าทายของการผลิตแผ่นเวเฟอร์และการปล่อยประจุไฟฟ้าสถิตเล็ก ๆ สามารถสร้างความเสียหายต่อแผ่นเวเฟอร์จากการปนเปื้อนไอออนิกและการคายประจุ ESD

เช่นเดียวกับสิ่งที่คำขวัญของวิศวกรทดสอบคือ ...

หากไม่สามารถวัดได้คุณจะไม่สามารถควบคุมมันได้

บางทีคุณอาจเข้าใจการตอบสนองความถี่ต่ำมากหรือต้องการค่าคงที่เป็นเวลานานด้วยอัตราการคายประจุที่ควบคุมได้ซึ่งมีความต้านทานสูงมาก

ไม่ใช่ e-field หรือโฟตอนหรือเซ็นเซอร์อิเล็กตรอนหรือโพสิตรอนทุกตัวที่ 1pF และอาจมีขนาดใหญ่ขึ้นหรือเล็กลงเนื่องจากมีการใช้งานที่แตกต่างกันมากมายสำหรับแรงดันประจุคงที่หรือการตรวจจับสนาม E ด้วยการเปลี่ยนแปลงความถี่ต่ำมาก เราสามารถคาดเดาได้ว่าเครื่องตรวจจับนี้ใช้เพื่ออะไร

ดังนั้นฉันขอแนะนำความต้านทานนี้เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับ cuttoff static E-Fields ที่คงที่และไม่แปรผันอย่างแท้จริงดังนั้นในช่วงเวลาที่ยาวนานกว่า T = RC ในสภาพแวดล้อมที่เป็นพิษเป็นภัยมันสามารถสลายตัวเป็นศูนย์ในขณะที่เหตุการณ์เกิดขึ้น เร็วกว่าค่าคงที่ที่ใช้เวลานานนี้สามารถสะสมเป็นแรงดันประจุไปยังเครื่องตรวจจับย่อย pF ขนาดเล็กมาก

เรารู้ว่าการมีเพศสัมพันธ์แรงดันไฟฟ้าของเขต E จากซีรีส์เป็นความจุปัดเซ็นเซอร์จะถูกเปลี่ยนเช่นเดียวกับแรงดันไฟฟ้าตัวต้านทานทานยกเว้นเป็นตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้า capacitive ดังนั้นยิ่งความจุของเครื่องตรวจจับน้อยลง

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

'SCUSE ME ในขณะที่ฉันเห็นท้องฟ้า

Keithley B2987A น่าทึ่งที่สามารถวัดค่าความต้านทานได้สูงถึง 10 PΩ$(10^{16} \ Ω)$

นี่คือวงจร TIA ที่น่าจะเป็นไปได้ แต่แอมป์นั้นไม่ใช่ OpAmp ภายในที่ชดเชยแบบเดิมด้วยผลิตภัณฑ์ 1 ~ 10MHz GBW เท่านั้น เพื่อให้ได้อัตราสูงสำหรับพัลส์ <~ 50MHz