El tipo de detector era un detector de neutrones de rango de fuente. Los detectores más comunes utilizados para este propósito son un contador proporcional BF3 o un contador proporcional B-10. Estos se utilizan en la mayoría de los reactores de agua presurizada para la detección de flujo de neutrones por ultrasonido No hay nada clasificado aquí. Esta es la instrumentación estándar de detección de neutrones. Los detectores están colocados fuera del núcleo y miden los neutrones térmicos que se escapan del núcleo. Esto produce una aproximación muy rápida (cientos de segundos de tiempo de respuesta) del nivel de potencia del núcleo. Por nivel de potencia, me refiero al nivel de potencia nuclear. Cuando se fisionan uranio, se producen dos neutrones en promedio. Al medir el número de neutrones, puede determinar si las reacciones nucleares aumentan o disminuyen e infieren la tasa de fisión.

Los detectores de rango de fuente se utilizan cuando el reactor se apaga o durante el arranque. Debido a la naturaleza de la construcción del detector, se debe apagar a niveles de alta potencia o se destruirá. A niveles de potencia más altos, hay demasiados neutrones para contar pulsos individuales y se utilizan otros métodos.

El propósito del resistor de gran valor es detectar la corriente y desarrollar un voltaje. La razón por la que estaba encerrado en baquelita era porque había un potencial de alto voltaje a través de él. La cámara BF3 o B10 requirió un voltaje de polarización de 1500-3000 Vcc para operar en la región proporcional. Normalmente, la tensión de polarización es de 2500 Vcc. Los pulsos de neutrones de este tipo de detector son del orden de aproximadamente 0,1 picocolumb (pC). La corriente es coulombs por segundo. Un pulso de 0.1 pC a través de una resistencia de 1 T ohm producirá un voltaje de 100 mV. Este voltaje puede entonces ser amplificado y contado. Dado que los pulsos debidos a los neutrones son mayores que los pulsos debidos a la radiación gamma de fondo, los pulsos de neutrones se distinguen de la gamma de fondo en función de la altura del pulso.

Es muy difícil medir 1 Tohm, pero esto suele hacerse con estos detectores. Cualquier corriente de fuga puede enmascarar las señales de neutrones y contribuir al error en la medición. Para medir un millón, millones de ohmios, una fuente de alimentación de alto voltaje produce un voltaje de polarización en todo el detector. Un amperímetro flotante está conectado en serie con la tensión de polarización y se realiza una medición de corriente del lado alto. Se tarda varias horas para que la corriente se estabilice. Caminar alrededor o incluso retirar su mano sobre el equipo afecta la medición. Dado que la resistencia de 1 millón, millones de ohmios se puede lograr utilizando una cámara y cableado de unos pocos centímetros de diámetro, estimaría que la resistencia entre ustedes sería sustancialmente mayor.

  

Solía hacer mantenimiento periódico en un sistema de detección de baja potencia.   partículas de nivel

Bueno, la carga en esas partículas podría ser la carga en un electrón (1.60217662 × 10 ^-19 coulombs) y si se hubieran recolectado 1000 electrones por segundo, la corriente será 1.60217662 × 10 ^-16 amps.

Ahora que todavía es muy pequeño, si tiene un amplificador de transimpedancia especializado con una resistencia de realimentación de 10 \ $ ^ {12} \ $ ohmios, generará un nivel de señal de voltaje de 1.60217662 × 10 ^{- 4} voltios o alrededor de 0.16 mV. Eso es detectable como una señal.

La siguiente tabla da una idea sobre el valor de resistencia necesario para producir 1 voltio para la corriente dada: -

Note, 1 pA es de aproximadamente 62 millones de electrones por segundo.

Estoy pensando en una espectrometría de masas de gases muy sensible aquí y en el circuito colector del haz de iones, pero ¿tal vez su máquina tenía algo más que ver con el recuento de fotones?

Es una resistencia de 1T \ $ \ Omega \ $, que está cerca del extremo superior de lo que suele ser útil incluso en rincones extraños de la electrónica. Puede comprar dos 500G resistencias del estante desde Digikey y ponerlos en serie. Otros fabricantes ofrecen resistencias 1T \ $ \ Omega \ $, tal vez incluso más altas. Ohmcraft a la vez ofreció resistencias impresas de valor ridículamente alto, pero parece que se han reducido a valores más sensibles.

Un amplificador operacional Ib muy bajo puede tener una corriente de polarización de entrada que se garantiza que sea de < 25fA, por lo que una resistencia de 1T \ $ \ Omega \ $ a tierra disminuiría a menos de 25 mV, lo que no es tan malo.

Por supuesto, todo tiene que ser 'solo así' para obtener ese nivel de fuga, no es solo una cuestión de pegar todo en una PCB barata. (Foto de Keysight).

Tenga en cuenta que incluso a 1fA (1mV a través de 1T) todavía hay bastantes electrones por segundo, más de 6,000 de los pequeños. También habrá mucho ruido de Johnson-Nyquist en una resistencia de alto valor, varios mV a temperatura ambiente en un ancho de banda de 1 kHz. Se afirma que el instrumento Keysight que se muestra arriba resuelve 0.01fA o aproximadamente 60 electrones por segundo (la especificación de corriente de polarización no es espectacular).

Las otras respuestas explicaron el uso de la resistencia en el circuito, pero esta parte aún no tiene respuesta:

  

Quiero decir, ¿no hay menos resistencia entre tú y yo en este momento?

Supongamos que estamos parados a una distancia de 1 metro (en lugar de la mitad del mundo) unos de otros. Hay dos caminos para la corriente entre nosotros:

1. A través del aire . La resistencia del aire para un volumen de 2x0.5x1 metros es aproximadamente 10 ¹⁶ ohms.
2. A través de la superficie del piso, que podemos asumir es relativamente similar a Superficie de PCB . Aquí es donde se hace la diferencia: en función de lo limpia que esté la superficie, su resistencia en una distancia de 1 metro puede variar desde 10 ⁹ ohms hasta 10 ¹⁷ ohms.

Por lo tanto, la resistencia de aislamiento de más de 10 ohms ¹² es ciertamente alcanzable, pero no es un hecho. Cuando trabaje alrededor de ese dispositivo, probablemente debería evitar dejar sus huellas digitales en cualquier aislante.

La respuesta podría ser producir una constante de tiempo de fuga larga.

Ciertamente ha habido mucho interés en esta pregunta y muchas respuestas interesantes, pero ninguna parece explicar por qué se necesita una resistencia tan alta.

Pensamos en la corriente continua como el flujo constante de cargas por segundo [C / s] y, por lo tanto, no tiene espectro de frecuencia.

Pero lo que, si se mide la corriente, es solo pequeñas transferencias de carga que se producen al ser transferidas desde un detector de capacitancia muy baja en intervalos de segundos, minutos u horas.

Incluso un paso en el campo E estático sin flujo de descargas actuales o aleatorias en el espacio galáctico que puede tener intervalos muy largos. El campo E de fondo debe ser anulado mientras que la acumulación de carga puede ocurrir durante un largo intervalo para eventos.

O considere el diseño de monitoreo de campos estáticos E de alto voltaje que ahora son voltajes microscópicos en uniones de obleas de tamaño nanométrico en una línea de procesamiento o fabricación de obleas para el monitoreo en tiempo real de la prevención de ESD en una sala limpia con pistas de silicio capaces de descargar a 100 uV por nanómetro. Cualquier cambio en los campos E que se elevan lentamente a causa de las partículas de polvo que se mueven en el piso debido al movimiento de los operadores que usan botines de sala limpia con suela pegajosa sobre sus calcetines puede ser perjudicial, incluso si se usan correas de pie / curado en los pisos que se disipan.

Si no tiene partículas de polvo, no puede haber acumulación de carga y viceversa en este entorno.

Tenga en cuenta que los desafíos de la fabricación de obleas y las pequeñas descargas de campo E estáticas pueden dañar una oblea por contaminación iónica y descargas de ESD.

como con cualquier cosa, el lema de Test Engineers es ...

Si no puede medirlo, no puede controlarlo.

Tal vez ya entienda que se necesita una respuesta de frecuencia muy baja o se necesita una constante de tiempo muy larga con una tasa de descarga controlada con una resistencia muy grande.

No todos los sensores de campo electrónico, fotón, electrón o positrón son de 1pF y pueden ser más grandes o más pequeños, ya que existen muchas aplicaciones diferentes para el voltaje de carga estática o la detección de campo E con cambios de frecuencia muy bajos. Solo podemos especular para qué se utiliza ESTE detector.

Por lo tanto, sugiero que esta resistencia es necesaria para eliminar los campos E estáticos dispersos que son verdaderamente estáticos y que no varían en el tiempo, de modo que durante un intervalo de tiempo más largo que T = RC, en un entorno benigno, puede decaer a cero mientras los eventos que ocurren más rápido que esta constante de tiempo prolongada se pueden acumular como voltaje de carga en un detector sub-pF muy pequeño.

Sabemos que el acoplamiento de voltaje de los campos E de la serie a la capacitancia de derivación del sensor se transforma como un divisor de voltaje resistivo, excepto como un divisor de voltaje capacitivo. por lo tanto, cuanto más pequeña sea la capacitancia del detector, mejor será la atenuación baja.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

'SCUSE ME, MIENTRAS SIENTO EL CIELO

El Keithley B2987A es notable porque puede medir resistencias de hasta 10 PΩ \ $ (10 ^ {16} \ Ω) \ $

AquíestáelcircuitoTIAprobable,peroelamplificadornoseríaunOpAmpcompensadointernoconvencionalconsolo1~10MHzdeproductodeGBW.Tenerunagananciaaltaparaunpulsode<~50MHz