100万メガオームの抵抗器はどのように役立つのでしょうか?


35

以前は、低出力レベルの粒子の検出システムで定期的なメンテナンスを行っていました。その回路には100万メガオームの抵抗が含まれていました。それは、ベークライト製の密閉された堅固なレンガで、約4 "x2" x0.5 "でした。つまり、あなたと私との間の抵抗は今より少ないのではないでしょうか。

/ edit追加2016.12.13

私は意図せずに愚かなゲームをプレイしており、この装備が何のためにあるのかを言っていないようです。すべての技術マニュアルは機密扱いとマークされていたため、機器が何であるかを述べるのは不快でした。それらのマニュアルは現在55年以上前のものです。さらに、だれでも私のプロフィールからリンクして、私のサイトに行って、私の履歴書を見ることができました。これは、私が原子力潜水艦の原子炉運転者であることを示しています。少なくとも一般的には、この情報はまだ分類される可能性は極めて低く、私のキャリアはこれまでにありませんでした。それで、私はただそれを言うことに決めました。

私はサブの低出力レベル中性子検出器システムについて話している。原子炉が停止している間、アクティブでした。起動時にこれをオフにし、シャットダウンの最後に再びオンにしました。我々はまた、(使用されるシステム検出別個の中間範囲であった時にスタート・アップとシャットダウン)を、操作中に使用される高電力検出システム。

この情報不足が人々を苛立たせるのであれば申し訳ありません。それは私をイライラさせ、ただ言っておくべきことについて話しているように感じました。


8
つまり、今、あなたと私との間の抵抗は減っていませんか?おそらく、しかし、その抵抗は1)非常に使いやすい形式ではない2)非常に予測できない値を持っている。明らかに、このデバイスの適切な動作には、このような高い抵抗が必要です。検出器の動作がわからない限り、10 Mオームの抵抗ではうまくいかない理由を推測することしかできません。
Bimpelrekkie

4
@FakeMoustache最初に見たとき、回路図を完全には信じていませんでした。それは誤植だと思った。
RichF 16

@ Peter_Mortensen、Bakeliteのリンクと他の編集を追加してくれてありがとう。
RichF 16

1
「自然な」回路特性に近い値の抵抗器/コンデンサ/インダクタを、回路が予想通りに動作することを保証するためだけに使用することは、それほど珍しいことではないことに留意してください。すべての星が揃っているため、ケースは異常に高くなっています。
ホットリック

@HotLicks情報ありがとうございます。それは私の質問に関して、「それはどのように有用なものでしたか?」という理由を直接提供します。あなたが答えとしてそれを提供していたなら、私はそれを支持したでしょう。前述のセンシングシステムの特定のケースでは、Andy_akaがおそらく適切だと思います。トランスインピーダンスアンプのフィードバック抵抗となるのは理にかなっています。
RichF 16

回答:


4

検出器のタイプは線源範囲中性子検出器でした。この目的で使用される最も一般的な検出器は、BF3比例カウンターまたはB-10比例カウンターです。これらは、ほとんどの加圧水型原子炉でexcore中性子束検出に使用されます。ここには何も分類されていません。これは標準的な中性子検出機器です。検出器は炉心の外側に配置され、炉心から漏れる熱中性子を測定します。これにより、コア電力レベルの非常に高速な(数百ミリ秒の応答時間)近似が生成されます。電力レベルとは、原子力のレベルを指します。ウランが分裂すると、平均で2つの中性子が生成されます。中性子の数を測定することにより、核反応が増加しているか減少しているかを判断し、核分裂の速度を推測できます。

ソース範囲検出器は、原子炉のシャットダウン時または起動中に使用されます。検出器の構造の性質上、高出力レベルではシャットオフする必要があります。シャットダウンしないと破損します。より高い出力レベルでは、個々のパルスをカウントするには中性子が多すぎるため、他の方法が使用されます。

大きな値の抵抗の目的は、電流を検出して電圧を発生させることです。ベークライトに包まれた理由は、その両端に高電圧がかかっていたためです。BF3またはB10チャンバーは、比例領域で動作するために1500〜3000 Vdcのバイアス電圧を必要としました。通常、バイアス電圧は2500 Vdcです。このタイプの検出器からの中性子パルスは、約0.1ピココロン(pC)程度です。電流はクーロン/秒です。1 Tオームの抵抗に0.1 pCのパルスを印加すると、100 mVの電圧が生成されます。その後、この電圧を増幅してカウントできます。中性子によるパルスはバックグラウンドガンマ線によるパルスよりも大きいため、中性子パルスはパルスの高さに基づいてバックグラウンドガンマと区別されます。

1 Tohmを測定することは非常に困難ですが、これは通常これらの検出器で行われます。漏れ電流は中性子信号を覆い隠し、測定に誤差をもたらす可能性があります。100万、100万オームを測定するために、高電圧電源が検出器にバイアス電圧を生成します。フローティング電流計がバイアス電圧と直列に接続され、ハイサイド電流測定が行われます。電流が安定するまでに数時間かかります。機器の上を歩き回ったり、機器の上に手を置いたりすると、測定に影響します。100万オームの抵抗は、チャンバーと直径数インチのケーブルを使用して達成できるため、私たちの間の抵抗はかなり大きいと推定します。


ワオ!!彼が情報を隠そうとしないなら、詳細で質の高い答えが得られるのは驚くべきことです!ありがとう、ユーザー。このようなものを扱ってから35年以上経っているので、私は多くの詳細を忘れていました。
RichF 16

36

以前は、低出力レベルの粒子の検出システムで定期的なメンテナンスを行っていました

さて、それらの粒子の電荷は電子の電荷(1.60217662×10 -19クーロン)である可能性があり、毎秒1000個の電子が収集された場合、電流は1.60217662×10 -16アンペアになります。

12

以下の表は、与えられた電流に対して1ボルトを生成するために必要な抵抗値についての考えを示しています。

ここに画像の説明を入力してください

1 pAは1秒あたり約6,200万電子です。

私はここで非常に敏感なガス質量分析とイオンビームコレクター回路を考えていますが、おそらくあなたのマシンは光子計数とは何か関係がありますか?


2
これらのエキゾチックな抵抗器は、+ /-0.001%などの厳しい許容範囲でしか利用できず、大金がかかると思います。それがベークライトのような材料に埋め込まれている場合、おそらくレーザートリミングは当時利用できませんでした。
Wossname 16

5
ええと、まあ、アンディ、大歓迎です:) 混乱ドライブバイの非コンテンツ編集に対する明確な感謝を期待していませんでした!素敵な一日を過ごす!
マーカスミュラー

1
答えてくれてありがとう。申し訳ありませんが曖昧であるために、私は私が言うことができますどのくらいかわからない
RichF

3
ウィキペディアでトランスインピーダンスアンプについて調べました。それらは通常、オペアンプを使用して実装されたという。私たちの機器は一般的にかなりの数を使用しているため、ここで使用されていたものと思われます。
RichF

2
関連するノートで、私は私の仕事として希ガス質量分析を行い、1つの機器で使用するファラデーカップ検出器には、トランスインピーダンスアンプ用に10 ^ 10オームの抵抗があります。より高い感度を必要とする別の同様の機器の同様の検出器には、10 ^ 13オームの抵抗があります。
heypete

18

ΩΩ

Ω

もちろん、そのレベルのリークを得るには、すべてが「ちょうど」でなければなりません。それは、安いPCBですべてをまとめるだけの問題ではありません。(キーサイトからの写真)。

ここに画像の説明を入力してください

1fA(1Tで1mV)でも1秒あたりの電子数は非常に多く、6,000人以上の小さな男であることに注意してください。また、1kHzの帯域幅で室温で数mVという高い値の抵抗器には、多くのジョンソンナイキストノイズが発生します。上記のKeysight機器は、0.01fAまたは毎秒約60個の電子を分解すると主張されています(バイアス電流の仕様は壮観ではありません)。


3
検出システムは間違いなく安くはありませんでした!持っているPCBもありませんでした。info情報をありがとう。
RichF 16

:あなたの検索保存するにはKeysight B2987Aを。開始価格:11,241ドル。
ダスクワフ16

12

他の回答では、回路での抵抗の使用について説明していますが、この部分にはまだ回答がありません。

つまり、今、あなたと私との間の抵抗は減っていませんか?

互いに1メートル離れている(地球の半分の距離ではなく)と仮定します。私たちの間には電流のための2つの経路があります:

  1. 空中で。2x0.5x1メートルの体積の空気抵抗は約10 16オームです。
  2. 床面を通して、これはPCB面に比較的似ていると推測できます。ここで違いが生じます。表面の清浄度に応じて、1メートルの距離での抵抗は10 9オームから10 17オームまで変化します。

そのため、10 12オームを超える絶縁抵抗は確かに達成できますが、一定ではありません。そのデバイスを操作するときは、おそらく絶縁体の上に指紋を残さないでください。


4
指紋を残さないことは確かに重要ですが、元同僚は高値抵抗器の特別なクリーニングなしで何年も前に私に言った、放射線測定のための回路の調整は不可能でした。
ウーヴェ

6
私はいつも抵抗は、そのレンガで鉢植えされた主な理由は、指紋など、湿気、ほこりの潜在的な問題、本当に平均視線、最小限に抑えるために、具体的であると仮定している
RichFを

4

答えは、長い漏れ時定数を生成することです。

確かにこの質問には多くの関心と興味深い答えがありましたが、そのような高い抵抗が必要な理由を説明するものは誰もいないようです。

DC電流は1秒あたりの電荷の一定の流れ[C / s]であるため、周波数スペクトルはありません。

しかし、電流を測定した場合、非常に低い静電容量の検出器から数秒、数分、または数時間の間隔を置いて転送される小さな電荷転送はどうなりますか。

非常に長い間隔を持つ可能性のある銀河空間での電流の流れやランダムな放電のない静的な電界のステップですらあります。イベントの長い期間にわたって電荷の蓄積が発生する可能性がある間、バックグラウンドのEフィールドは無効にする必要があります。

または、100 uVで放電可能なシリコントラックを備えたクリーンルームでESD防止をリアルタイムで監視するために、ウェーハ製造または処理ラインのナノサイズウェーハ接合部の微小電圧である高電圧静電界を監視する設計を検討してくださいナノメートルあたり。靴下に粘着性の汚れたクリーンルームブーティを着用しているオペレータの動きから床上を移動する塵粒子からゆっくりと上昇するEフィールドの変化は、消散床にヒール/つま先ストラップを着用しても有害です。

ほこりの粒子がゼロの場合、この環境では電荷が蓄積せず、逆も同様です。

ウェーハ製造の課題と小さな静的電界放電は、イオン汚染とESD放電によりウェーハを損傷する可能性があることを考慮してください。

テストエンジニアのモットーは何でもそうです...

測定できない場合は、制御できません。

おそらく、あなたはすでに非常に低い周波数応答を知っているか、非常に大きな抵抗で制御された放電率で非常に長い時定数が必要です。

静電界電圧または非常に低い周波数の変化を伴う電界検出には多くの異なる用途があるため、すべての電界または光子または電子または陽電子センサーが1pFであるとは限らず、より大きくまたはより小さくなります。この検出器の用途を推測することしかできません。

したがって、この抵抗は、真に静的で時間変化しない浮遊静的電界を遮断するために必要であるため、T = RCより長い時間間隔で、良性の環境で、発生するイベント中にゼロに減衰することができることをお勧めしますこの長い時定数よりも速く、非常に小さなサブpF検出器に充電電圧として蓄積できます。

Eフィールドの直列からセンサーシャントキャパシタンスへの電圧結合は、容量性分圧器を除き、抵抗分圧器と同様に変換されることを知っています。したがって、検出器の静電容量が小さいほど、低減衰に適しています。

回路図

この回路のシミュレーションCircuitLabを使用して作成された回路

「空を感じながら、私を失くしてください」

ケースレーB2987Aは、最大10PΩの抵抗を測定できることに注目してください 1016 Ω

ここに画像の説明を入力してください

これは可能性のあるTIA回路ですが、アンプは1〜10MHzのGBW製品のみを備えた従来の内部補償オペアンプではありません。<〜50MHzのパルスに対して高いゲインを得るには

ここに画像の説明を入力してください


これは非常に高い抵抗の興味深いアプリケーションです。これは私には馴染みのあることではありませんが、80年代半ばから後半にかけてOPで言及された機器の作業をしていません。(機器はおそらく50年代後半または60年代前半に設計されました。)低電力レベルを検出していたため、長い時定数が必要だった可能性があります。1TΩがトランスインピーダンスアンプのフィードバック抵抗であるという考えを拒否しますか?あなたは一般的に答えている可能性が高いと感じています-そのような高い値の抵抗は何に使用できますか?
RichF 16

トニー、プロフィールページにアクセスしました。コピー可能なEEキャラクターのコンパクトなユニコードチャートは素晴らしいです!おもしろかったのは、私のコメントに対して、Googleの文字を見つけるためにGoogle検索を行ったことです。あなたの方がずっと見つけやすいでしょう。😎
RichF

はい、ゲインに使用できますが、興味深いのは、大きなRフィードバックが非常に低い帯域幅のTIAを意味することです。一方、電界検知またはpC電荷検知の場合、広帯域HPFのカットオフが非常に低く、より便利です。これを実現するには、すべての導電性表面に沿面汚染がないようにする必要があり、kVまたはMVで非常に高い電圧がかかる可能性があり、大きなサイズを課し、HiV降圧電圧スケーリングにも使用できますが、通常はキャップ分割器がありますDCのACおよびR分周器に使用されます。それは後半60年代に人気があったHVDCを使用することができるので、©®。
トニー・スチュワートSunnyskyguy EE75

このセンシング機器は、「非常に低い帯域幅」の法案に適合します。システム全体の電源が投入されている間、この特定のセンシングeqptはオフのままでした。システムがダウンしたときのみ、電源がオンになりました。それを「オフメーター」と呼びましょう。🤖高電圧は問題ではありませんでした。⚡️
RichF 16

Tempest RF電界検出器で使用されましたか?路上でCRTピクセルをピックアップします。
トニースチュワートサニースキーガイEE75 16
弊社のサイトを使用することにより、あなたは弊社のクッキーポリシーおよびプライバシーポリシーを読み、理解したものとみなされます。
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.