J'avais l'habitude de faire de la maintenance périodique sur un système de détection de particules de faible puissance. Ses circuits comprenaient une résistance d' un million de mégohms . C'était dans une brique pleine scellée faite peut-être de bakélite , d'environ 4 "x2" x0,5 ". Je veux dire, n'y a-t-il pas moins de résistance entre vous et moi en ce moment? Comment était-ce utile?

/ edit add 2016.12.13

Il semble que j'ai involontairement joué à un jeu idiot, sans dire à quoi servait cet équipement. Comme tous les manuels techniques étaient classés comme étant classifiés, je n’étais pas à l’aise pour dire quel était le matériel. Ces manuels ont maintenant plus de 55 ans. De plus, n'importe qui aurait pu créer un lien depuis mon profil, accéder à mon site et voir mon CV. Cela montrerait que j'étais un opérateur de réacteur sur un sous-marin nucléaire. L'information, du moins en général, a peu de chances d'être classée, et ma carrière ne l'a jamais été. Alors j'ai décidé de le dire.

Je parle du système de détection de neutrons à faible niveau de puissance sur mon sous-marin. Il était actif pendant l'arrêt du réacteur. Nous avons désactivé cette fonction lors de la mise en route, puis à la fin de l’arrêt. Nous avions également un système de détection de plage intermédiaire distinct (utilisé lors des démarrages et des arrêts) et un système de détection de forte puissance utilisé pendant le fonctionnement.

Désolé si ce manque d'informations était frustrant pour les gens. C'était frustrant pour moi de me sentir en train de parler de choses que je devrais dire.

Le type de détecteur était un détecteur de neutrons à la source. Les détecteurs les plus couramment utilisés à cette fin sont un compteur proportionnel BF3 ou un compteur proportionnel B-10. Ceux-ci sont utilisés dans la plupart des réacteurs à eau sous pression pour la détection de flux de neutrons excore. Il n'y a rien classifié ici. C'est l'instrumentation de détection de neutrons standard. Les détecteurs sont positionnés à l'extérieur du noyau et mesurent les neutrons thermiques qui s'échappent du noyau. Ceci produit une approximation très rapide (temps de réponse de plusieurs centaines de secondes) du niveau de puissance principal. Par niveau de puissance, je fais référence au niveau de puissance nucléaire. Lors de la fission de l'uranium, deux neutrons en moyenne sont produits. En mesurant le nombre de neutrons, vous pouvez déterminer si les réactions nucléaires augmentent ou diminuent et en déduire le taux de fission.

Les détecteurs de distance de la source sont utilisés lorsque le réacteur est arrêté ou en cours de démarrage. En raison de la nature de la construction du détecteur, il doit être fermé à des niveaux de puissance élevés, sinon il sera détruit. À des niveaux de puissance plus élevés, il y a trop de neutrons pour compter les impulsions individuelles et d'autres méthodes sont utilisées.

La résistance de grande valeur a pour but de détecter le courant et de développer une tension. La raison pour laquelle il était recouvert de bakélite était son potentiel de tension élevée. La chambre BF3 ou B10 nécessitait une tension de polarisation de 1500-3000 Vcc pour fonctionner dans la région proportionnelle. Typiquement, la tension de polarisation est de 2500 Vcc. Les impulsions neutroniques de ce type de détecteur sont de l’ordre de 0,1 picocolumb (pC). Le courant est en coulombs par seconde. Une impulsion de 0,1 PC à travers une résistance de 1 T ohm produira une tension de 100 mV. Cette tension peut ensuite être amplifiée et comptée. Comme les impulsions dues aux neutrons sont plus volumineuses que les impulsions dues au rayonnement gamma de fond, les impulsions de neutrons se distinguent du gamma de fond en fonction de la hauteur des impulsions.

Il est très difficile de mesurer 1 Tohm mais cela se fait généralement sur ces détecteurs. Tout courant de fuite peut masquer les signaux neutroniques et contribuer à l’erreur dans la mesure. Pour mesurer un million, million d’Ohms, une alimentation haute tension produit une tension de polarisation sur le détecteur. Un ampèremètre flottant est connecté en série avec la tension de polarisation et une mesure de courant côté haut est effectuée. Il faut plusieurs heures pour que le courant se stabilise. Marcher ou même renoncer à votre main sur l'équipement affecte la mesure. Puisque la résistance d'un million, million d'Ohms peut être obtenue en utilisant une chambre et un câblage de quelques centimètres de diamètre, j'estimerais que la résistance entre nous est beaucoup plus grande.

J'avais l'habitude de faire la maintenance périodique d'un système de détection pour les particules de faible puissance

Eh bien, la charge sur ces particules pourrait être la charge sur un électron (1,60217662 × 10 ^-19 coulombs) et s’il y avait 1 000 électrons collectés chaque seconde, le courant serait de 1,60217662 × 10 ^-16 ampères.

$^{12}$

Le tableau ci-dessous donne une idée de la valeur de la résistance requise pour produire 1 volt pour le courant donné: -

Remarque: 1 pA correspond à environ 62 millions d'électrons par seconde.

Je pense ici à une spectrométrie de masse de gaz très sensible et au circuit collecteur de faisceaux d'ions, mais peut-être que votre machine avait autre chose à voir avec le comptage de photons?

$\Omega$$\Omega$

$\Omega$

Bien sûr, tout doit être «juste comme ça» pour obtenir ce niveau de fuite, il ne suffit pas de tout coller ensemble sur un PCB bon marché. (Photo de Keysight).

Gardez à l'esprit que même à 1fA (1 mV sur 1T), il reste encore quelques électrons par seconde, soit plus de 6 000 des petits gars. Il y aura également beaucoup de bruit Johnson-Nyquist dans une résistance de cette valeur élevée, plusieurs mV à la température ambiante sur une bande passante de 1 kHz. L’instrument Keysight présenté ci-dessus résulterait en une résolution de 0,01fA, soit environ 60 électrons par seconde (la spécification du courant de polarisation n’est cependant pas spectaculaire).

Les autres réponses ont expliqué l'utilisation de la résistance dans le circuit, mais cette partie est toujours sans réponse:

Je veux dire, n'y a-t-il pas moins de résistance entre vous et moi maintenant?

Supposons que nous nous tenons à 1 mètre l'un de l'autre (au lieu de la moitié du globe). Il y a deux chemins de courant entre nous:

1. Grâce à l'air . La résistance de l'air pour un volume de 2x0,5x1 mètres est d'environ 10 ¹⁶ ohms.
2. Nous pouvons supposer que la surface du sol est relativement similaire à la surface du PCB . C'est là que réside la différence: en fonction de la propreté de la surface, la résistance sur une distance d'un mètre peut aller de 10 ⁹ ohms à 10 ¹⁷ ohms.

Donc, une résistance d'isolement de plus de 10 ¹² ohms est certes réalisable, mais pas évidente. Lorsque vous travaillez autour de cet appareil, vous devriez probablement éviter de laisser vos empreintes digitales sur les isolateurs.

La réponse pourrait être de produire une constante de temps de fuite longue.

Cette question a suscité beaucoup d’intérêt et de réponses intéressantes, mais rien ne semble expliquer pourquoi une résistance aussi élevée est nécessaire.

Nous considérons le courant continu comme le flux constant de charges par seconde [C / s] et n’avons donc pas de spectre de fréquences.

Mais, si le courant mesuré, ce ne sont que de petits transferts de charge qui sont transférés d’un détecteur à très faible capacité sur des intervalles de secondes, minutes ou heures.

Même une étape dans E-Field statique sans flux de décharges de courant ou aléatoires dans l'espace galactique pouvant avoir de très longs intervalles. Le champ E d'arrière-plan doit être annulé, mais une accumulation de charges peut se produire sur un long intervalle pour les événements.

Vous pouvez également envisager de surveiller des champs E statiques haute tension qui sont maintenant des tensions microscopiques dans des jonctions de plaquettes de taille nanométrique dans une ligne de fabrication ou de traitement de plaquettes pour une surveillance en temps réel de la prévention des décharges électrostatiques dans une salle blanche avec des pistes en silicium capables de décharger à 100 uV par nanomètre. Toute modification des champs E provoquée par les particules de poussière se déplaçant sur le sol à cause du mouvement des opérateurs portant des chaussons de chambre propre collés sur leurs chaussettes peut être nocive, même si les courroies de protection / orteils sont portées sur des sols en dissipation.

Si vous n'avez aucune particule de poussière, il ne peut y avoir d'accumulation de charge et inversement dans cet environnement.

Considérez que les problèmes de fabrication de plaquettes et de minuscules décharges statiques de champs électromagnétiques peuvent endommager une plaquette de la contamination ionique et des décharges de décharge électrostatique.

comme pour tout ce que la devise des ingénieurs de test est ...

Si vous ne pouvez pas le mesurer, vous ne pouvez pas le contrôler.

Peut-être avez-vous déjà compris qu'une réponse en fréquence très basse ou une constante de temps très longue est nécessaire avec un taux de décharge contrôlé avec une très grande résistance.

Tous les capteurs de champ électronique, de photons, d'électrons ou de positrons n'ont pas 1 pF et peuvent être plus grands ou plus petits, car il existe de nombreuses applications différentes pour la détection de la tension de charge statique ou du champ E avec des changements de très basse fréquence. Nous ne pouvons que spéculer sur l’utilisation de CE détecteur.

Je suggère donc que cette résistance est nécessaire pour couper les champs E statiques parasites qui sont vraiment statiques et qui ne varient pas dans le temps, de sorte que sur un intervalle de temps plus long que T = RC, dans un environnement bénin, il peut tomber à zéro pendant que les événements qui se produisent plus vite que cette longue constante de temps peut être accumulée sous forme de tension de charge dans un très petit détecteur sous-pF.

Nous savons que le couplage en tension des champs E de la série à la capacité parallèle du capteur se transforme exactement comme un diviseur de tension résistif, à l’exception d’un diviseur de tension capacitif. de sorte que plus la capacité du détecteur est petite, meilleur est l’atténuation.

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

'SCUSE ME, PENDANT QUE JE SUIS LE CIEL

Le Keithley B2987A est remarquable en ce qu’il peut mesurer des résistances jusqu’à 10 PΩ$(10^{16} \ Ω)$

Voici le circuit TIA probable mais l’ampli ne serait pas un OpAmp compensé interne conventionnel avec seulement un produit de 1 ~ 10 MHz GBW. Pour avoir un gain élevé pour une impulsion <~ 50 MHz