2ДТ — аналоговая чувствительность ППД, Кл-см2-част.-1 или Кл-Р-1;
ті — постоянная времени формирования ЗУ при измерении аналоговой чувствительности, мкс;
-г — постоянная времени формирования ЗУ при измерении энергетического эквивалента шума, мкс.
. Тип ППД-монитора должен соответствовать установленному в НТД.
Погрешность определения аналоговой чувствительности ППД- монитора должна с установленной вероятностью 0,99 находиться в пределах, установленных в НТД из ряда: ±2,5; ±5,0; ±7,5; ±10,0; ±12,0; ±15,0; ±20,0 %.
. Резисторы утечки, блокирующие конденсаторы, источники рабочего напряжения и ЗУ должны соответствовать требованиям разд. 1.
Если рабочее напряжение измеряемого ППД и ППД-монито- ра совпадают, допускается питать оба ППД от одного источника рабочего напряжения.
Постоянная времени формирования переходной характеристики ЗУ должна не менее чем в 3 раза превышать длительность импульса ионизирующего излучения.
. Интегрирующие измерители PY1 и PY2 должны преобразовывать сумму амплитуд входных импульсов с переходной характеристикой, соответствующей черт. 2, в выходной сигнал (ток, напряжение и т. п.), соответствующий требованиям к входным сигналам измерителя отношений сигналов.
Отношение коэффициентов преобразования УРТ, состоящих из зарядочувствительных усилителей и интегрирующих измерителей, должно соответствовать установленному в НТД. Погрешность определения отношения коэффициентов преобразования должна быть в пределах ±7 % с установленной вероятностью 0,99.
. Измеритель отношений сигналов вводится в схему при необходимости. Погрешность выполнения операции деления должна быть в пределах ±2% с установленной вероятностью 0,99.
Подготовка и проведение измерений
Измеряемый ППД и ППД-монитор располагают таким образом, чтобы большие плоскости симметрии чувствительных областей обоих ППД находились в одной плоскости.
Расстояние между ППД и источником импульсов излучения устанавливают не менее
р3>10 V Вг+г* , (39)
где рз — расстояние между ППД и источником ионизирующего излучения, мм;
В — наибольший размер излучающей поверхности источника импульсов излучения, мм;
г — радиус окружности, описывающей место расположения обеих ППД, мм.
Выполняют по пп. 11.2.2.2 и 11.2.2.3.
Включают источник импульсов излучения и проводят набор информации интегрирующими измерителями от поступающих от ППД импульсов заряда, число которых соответствует установленному в НТД.
Обработка результатов измерений
Аналоговую чувствительность вычисляют по формуле
2дт=2м£- -Z, (40)
2а
где — аналоговая чувствительность ППД-монитора, Кл-см2*част.-1 или Кл«Р-1;
Уі — показания интегрирующего измерителя УРТ измеряемого ППД;
У2 — показания интегрирующего измерителя УРТ ППД- монитора;
Z — отношение коэффициентов преобразования УРТ.
11.3.4. Показатели точности измерения
Границы интервала, в которых с установленной вероятностью 0,99 находится погрешность измерения, должны соответствовать значениям, установленным в НТД из ряда: ±7,5; ± 10,0; ±12,0; ±15,0; ±20,0; ±25,0 %.
Значения границ интервала вычисляют по формуле где 6s — границы интервала,'%;
8Sx<±]/ 5L+
6.7-Юах£ш,дт
D-Z„-N
)-50,
(41)
бм — погрешность определения аналоговой чувствительности ППД-монитора;
N — число импульсов ионизирующего излучения.
Значения, полученные по формуле (41), округляют до ближайшего большего значения из ряда п. 11.3.4.1.
МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ И ДЛИТЕЛЬНОСТИ ФРОНТА
НАРАСТАНИЯ СИГНАЛА
Принцип измерения
Время и длительность фронта нарастания сигнала определяют прямым измерением параметров фронта нарастания заряда (напряжения) импульса ППД, находящегося в поле коротких импульсов ионизирующего излучения, создающих на сигнальных выводах амплитуду напряжения не менее 0,2 В.
В НТД допускается устанавливать методы, обладающие повышенной чувствительностью, основанные на косвенных измерениях или расчетах времени нарастания сигнала.
Аппаратура
Измерение времени и длительности фронта нарастания сигнала следует проводить на установке, структурная схема которой приведена на черт. 16.
Резистор утечки, блокирующий конденсатор и источник рабочего напряжения должны соответствовать требованиям разд. 1 настоящего стандарта.
Усилитель включают в схему для согласования входного импеданса измерителя временных интервалов и его чувствительности с измеряемым сигналом.
/—источник ионизирующего излучения; Л—-входные выводы установки; /?—резистор утечки; С—блокирующий конденсатор; А—уси
литель; G—источник рабочего напряжения; PS—измеритель временных интервалов
Черт. 16
Усилитель должен удовлетворять следующим требованиям: входная емкость усилителя Су «5СДТ ;
входное сопротивление
^■7?у-Сдт
R-i-Ry
>20/н,
(42>
где Су — входная емкость усилителя, пФ;
Сдт— емкость ППД, пФ;
R — сопротивление резистора R, МОм;
Ry— входное сопротивление усилителя, МОм;
tn— время нарастания сигнала ППД, мкс.
Время нарастания сигнала в усилителе должно быть не более 30 % значения времени нарастания сигнала ППД, установленного в НТД.
Постоянная времени спада переходной характеристики усилителя должна не менее чем в 20 раз превышать значение времени нарастания сигнала, установленное в НТД.
Среднее квадратическое значение уровня шума усилителя на входе измерителя временных интервалов должно быть не более 1 % амплитуды сигнала.
Длительность импульса источника ионизирующего излучения на половине высоты должна быть не более 30 1% значения времени нарастания сигнала ППД, установленного в НТД.
Вид ионизирующего излучения и тип источника должны соответствовать установленным в НТД.
Измеритель временных интервалов должен обеспечивать фиксацию уровней отсчета 0,1, 0,5 и 0,9 с погрешностью в. пределах ±3 % амплитуды импульса.
Погрешность измерителя должна быть в пределах ±10% нормы времени нарастания сигнала, установленной в НТД.
Рекомендуется в качестве измерителей временных интервалов использовать осциллоскопы с запоминанием или фотографированием информации.
Если измеритель временных интервалов удовлетворяет всем требованиям к усилителю, то допускается исключить усилитель из установки.
Подготовка и проведение измерений
ППД подключают к входным выводам установки.
На входных выводах устанавливают рабочее напряжение.
Включают импульсный источник ионизирующего излучения.
Проводят отсчет интервала времени между уровнями 0,1 и 0,9 амплитуды сигнала (в случае измерения времени нарастания сигнала) или между уровнями 0,1 и 0,5 амплитуды сигнала (в случае измерения длительности фронта нарастания сигнала).
Обработка результатов измерения
Время нарастания сигнала t„ , с, вычисляют по формуле
*н=*ин, (43)
где t ин — длительность интервала времени между уровнями отсчета 0,1 и 0,9 амплитуды сигнала, с.
Если длительность измеренного интервала времени
(^.у+ 1,17 ф, (44)
где ts.y — время нарастания сигнала усилителя, с;
tu — длительность импульса на половине высоты, с, то время нарастания сигнала вычисляют по формуле
SHSyW (45)
Длительность фронта нарастания сигнала вычисляют по формуле
Тн=1,15тин, (46)
где тн — длительность фронта нарастания сигнала, с;
Тин — длительность фронта измеренного импульса по уровням 0,1—0,5 с.
Если длительность измеренного интервала времени
т2у+ 0,45/2, (47)
где Тн.у — длительность переходной характеристики усилителя по уровням 0,1—0,5 с, расчет проводят по формуле
ТИН=1,15)/ Т2н_(т2у+0,45/2). (48)
Показатели точности измерений
Погрешность измерения времени и длительности фронта нарастания сигнала находится в интервале ±15% с установленной вероятностью 0,99.
ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
Требования электр о без он а с н о с т и
Средства измерений электрических и радиометрических параметров в части электробезопасности должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.030—81 и ГОСТ 12.2.007.0—75.
Управление измерительным оборудованием осуществляет персонал, выполняющий технологические операции согласно принятому технологическому режиму.
К управлению измерительным оборудованием допускают инженерно-технических работников и рабочих, имеющих первую квалификационную группу по технике безопасности.
Персонал приступает к измерениям только после предварительного осмотра оборудования и проверки исправности действия защитных устройств рабочей камеры (контактодержателя). Исправность их действия определяют не менее чем по двум признакам, например, по показаниям измерительных приборов и сигнальным лампам.
Все операции, связанные с установлением (извлечением) измеряемого ППД в рабочую камеру (при напряжении смещения свыше 36 В), выполняют только после снятия напряжения с входа установки.
При работе необходимо соблюдать требования безопасности:
не прикасаться к приборам, вмонтированным под защитные стекла и сетки;
не снимать ограждающие приспособления;
переносные приборы размещать только на рабочем столе, полках или выдвижных столиках оборудования;
амплитудные анализаторы, пересчетные приборы, осциллографы и другие аналогичные приборы размещать на специальных тележках, столах, стеллажах или в нишах оборудования;
до включения в электрическую сеть заземлять (зануливать) металлические корпуса переносных измерительных приборов;
при отключении приборов провод защитного заземления отключают в последнюю очередь.
Требования безопасности при измерении радиометрических параметров
При измерении радиометрических параметров ППД необходимо соблюдать меры безопасности в соответствии с требованиями «Норм радиационной безопасности. НРБ—76», утвержденных 07.06.76 г., и «Основных санитарных правил работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений. ОСП—72/80», утвержденных 10.04.72 г.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное
МЕТОД ОЦЕНКИ ВРЕМЕНИ УСТАНОВЛЕНИЯ РАБОЧЕГО
РЕЖИМА
1. Время установления рабочего режима ППД определяют как полное время, за которое происходит установление темнового тока в ППД, если рабочее напряжение подается на ППД идеальным скачком.
2. Оценка времени установления рабочего режима проводится по формуле где Гу — время установления рабочего режима, с;
№ — ширина чувствительной области ППД, мм;
р, — подвижность дырок, імм^В-'-с-1;
Пдт— рабочее напряжение, В;
тж— время жизни неосновных носителей заряда в материале ППД, с;
L — диффузионная длина неосновных носителей заряда в материале ППД, мм.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Справочное
ТИПОВЫЕ СХЕМЫ ЗАРЯДОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ВХОДНЫХ
КАСКАДОВ И ИХ ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Схемы зарядочувствительных входных каскадов приведены на черт. 1, 2.
Транзисторный зарядочувствительный
входной каскад
Черт. 1
Лампово-транзисторный зарядочувствительный входной каскад
Черт. 2
Схему, приведенную на черт. 1, применяют в установках, используемых для измерения параметров ППД на рабочее напряжение до 50 В, на черт. 2—• для ППД на напряжение свыше 50 В.
Номинальные значения параметров, не имеющих принципиального значения, например емкости блокирующих конденсаторов, на схемах не показаны.
В схемы допускается вводить дополнительные элементы, необходимые в конкретных вариантах исполнения, например, для повышения динамической устойчивости схем.
Основные характеристики зарядочувствительных каскадов приведены в таблице.
Энергетический эквивалент шумов ЗУ по кремнию определяют по формуле £шу=[Д1(Сдт+С0)Ч-Ч>!2х]1/2 ,
где Е Ш у— энергетический эквивалент шумов ЗУ, кэВ;
At — коэффициент из таблицы, кэВ2-мкс-пф~2;
Сдт — емкость ППД, пФ;
Со — начальная входная емкость, пФ (см. таблицу);
т — постоянная времени формирования переходной характеристики ЗУ, мкс;
Аг — коэффициент из таблицы, кэВ2-мкс-1.
Формула не учитывает тепловой шум резистора утечки ППД.
Тип лампы (транзистора) |
Напряжение анода (стока), В |
Ток анода (стока), мА |
R2, кОм |
R4, кОм, (черт. 2) |
R3, МОм |
+£а. В (черт. 2) |
|
6С15П |
по |
12 |
1,0 |
620 |
1 |
120 |
|
6Ж1П (триодное включение) |
70 |
5 |
3,0 |
330 |
3 |
85 |
|
6Н23П (один триод) |
60 |
5 |
2,0 |
240 |
3 |
70 |
|
6Н23П (два триода) |
60 |
10 |
1,0 |
240 |
1 |
70 |
|
КП303ГХ1 |
10 |
5,0 |
2,2 |
—- |
10—1000 |
|
|
КП303ГХ2 |
10 |
2X2,5 |
2,2 |
—■ |
То же |
—• |
|
КП303ГХ4 |
10 |
4X2,5 |
1,3 |
—- |
10—100 |
—— |
|
КП303ГХ8 |
10 |
8X2,5 |
0,62 |
— |
То же |
— |
|
КП303ГХ16 |
10 |
16X2,5 |
0,33 |
—• |
» |
|
|