держите 200В (а может и меньшего напряжения будет достаточно?) всё время и интегрируйте ток. причём если точно знаете когда именно приходит нейтронный поток, все измерения до и после можно использовать для вычисления смещения.

Почитал я все выше написанное и понял, что Вы не совсем понимаете, как ваш детектор работает.
Если у Вас безбарьерный детектор (с p-n переходом пока серийно не делают, насколько я знаю), то работает он на тех же принципах, что и фоторезистор. То есть нейтрон взаимодействуеют с атомами алмаза и рождает электронно-дырочные пары, которые в свою очередь, создают электрический ток через кристалл.Поэтому Вам надо измерять ток.

Откуда у Вас беруться альфа частицы?
Откуда у Вас берется заряд (нейтрон - не имеет заряда)?

Дальше надо определиться, что измерять: энергию нейтрона или их количество.
Если количество, то требования по входному каскаду можно сильно снизить.

Размещать усилитель рядом с детектором в данном случае не очень хорошая идея, т.к. радиационная стойкость вашего кремниевого усилителя на порядки меньше алмаза, и какой тогда смысл мучиться с алмазом и платить немалые деньги. Может так случиться, что детектировать нейтроны начнет сам усилитель.

Усилитель Вам нужен именно преобразователь ток в напряжение или интегратор со сбросом.
С шумами бороться выбором компонентов и охлаждением на элементах Пельтье, можно даже жидким азотом, как в рентгеновских энергодисперсионных детекторах.

Есть еще предложение не заморачиваться и купить детектор с усилителем например тут
http://www.ural-almaz.com.ru/product2.html

Я знаю эту контору. Дело в том, что необходимо фиксировать поток (то есть количество именно быстрых нейтронов). А детектор работает на принципе ядерной реакции - быстрый нейтрон взаимодействует с ядром углерода - происходит развал ядра на бериллий и альфа частицу. Используется именно этот физический эффект - а он происходит, если энергия нейтрона больше 10 МэВ. По крайней мере лучшего для мониторирования быстрых нейтронов я ничего не видел. Эффективность алмазногодетектора 2-5% - то есть он фиксирует только 2-5% потока - но и этого количества вполне достаточно для управления.

Охлаждение Пельтье, жидкий азот и прочее в скважинных условиях не работают. Ну а то, что можно купить это понятно - стоит задача сделать лучше и на других принципах.

Думаю все таки будем использовать DDC112 - снимем его характеристику при прогоне температуры +120С и будем использовать ее как поправку, а так как известно, когда пройдет поток нейтронов - остальные измерения будем использовать для анализа смещения.

Плюс делайте переполюсовку напряжения на самом детекторе. Тогда легко отличите входной ток усилителя от сигнала детектора.

Спасибо - мы как раз хотели еще переплюсовку делать, что бы избежать поляризации детектора. Но это уже тонкости. Ладно как поставим эксперимент отпишу.

А откуда у Вас заряд берется? Альфа частица улетает в окружающее пространство и создает заряд?
Закон сохранения заряда знаете?

Если Вы конкретно решили регистрировать именно заряд, то 200В будут только мешать, создавать наведенный ток от внешнего альфа, бета, гамма и пр. излучения.
Измерение заряда альфа частиц DDC112 - достойная задача.

И всетаки это ток.

Переполюсовка от того, что Вы называете "поляризацией" не спасет.

Альфа частица никуда не улетает - у нее в материалах прохождение мкм - но зато она эффективно ионизирует - то есть создает пары - дырки и электроны. А напряжение придает вектор движения - образуется течение заряда - то есть ток. Эффект возникает при энергии у нейтрона больше 10 МэВ. Почему Вы говорите, что переплюсовка не спасет от поляризации - очень даже судя по источникам. Но мне кажется, что при таких загрузках и эффекта поляризации даже не будет.
Весь вопрос в том - справится эта микросхема с таким импульсным током или нет. Решили взять DDC114 - там 2 в одном корпусе - фиксировать заряд с датчика и просто емкости расположенной рядом - потом коды вычитать - таким образом уйдем от наводки и дрейфа температурного.

там тока-то 1пКл за 1мкс = 1мкА. А входы вроде до 750мкА пережить могут.
ну и всегда можно просто RC цепочкой этот импульсный ток размазать по времени, измеряется-то всё равно заряд. 100кОм & 100пф на входе там не сильно шумы увеличат. А 1мкс импульсные токи на порядок уменьшат.
два ацп в одном корпусе могут помочь с измерением помехи, но вот на одинаковость температурных дрейфов я бы не надеялся.

А дрейф - технологически если топологию входов сделать - входы наверно идентично плывут - одновременно если два запускать. Про заряд вы правы - размазать заряд по времени интегрирования. Ну и это же инвертирующий вход - то есть в нашем случае фактически земля - то есть датчик будет работать в режиме короткого замыкания.

Сообщение отредактировал NNikolaev - Jun 19 2013, 11:33

Он с нейтронов того, быстро со стабильностью распрощается (на таком уровне, конечно).

Теперь осталось докопать в сторону темнового тока и лавинного размножения носителей заряда.


Это зависит от типа регистрируемого излучения и его энергии.
В вашем случае если детектор поляризуется, то поляризуется надолго и весь.
А насколько это будет влиять это на ваши измерния и как быстро будет релаксировать обратно покажет эксперимент.


Имеет право на жизнь, только сомневаюсь, что от наводки Вы так просто избавитесь (это зависит от наводки).
С током справится, но защита от пробоя детектора нужна обязательно.
С RC цепочкой рискуете получить самовозбуждение интегратора, надо RCR.


Скорее с жизнью. Выносить однозначно.(вперед ногами )
А там сразу емкость кабеля и прочие проблемы поджидают.

Я так понимаю, что на зарядовые датчики емкость кабеля практически не влияет (конечно выносить надо в районе 200...300 мм от мишени). Вот например ОУ стоит в 250 мм от мишени - прибор работает с 2009 года и ни одного отказа не было по радиационному поражению и накопленной дозе. Но тут АЦП конечно потоньше изделие - вообщем я думаю эксперимент и защита водородом с бором и железом думаю спасет.

Альфа-частицы попадают на обе обкладки датчика и разность потенциалов не должна получаться. Изменяется только общий заряд кристалла относительно общей шины. Кроме этого, положительный заряд будет накапливается и в объёме кристалла, величина которого будет постоянно расти.

Практически линейно снижает сигнал-шум.

даташит на ddc114, стр. 6 первый же график - шум от ёмкости, 20...30пФ ничего не меняет, особенно учитывая что при +125С там сосвсем не эти шумы будут точность определять.