Устройство для измерения параметров полупроводниковых детекторов ядерных излучений

 

Изобретение может быть использовано для измерения электрофизических параметров полупроводниковых детекторов ядерных излучений (ППД) и других высокоомных двухполюсников. Целью изобретения является повышение точности и повышение быстродействия, Устройство содержит зарядочувствитель2 ный усилитель (ЗУ) 1, вход которогб через резистор утечки 2 соединен с выходом источника рабочего напряжения 3 и через измеряемый ППД 4 с выходом 11 генератора 5. Выход ЗУ 1 соединен с входом амплитудного вольтметра 6 и через электронный ключ 7 с входом среднеквадратичного вольтметра 8. Управляющий вход 12 электронного ключа 7соединен с выходом 10 генератора 5. Выход среднеквадратичного гольтметра 8через интегрирующую цепь 13, 14, 15 соединен с вторым входом амплитудного вольтметра 6. Резистор 17 - это резистор нагрузки генератора 5. Особенностью изобретения является включение на выходе ЗУ 1 ключа 7, вольтметра 8 и интегратопа 16, выход которого соединен с вторым входом вольтметра 6, а также соединение управляющего входа ключа 7 с дополнитепьным выводом генератора 5„ 1 з„п. (Ь-лы, 1 ил. (Л

1684725

И.<обреT< ние отн«сится к электрон1»< Й TPx»I«IF<& F» може т б<ыть в устрой<ствах для измерения электрофизиче< ких параметров полупроводнико5 вых детекторов (HHJF) ядерных излучений и других высокоомнь<х двухполюсников.

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия. 10

На чертеже приведена функциональная электрическая схема устройства для измерения параметров полупроводниковых детекторов ядерных излучений.

Предлагаемое устройство содержит зарядочувствительный усилитель (ЗУ) 1, резистор 2 утечки, источник 3 рабочего напряжения, измеряемый ППД 4 ядерного излучения, генератор 5, амплитудный вольтметр 6, электронный ключ 7, 20 среднеквадратичный вольтметр 8, конденсатор 9, дополнительный 10 и первый 11 выводы генератора 5, управляемый вход 12 электронного ключа 7, первый 13 и второй 14 резисторы, кон- 25 денсатор 15, интегратор 16 и нагрузочный резистор 17.

Зарядочувствительный усилитель 1 через резистор 2 утечки соединен с выходом источника 3 рабочего напря- 30 жения и через измеряемый ППД 4 с выводом 1 1 генератора 5. Выход усилителя 1 соединен с входом амплитудного вольтметра 6 и через электронный ключ 7 с входом среднеквадратичного вольтметра 8, Управляемый вход 12 электронного ключа 7 соединен с .выходом генератора 5. Выход среднеквадратичного вольтметра 8 через интегратор 16 соединен с вторым входом ампли-40 тудного вольтметра 6. Резистор 17 параллельно соединен с выходом генератора 5.

Устройство для измерения параметров полупроводниковых детекторов ядер-45 ного излучения работает следующим образом.

На измеряемом HHJF 4 с помощью исто-.ника рабочего напряжения 3 устанавливается необходимое напряжение, Ге- 50 нератор 5 на выводе 11 вырабатывает измерительньп» импульс прямоугольной формы длительностью 1,5-2« (где < и. л постоянная времени формирования пеРеходной характеристики усилителя 1), а на выводе 10 — блокирующий импульс прям<1 гольной формы длительностью

10 <, xnTopF« « пережает измерительный импульс нв . 1I «låIIè TF льны«1 импульс, л проходя через измеряемый П1Щ 4, формирует на входе усилителя 1 зарядовый импульс, амплитуда которого пропорциснальна емкости ППД. Этот импульс усиливается зарядочувствительным усилителем 1 и регистрируется амплитудным

HoJIbTMeTpoM 6, который проградуирован единицах емкости. На управляющий к:ход электронного ключа 7 подается блокирующий импульс от вывода 10 генератора 5, который переводит электронный ключ 7 из состояния проводимости в состояние отсечки на время прохождения по усилителю 1 измерительного импульса. Во время отсутствия

«1змерительного импульса электронный ь <юч 7 находится в состоянии проводимости и среднеквадратичный вольтметр

8, который проградуирован в единицах шума, регистрирует шумовое напряже«н»е íà HHJI.

Таким образом, измерение параметров HHJI на устройстве делится на 2 такта. Первый такт — измерение емкости ППД, которое производится амплитудным вольтметром 6, проградуированным в единицах емкости. Во время этого такта вход среднеквадратичного вольтметра 8 с помощью электэонного ключа 7 отключается от выхода усилителя 1. Второй такт — измерение шума HHJ „ которое производится среднеквадратичным вольтметром 8, проградуированным в единицах шума. Во время этого такта измерительный и блокирующий импульсы отсутствуют, электронный ключ 7 находится в состоянии проводимости и среднеквадратичный вольтметр

8 регистрирует усиленное с помощью

ЗУ 1 шумовое напряжение ППД.

Систематическая погрешность измерения емкости устраняется с помощью интегрирующей цепи 13, 14, 15. Напряжение, снимаемое с выхода среднеквадратичного вольтметра 8, во время такта измерения шума ЛПД через резистор

13 заряжает конденсатор интегрирующей цепи. Во время такта измерения емкости конденсатор 14 через резистор 15 разряжается; происходит вычитание из амплитуды измерительного импульса добавки, обусловленной шумом ППД.

Формула и з о б р е т е н и я

1. Устройство для измерения параметров полупроводник<<вых детекторов ядерных излучений, содержащее гене1684725 ратор, первая выходная клемма которого соединена с первым выводом нагрузочного резистора и является первой клеммой лля подключения иссле-—

Составитель В. Ежов

Редактор Л. Пчолинская Техред А.Кравчук Корректор H.Ðåâñêàÿ

Заказ 3505 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 дуемого полупроводникового детектора ядерного излучения, вторая выходная клемма которого соединена с вторым выводом нагрузочного резистора и последовательно соединена с источником рабочего напряжения, резистором утечки, зарядочувствительным усилителем и первым входом амплитудного вольтметра, конденсатор, который подключен параллельно источнику рабочего напряжения, причем вход зарядочувствительного усилителя является второй клеммой для подключения исследуемого полупроводникового детектора ядерных излучений, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности,и быстродействия, генератор выполнен с лополнительш.м выводом, введены электронный ключ, выход которого последовательно соединен с среднеквадратичным вольтметром и интегратором, причем управляющий вход электронного ключа соединен с дополнительным выводом генератора, вход электронного ключа соединен с входом амплитудного вольтметра, а выход интегратора соединен с вторым входом амплитудного вольтметра.

2. Устройство по и, 1, о т л и ч а,ю щ е е с я тем, что интегратор выполнен в виде RC-звена, содержаще,го первый и второй резисторы, которые соединены последовательно, и конден- . сатор, первый вывод которого подклю20 чен к общей точке первого и второго резисторов, а второй вывод соединен с общей шиной.