Мікроелектронний сенсор швидких нейтронів

Мікроелектронний сенсор швидких нейтронів, що містить чутливий до радіації нейтронів біполярний транзистор, джерело постійної напруги, який відрізняється тим, що в нього введено чутливий до радіації нейтронів другий біполярний транзистор, перший, другий і третій резистори, індуктивність, ємність і друге джерело постійної напруги, причому, перший полюс першого джерела постійної напруги з'єднаний з першим виводом першого резистора, а другий вивід першого резистора підключений до бази першого чутливого до радіації нейтронів біполярного транзистора, колектор якого з'єднаний з першим виводом другого резистора і першим виводом індуктивності, який утворює першу вихідну клему, при цьому другий вивід індуктивності з'єднаний з першим виводом ємності і першим полюсом другого джерела постійної напруги, а другий полюс другого джерела постійної напруги підключений до другого виводу ємності, до другого виводу третього резистора, колектора другого чутливого до радіації нейтронів біполярного транзистора і другим полюсом першого джерела постійної напруги, що утворюють загальну шину, до якої підключена друга вихідна клема, при цьому перший вивід третього резистора з'єднаний з другим виводом другого резистора і базою другого чутливого до радіації нейтронів біполярного транзистора, емітер якого з'єднаний з емітером першого чутливого до радіації нейтронів біполярного транзистора Винахід належить до області контрольновимірювальної техніки і може бути використаний як сенсор швидких нейтронів в різноманітних пристроях атомної енергетики Відомий пристрій для виміру потоку ядерного випромінювання [заявка РФ №92006418, кл С01Т1/02, 1992] Пристрій містить джерело живлення, детектори, схему вимірювання потужності дози При цьому схема вимірювання потужності дози виконана у вигляді пристрою вибору режиму роботи і контролера, а в якості детектора використано газонаповнений лічильник Недоліком такого пристрою є низька чутливість, особливо в області малих потужностей ядерного випромінювання, що обумовлено значними власними шумами газонаповненого лічильника і нелінійним характером градуйованої характеристики Найбільш близьким технічним рішенням до даного винаходу можна вважати сенсор швидких нейтронів [див И М Викулин, В И Стафеев Физика полупроводниковых приборов -М Радио и связь, 1990 С 114-115] Пристрій складається з чутливого до радіації нейтронів біполярного тран зистора, джерела постійної напруги і вольтметра Зміна дози швидких нейтронів фіксується за зміною вихідної напруги чутливого до радіації нейтронів біполярного транзистора Недоліком такого пристрою є низька чутливість, особливо в області малих доз швидких нейтронів, що обумовлено незначною зміною часу життя носив заряду від дози нейтронів у чутливому до радіації нейтронів біполярному транзисторі В основу винаходу поставлена задача створення мікроелектронного сенсора швидких нейтронів, в якому за рахунок введення нових блоків і зв'язків МІЖ НИМИ досягається підвищення чутливості виміру дози швидких нейтронів Поставлена задача вирішується тим, що в пристрій, який складається із чутливого до радіації нейтронів біполярного транзистора і джерела постійної напруги, введено чутливий до радіації нейтронів другий біполярний транзистор, перший, другий і третій резистори, індуктивність, ємність і друге джерело постійної напруги, що дало змогу замінити перетворення дози швидких нейтронів у напругу у відомому пристрої на перетворення дози швидких нейтронів у частоту у запропонованому (О со (О 61396 пристрої, причому, перший полюс першого джерела постійної напруги з'єднаний з першим виводом першого резистора, а другий вивід першого резистора підключений до бази першого чутливого до радіації нейтронів біполярного транзистора, колектор якого з'єднаний з першим виводом другою резистора і першим виводом індуктивності, який утворює першу вихідну клему, при цьому другий вивід індуктивності з'єднаний з першим виводом ємності і першим полюсом другого джерела постійної напруги, а другий полюс другої о джерела постійної напруги підключений до другого виводу ємності, до другого виводу третього резистора, колектора другого чутливого до радіації нейтронів біполярного транзистора і другим полюсом першого джерела постійної напруги, що утворюють загальну шину, до якої підключена друга вихідна клема, при цьому перший вивід третього резистора з'єднаний з другим виводом другого резистора і базою другого чутливого до радіації нейтронів біполярного транзистора, емітер якого з'єднаний з емітером першого чутливого до радіації нейтронів біполярного транзистора Використання запропонованого мікроелектронного сенсора швидких нейтронів суттєво підвищує чутливість пристрою за рахунок використання ємнісного елемента коливального контуру у вигляді чутливих до радіації нейтронів першого і другого біполярних транзисторів Зміна величини дози швидких нейтронів, яка діє на чутливі до радіації нейтронів перший і другий біполярні транзистори, викликає зміну ємності коливального контуру, що приводить до зміни резонансної частоти, при цьому можлива лінеаризація функції перетворення шляхом вибору величини напруги живлення Комп'ютерна верстка А Ярославцева На креслені (див фіг) подано схему мікроелектронного сенсора швидких нейтронів Пристрій містить перше джерело-постійної напруги 1, яке через резистор 2 підключено до чутливих до радіації нейтронів біполярних транзисторів 3 і 4, паралельно колекторам яких підключено послідовне коло з другого резистора 5 і третьою резистора 6 Індуктивність 7 підключена до колектора першого чутливого до радіації нейтронів біполярного транзистора 3 і другим виводом з'єднана з ємністю 8, яка підключена паралельно другому джерелу постійної напруги 9 Вихід пристрою утворений колектором першого чутливого до радіації нейтронів біполярного транзистора 3 і загальною шиною Мікроелектронний сенсор швидких нейтронів працює таким чином В початковий момент часу доза швидких нейтронів не діє на чутливі до радіації нейтронів перший і другий біполярні транзистори 3 і 4 Підвищенням напруги джерела постійної напруги 1 і джерела постійної напруги 9 до величини, коли на електродах колектор-колектор чутливих до радіації нейтронів біполярних транзисторів 3 і 4 виникає від'ємний опір, який приводить до виникнення електричних коливань у контурі, утворених паралельним включенням повного опору з ємнісним характером на електродах колекторколектор чутливих до радіації нейтронів біполярних транзисторів 3 і 4 та індуктивності 7 Ємність 8 запобігає проходженню змінного струму через джерело постійної напруги 9 При наступній дії дози швидких нейтронів на чутливі до радіації нейтронів біполярні транзистори 3 і 4 змінюється ємнісна складова повного опору на електродах колектор-колектор чутливих до радіації нейтронів біполярних транзисторів 3 і 4, що викликає зміну резонансної частоти коливального контуру Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119