Мікроелектронний пристрій для виміру дози швидких нейтронів

Мікроелектронний пристрій для виміру дози швидких нейтронів, що містить чутливий до радіації нейтронів напівпровідниковий діод і джерело постійної напруги, який відрізняється тим, що в нього введено біполярний транзистор, польовий транзистор, резистор, індуктивність, ємність і друге джерело постійної напруги, причому перший полюс першого джерела постійної напруги з'єднаний з першим виводом резистора, а другий вивід резистора з'єднаний з базою біполярного транзистора, колектор якого підключений до першого виводу чутливого до радіації нейтронів напівпровідникового діода, першого виводу індуктивності, який утворює першу вихідну клему, а 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 і стоку польового транзистора, затвор якого з'єднаний з другим виводом чутливого до радіації нейтронів напівпровідникового діода, при цьому витік польового транзистора з'єднаний з емітером біполярного транзистора, а стік польового транзистора підключений до другого полюса першого джерела постійної напруги, що утворює загальну шину, до якої підключена друга вихідна клема 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 дозиметр швидких нейтронів [Авторське свідоцтво СРСР №723906, кл G01T3/00, Бюл №43, 1987] Пристрій складається з чутливого до радіації нейтронів напівпровідникового діода, джерела постійної напруги, вольтметра і міліамперметра Зміна дози швидких нейтронів фіксується за зміною вихідної напруги чутливого до радіації нейтронів напівпровідникового діода 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 від радіації нейтронів напівпровідниковому ДІОДІ В основу винаходу поставлена задача створення мікроелектронного пристрою для виміру дози швидких нейтронів, в якому за рахунок введення нових блоків і зв'язків МІЖ НИМИ досягається підвищення чутливості виміру швидких нейтронів Поставлена задача вирішується тим, що в пристрій, який складається з чутливого до радіації нейтронів напівпровідникового діода і джерела постійної напруги, введено біполярний і польовий транзистори, резистор, 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 пристрої, причому, перший полюс першого джерела постійної напруги з'єднаний з першим виводом резистора, а другий вивід резистора з'єднаний з 00 00 (О 62882 базою біполярного транзистора, колеісгор якого підключений до першого виводу чутливого до радіації нейтронів напівпровідникового діода, першого виводу індуктивності, який утворює першу вихідну клему, а 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 і стоку польового транзистора, затвор якого з'єднаний з другим виводом чутливого до радіації нейтронів напівпровідникового діода, при цьому виток польового транзистора з'єднаний з емітером біполярного транзистора, а стік польового транзистора підключений до другого полюса першого джерела постійної напруги, що утворює загальну шину, до якої підключена друга вихідна клема Використання запропонованого мікроелектронного пристрою для виміру дози швидких нейтронів суттєво підвищує чутливість пристрою за рахунок використання ємнісного елемента коливального контуру у вигляді біполярного і польового транзисторів Зміна величини дози швидких нейтронів, яка діє на чутливий до радіації нейтронів напівпровідниковий діод, приводить до зміни його опору, що викликає зміну ємності коливального контуру, а це приводить до зміни резонансної частоти, при цьому можлива лінеаризація функції перетворення шляхом вибору величини напруги живлення На креслені подано схему мікроелектронного пристрою для виміру дози швидких нейтронів Пристрій містить перше джерело постійної напруги 1, яке через резистор 2 підключено до біпо Комп'ютерна верстка М Клюкш лярного транзистора 3 і польового транзистора 4 Чутливий до радіації нейтронів напівпровідниковий діод 5 підключений до колектора біполярного транзистора 3 і затвору польового транзистора 4 Послідовне коло з індуктивності 6 і ємності 7 підключено паралельно колектору біполярного транзистора 3 і стоку польового транзистора 4 Друге джерело постійної напруги 8 підключено паралельно ємності 7 Вихід пристрою утворений колектором біполярного транзистора 3 і загальною шиною Мікроелектронний пристрій для виміру дози швидких нейтронів працює таким чином В початковий момент часу доза швидких нейтронів не діє на чутливий до радіації нейтронів напівпровідниковий діод 5 Підвищенням напруги джерела постійної наруги 1 і джерела постійної напруги 8 до величини, коли на електродах колектор-стік біполярного транзистора 3 і польового транзистора 4 виникає від'ємний опір, який приводить до виникнення електричних коливань у контурі, утвореним паралельним включенням повного опору з ємнісним характером на електродах колектор-стік біполярного транзистора 3 і польового транзистора 4 та індуктивності 6 Ємність 7 запобігає проходженню змінного струму через джерело постійної напруги 8 При наступній дії дози швидких нейтронів на чутливий до радіації нейтронів напівпровідниковий діод 5 змінюється його опір, що приводить до зміни ємнісної складової повного опору на електродах колектор-стік біполярного транзистора 3 і польового транзистора 4, а це, в свою чергу, 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