ГОСТ 26222-86
Download document
.docx format · available to registered users
СТ 26222-86
Издание официальное
Москва
УДК 539.1.074.55.089.5:006.354 Группа Ф29
Методы измерения параметров
lonizing-radiation semiconductor detectors.
Methods of parameters measurement
ОКП 621752
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 18 марта 1986 г. № 558 срок действия установлен
с 01.07.87
до 01.07.92
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт распространяется на полупроводниковые детекторы ионизирующих излучений (далее — ППД) и устанавливает методы измерения их электрических и радиометрических параметров:
темнового тока;
емкости (гармонический и зарядовый методы);
энергетического разрешения;
энергетического эквивалента шума (метод непосредственного, измерения и спектрометрический метод);
энергетического эквивалента толщины мертвого слоя;
дискретной чувствительности регистрации;
средней частоты следования фоновых импульсов;
радиационной помехоустойчивости;
аналоговой чувствительности регистрации (статический и импульсный методы);
времени нарастания сигнала;
длительности фронта нарастания сигнала.
В справочном приложении 1 приведен метод оценки времени установления рабочего режима.
Стандарт не распространяется на ППД, изготавливаемые по- ГОСТ 18398—81, а также на запоминающие ППД.
Перепечатка воспрещена-
© Издательство стандартов, 1986-
Стандарт применяют при проведении измерений параметров ППД, а также при разработке средств измерений параметров ППД.
Стандарт рекомендуется применять при измерениях параметров полуфабрикатов и деталей ППД в технологическом процессе их изготовления.
Термины, применяемые в стандарте, и их определения — по ГОСТ 18177—81.
1.1. Условия и режим применения
1.1.1. Измерения параметров проводят в нормальных климатических условиях, установленных ГОСТ 20.57.406—81, или условиях, установленных в стандартах, технических условиях или другой нормативно-технической документации, утвержденной в установленном порядке (далее — НТД) на ППД конкретных типов:
при температуре окружающей среды или корпуса ППД (20±1)°С;
при пониженной температуре окружающей среды или корпуса ППД, выбираемой из ряда: минус (40; 50; 60; 100; 198) °С;
при пониженном атмосферном давлении, выбираемом из ряда: 666 (5); 133 (1); 13,3 (10"1); 1,33 (10~2); 1,33-10-1 (10“3) Па
(мм рт. ст.).
Измерения параметров спектрометрических ППД, имеющих энергетическое разрешение не более 30 кэВ, осуществляемые вне вакуума или при отсутствии пониженной температуры окружающей среды или корпуса детектора, следует проводить в условиях «чистой комнаты», установленных в НТД.
1.1.2. Измерения электрических и радиометрических параметров ППД, у которых отсутствует светозащита, а также полуфабрикатов и деталей ППД следует проводить при полном затемнении ППД (полуфабриката, детали).
1.1.3. При измерениях не должно быть влияний электромагнитных полей и фона ионизирующего излучения на результаты измерений либо должны быть приняты меры по учету этих влияний.
1.1.4. Измерения параметров ППД проводят при поданном на сигнальные выводы ППД напряжении, значение и полярность которого указывают в НТД.
1.2. Требования к аппаратуре
1.2.1. Номенклатура средств измерений, применяемых для измерения параметров ППД, должна соответствовать перечням, установленным в НТД.
1.2.2. Измерительные установки должны обеспечивать погрешность измерения соответствующих параметров согласно требованиям настоящего стандарта и НТД.
1.2.3. При дистанционных измерениях параметров допускается увеличивать погрешность за счет влияния дистанционных соединительных устройств.
Допустимое значение дополнительной погрешности, возникающей вследствие влияния дистанционных соединительных устройств, устанавливают в НТД.
1.2.4. Измерительные установки должны быть снабжены встроенными или съемными контактодержателями, обеспечивающими подключение ППД к измерительной установке без нарушения целостности выводов ППД и их покрытий.
Контактодержатели ППД должны обеспечивать экранирование ■от электромагнитных полей и затемнение ППД при измерениях электрических и радиометрических параметров, если такая защи- •та не обеспечивается конструкцией измеряемого ППД или другими конструктивными элементами установки.
1.2.5. Требования к устройствам задания рабочего напряжения ППД
1.2.5.1. Коэффициент пульсации на выходе источников рабочего напряжения не должен превышать 1 %.
1.2.5.2. Регулирующие устройства, предназначенные для установления рабочего напряжения, должны обеспечивать плавное изменение напряжения и перекрытие границ диапазонов не менее .10 %.
1.2.5.3. В случае применения зарядочувствительного усилителя ‘(далее — ЗУ), имеющего на входе транзисторы, и измерения ППД с рабочим напряжением свыше 50 В, скорость изменения подаваемого на входные выводы установки рабочего напряжения .должна быть не более 50 В-с-1.
1.2.5.4. Нестабильность источников рабочего напряжения, вызванная изменениями напряжения сети электропитания и температуры в пределах рабочих условий применения, не должна выходить за пределы ±1 %.
1.2.6. Погрешность установления и поддержания рабочего напряжения на сигнальных выводах ППД должна быть в пределах ±5 %.
1.2.7. Схема подключения ППД и источника рабочего напряжения ППД к установкам, имеющим на входе ЗУ, должна соответствовать приведенной на черт. 1.
В НТД допускаются;
заземление точки а вместо точки б;
противоположная полярность включения ППД и источнику рабочего напряжения.
BD—ППД; А—зарядочувствительный усили
тель (ЗУ); R—резистор утечки; С—блокирующий конденсатор: G—источник рабочего напряжения; а, б—точки подключения рабочего напряжения
Черт. 1
При достаточно малом темновом токе ППД и входе ЗУ, гальванически связанном с общим (нулевым) проводом схемы, допускается исключать резистор утечки при условии заземления точки а.
Полярность сигнала на входе ЗУ — отрицательная, при перемене полярности ППД и источника рабочего напряжения полярность изменяется на положительную.
Сопротивление резистора утечки должно удовлетворять неравенствам:
(О
’-ДТ
/?>2-108 KTz , (2)
Х2£ш.у
где 7? — сопротивление резистора утечки, МОм;
т — постоянная времени формирования переходной характеристики ЗУ, мкс;
Сдт — емкость ППД, пФ;
К — постоянная Больцмана, равная 1,38-10-5 аДж-К-1;
Т — абсолютная температура резистора, равная 300 К;
X — коэффициент преобразования, аКл-кэВ-1;
Еш.у — энергетический эквивалент уровня шумов усилителя, кэВ.
Емкость блокирующего конденсатора должна превышать емкость измеряемого ППД не менее чем в 100 раз.
Минимальные значения сопротивления резистора утечки и емкости блокирующего конденсатора должны соответствовать указанным в НТД.
Таблица 1
Наименование параметров зарядочувствительных усилителей
Нормы параметров ЗУ при измерении параметров ППД
емкости
энергетического эквивалента шума
энергетического разрешения и
энергетического эквивалента толщины мертвого слоя
дискретной чувствительности и дискретной эффективности
аналоговой чувствительности
временных параметров
Предельное изменение коэффициента передачи ЗУ, вызванное изменением емкости ППД1, %
±1
±5
±3
±5
±3
±10
Максимальная амплитуда входного сигнала, ФКл
- 1.5Х£тах
-5(?д
1,2Qmax
»2Qmax
Предельный шум2, кэВ
—
(0,1-1,0) Еш,дт
О
^■175(?д2 2 У7’
1 ^ш.дт 1
(0,01—0,10)-
Обозначения:
Ua — амплитуда напряжения генератора, мВ; Сдг — емкость ППД, пФ;
£ш.дт — энергетический эквивалент шума ППД, кэВ; £тах— максимальная регистрируемая энергия, кэВ; Qmax— максимальный регистрируемый заряд, фКл; Q д — порог дискриминации, фКл; % — коэффициент преобразования, фКл-кэВ-’; Еш_ДТо — норма на энергетический эквивалент шума ППД, установленная в НТД.
1.2.8. Основные параметры ЗУ — предельное изменение коэффициента передачи, вызванное изменением емкости ППД, энергетический эквивалент шума (далее — шум) и максимальная амплитуда входного сигнала должны соответствовать нормам, установленным в НТД на ППД конкретных типов, согласно табл. 1.
Требования к энергетическому эквиваленту шумов ЗУ должны, выполнять при соблюдении следующих условий:
емкость конденсатора, подключенного ко входу ЗУ, равна, максимальной емкости ППД;
напряжение, подаваемое от источника рабочего напряжения на вход установки, равно напряжению, подаваемому на ППД.
Рекомендуемые схемы зарядочувствительных входных каскадов и их основные шумовые характеристики приведены в справочном приложении 2.
Параметры t\ и t2 (черт. 2) переходной характеристики ЗУ при всех значениях амплитуд входных сигналов, указанных в табл. 1, должны быть в следующих пределах:
^=(0,75±0,15)т, (3)
/2=Д2,5±0,5)т, (4)
где т — постоянная времени формирования переходной характеристики, мкс.
Значение постоянной времени формирования переходной характеристики устанавливают в НТД на ППД из ряда: 0,05; 0,10; 0,20; 0,50; 1,00 с коэффициентом 10Z, мкс, где /=1 для спектрометрических и токовых ППД и 1 = 0 для остальных ППД.
В технически обоснованных случаях в НТД на ППД устанавливают параметры переходной характеристики, отличные от параметров, приведенных на черт. 2.
Переходные характеристики усилителей, предназначенных для измерения временных параметров, должны соответствовать требованиям, установленным в п. 12.2.
1.2.9. Если ППД имеет изолированный от электродов корпус, то место подключения корпуса ППД к измерительной схеме должно соответствовать указанному в НТД.
1.2.10. В конструкции установок или в их эксплуатационной документации должны быть предусмотрены меры, предотвращающие выход установок из строя при подключении к ним дефектных ППД, а также при смене ППД.
1.2.11. Способы задания полей ионизирующих излучений
1.2.11.1. Характеристики полей ионизирующих излучений, применяемых при измерениях радиометрических параметров ППД, должны соответствовать установленным в настоящем стандарте и НТД на ППД конкретных типов.
Осн
