ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Термисторы из "Влияние облучения на материалы и элементы электронных схем " Термисторы представляют собой чувствительные к колебаниям температуры сопротивления, часто используемые для автоматического обнаружения, измерения и контроля физической энергии. Важнейшее отличие термисторов от других материалов с переменным сопротивлением заключается в их исключительной чувствительности к сравнительно малым изменениям температуры. В противоположность металлам, имеющим небольшой температурный коэффициент сопротивления, термисторы обладают большим отрицательным температурным коэффициентом. Обычно термисторы выполняют в виде бусинок, дисков или шайб и стержней. Их изготовляют из смесей окислов различных металлов, таких, как марганец, никель, кобальт, медь, уран, железо, цинк, титан и магний, со связующими материалами. Окислы смешивают в определенных пропорциях, обеспечивающих получение требуемого удельного сопротивления и температурного коэффициента сопротивления. Полученным смесям придают нужную форму и спекают в контролируемых атмосферных и температурных условиях. Окончательный продукт представляет собой твердый керамический материал, который можно монтировать различными способами в зависимости от механических, температурных и электрических требований. [c.359] Измерение электрических параметров, которые характеризуют температурные зависимости термистора, трудно выполнить точно из-за сложной конструкции элемента, его формы, высокой чувствительности к окружающей температуре и влияния непосредственного нагрева измерительными токами. Такие параметры, как зависимость вольт-амперной характеристики от температуры, электросопротивление при постоянной температуре, наличие температурного гистерезиса, полупроводниковые свойства и изменения констант материалов, часто измеряли с целью выяснения ухудшения свойств, зависящих от внешних условий. При исследовании облученных термисторов в большинстве случаев обычно учитывали влияние излучения только на вольт-амперную характеристику. [c.359] В работе [47] три типа термисторов стержни, бусы и диски — облучали интегральным потоком быстрых нейтронов 5,5-10 нейтрон1см и интегральной дозой у-облучения 2-10 эрг1г. Исследовали переходные процессы, хотя испытываемые элементы имели исключительную чувствительность к колебаниям температуры реактора. При измерении вольт-амперных величин во время и после облучения не были обнаружены изменения значений отрицательных температурных коэффициентов сопротивления. [c.359] В работе [38] шесть термисторов облучали при температуре 45° С интегральным потоком быстрых нейтронов 10 нейтрон1см и у-излуче-нием до дозы 8,5-10 эрг/г. Термисторы герметизировали в алюминиевых капсулах с помощью эпоксидной смолы и частично заливали керосином. [c.359] Опыт был задуман таким образом, что капсулы с термисторами в процессе облучения могли наклоняться, что обеспечивало возможность измерения вольт-амперных характеристик элементов в жидкости и в сухом состоянии. [c.360] Часто при выборе температурночувствительного элемента трудно решить, что использовать для измерения температуры термистор с отрицательным температурным коэффициентом или термопару с положительным температурным коэффициентом. В работе [82] проведено сравнение влияния излучения на кремниевые и окисно-металлические типы термисторов. Интерес к кремниевым термисторам возник недавно в связи с положительным температурным коэффициентом этих термисторов в отличие от окисно-металлических. Сопротивление термисторов обоих типов при комнатной температуре было равно 100 ом. [c.360] Объяснения этого эффекта пока не дано, однако можно предположить, что быстрый переход от положительного изменения сопротивления к отрицательному связан с некоторыми р — и-полупроводниковыми свойствами, обнаруженными недавно в облученных окислах металлов. Известны случаи, когда в некоторых окислах металлов р-тина под действием излучения наблюдается переход в полупроводник и-типа, а в окислах га-типа под действием излучения свойства и-типа еще более закрепляются. Отсюда был сделан вывод, что термисторы, использовавшиеся в этом опыте, не годятся для работы в условиях облучения. [c.361] Ввиду недостатка опытных данных о влиянии излучения на термисторы можно полагать, что некоторые полезные сведения такого типа можно получить из данных о влиянии излучения на различные окислы металлов. Как упоминалось выше, термисторы изготовляют путем смешивания окислов различных металлов со связующими материалами. Большинство окислов, применяемых в термисторах, хорошо известны как катализаторы химических реакций и как полупроводники для изготовления диодов. Различные окислы металлов несколько отличаются друг от друга по чувствительности сопротивления к изменению температуры. [c.361] Значительная часть работ по облучению окислов металлов сводилась к определению их каталитической активности в условиях облучения. Результаты этих работ трудно использовать для определения электрических характеристик окислов металлов, и поэтому, обсуждая возможность их применения в термисторах, приходится делать различные допущения. При сравнении с другими окислами наиболее критичными оказываются окислы урана и кобальта, ввиду того что при наличии их могут резко измениться электрические характеристики полезных примесей или связующих материалов. [c.361] Таким образом, главная опасность заключается в том, что под действием облучения может нарушиться симметричность характеристик термисторов, что приведет к различию между прямым и обратным сопротивлением во всех случаях, где закись меди является одним из основных компонентов смеси. Остальные окислы металлов ведут себя под облучением в основном подобно закиси меди, причем в большинстве случаев наблюдается остаточный эффект ионных смещений вблизи поверхности материалов. Ионные смещения, например, в окиси цинка [5] уменьшают каталитическую активность окислов. В связи с этим появляется возможность рассеяния или захвата электронов ловушками, что может изменить важные для термисторов электрические характеристики. [c.362] Вернуться к основной статье