(57)【要約】本発明は、電流（Ｉｐｈ）に基づいて電圧（Ｖｏｕｔ ）を供給するための電子手段（３，Ｒ）を具備してなる電流−電圧変換器に関するものである。この変換器は、−電流を変換器の入力ポートに対して接続するかどうかを規定する第１手段（４，Ｋ）と、−変換器の出力ポート上における、電流（Ｉｐｈ）が変換器の入力ポートに対して接続されている場合の電圧値（Ｖｏｕｔ１）を採取して記憶するための、第２手段（ＥＣＨ１）と、−変換器の出力ポート上における、電流（Ｉｐｈ）が変換器の入力ポートに対して接続されていない場合の電圧値（Ｖｏｕｔ２，Ｖｏｕｔ３）を採取して記憶するための、第３手段（ＥＣＨ２）と、−第２手段により採取して記憶された電圧値（Ｖｏｕｔ１）から、第３手段により採取して記憶された電圧値（Ｖｏｕｔ２，Ｖｏｕｔ３）を差し引くための、第４手段（Ｓ）と、を具備している。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流（Ｉｐｈ）に基づいて電圧（Ｖｏｕｔ ）を供給するための電子手段（３，Ｒ）を具備してなる電流−電圧変換器であって、
−前記電流を前記変換器の入力ポートに対して接続するかどうかを規定する第１手段（４，Ｋ）と、
−前記変換器の出力ポート上における、前記電流（Ｉｐｈ）が前記変換器の前記入力ポートに対して接続されている場合の電圧値（Ｖｏｕｔ１）を採取して記憶するための、第２手段（ＥＣＨ１）と、
−前記変換器の前記出力ポート上における、前記電流（Ｉｐｈ）が前記変換器の前記入力ポートに対して接続されていない場合の電圧値（Ｖｏｕｔ２，Ｖｏｕｔ３）を採取して記憶するための、第３手段（ＥＣＨ２）と、
−前記第２手段（ＥＣＨ１）により採取して記憶された前記電圧値（Ｖｏｕｔ１）から、前記第３手段（ＥＣＨ２）により採取して記憶された前記電圧値（Ｖｏｕｔ２，Ｖｏｕｔ３）を差し引くための、第４手段（Ｓ）と、
を具備していることを特徴とする電流−電圧変換器。
【請求項２】
請求項１記載の電流−電圧変換器において、
前記第１手段（４，Ｋ）が、リレー（４）と、コンタクト（Ｋ）と、から構成され、
前記第２手段が、入力ポートと出力ポートとを有した第１サンプルホールド回路（ＥＣＨ１）から構成され、
前記第３手段が、入力ポートと出力ポートとを有した第２サンプルホールド回路（ＥＣＨ２）から構成され、
前記第１サンプルホールド回路の前記入力ポートが、前記第２サンプルホールド回路の前記入力ポートに対して接続され、
前記第４手段が、減算器（Ｓ）によって構成され、
この減算器（Ｓ）が、前記第１サンプルホールド回路（ＥＣＨ１）の前記出力ポートに対して接続された第１入力ポートと、前記第２サンプルホールド回路（ＥＣＨ２）の前記出力ポートに対して接続された第２入力ポートと、を有していることを特徴とする電流−電圧変換器。
【請求項３】
請求項２記載の電流−電圧変換器において、
前記コンタクト（Ｋ）に対する命令と前記両サンプルホールド回路（ＥＣＨ１，ＥＣＨ２）に対する命令とを同期させるシーケンサ（５）を具備していることを特徴とする電流−電圧変換器。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電流−電圧変換器において、
電流に基づいて電圧を供給するための前記電子手段（３，Ｒ）が、反転入力ポートおよび出力ポートを有したオペアンプ（３）と、このオペアンプ（３）の前記反転入力ポートと前記出力ポートとの間に設置された抵抗（Ｒ）と、によって構成されていることを特徴とする電流−電圧変換器。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか１項に記載の電流−電圧変換器において、
前記減算器（Ｓ）が、オペアンプを備えていることを特徴とする電流−電圧変換器。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の電流−電圧変換器において、
前記変換器の前記入力ポートに対して前記電流が接続されていない時には、前記変換器の前記入力ポートが、非接続状態とされることを特徴とする電流−電圧変換器。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の電流−電圧変換器において、
前記変換器の前記入力ポートに対して前記電流が接続されていない時には、前記変換器の前記入力ポートが、負荷抵抗（ｒｃ ）に対して接続されることを特徴とする電流−電圧変換器。
【請求項８】
請求項７記載の電流−電圧変換器において、
前記負荷抵抗（ｒｃ ）が、変換対象をなす前記電流を供給している電流源（２）の内部抵抗（ｒ）とほぼ同じ抵抗値を有したものとされていることを特徴とする電流−電圧変換器。
【請求項９】
Ｘ線放射またはγ線放射に対するセンサであって、
検出対象をなす放射の影響によってホール−電子対を生成し得るとともに光起電モードで接続されさらにほぼ一定の温度に維持された少なくとも１つの半導体接合部を具備してなり、
請求項１〜８のいずれか１項に記載された電流−電圧変換器を具備していることを特徴とするセンサ。
【請求項１０】
請求項９記載のセンサにおいて、
前記ほぼ一定の温度が、雰囲気温度よりも高温であることを特徴とするセンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電流−電圧変換器に関するものである。
【０００２】
より詳細には、本発明は、例えば数ナノアンペアという程度の電流といったような弱電流を測定するための電流−電圧変換器に関するものである。
【０００３】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
電流−電圧の変換機能を実行し得るアセンブリとしては、多くのものが存在する。このようなアセンブリは、例えば放射検出器からの電流を測定するといったような目的で、使用することができる。
【０００４】
放射検出器は、小さな値の電流を供給する。その場合、検出器には、プリアンプが接続され、これにより、検出された電流が、劣化というリスクなしに信号を伝達または処理するのに十分な強度の電圧へと、変換される。プリアンプは、良好な信号雑音比を維持しなければならない。
【０００５】
プリアンプがかなりの照射量のＸ線またはγ線を受けたような場合には、および／または、プリアンプの周囲の雰囲気温度がかなり上昇した場合には、劣化現象が、現れる。このような劣化現象により、プリアンプの入力ポートや出力ポートにおいてオフセット電圧が発生し、また、プリアンプの入力ポートにおける分極電流が増大する。さらに、ゲインが、損なわれる。
【０００６】
現在、例えばいくつかの原子力環境内において、弱電流に関して行われる測定の極度の劣化を避けるために、いくつかの手法が公知である。
【０００７】
第１の手法においては、プリアンプアセンブリを放射環境の外部に配置することによって、プリアンプの性能を保証する。この場合、周囲の電磁擾乱にもかかわらずシールドケーブルに沿って弱電流を搬送する必要があるという困難性が存在する。電流が非常に小さくかつ環境内のＸ線またはγ線放射が大きい場合には、シールドは、通常、無機絶縁体材料によって行われ、このため、ワイヤを容易に曲げることができない。無機絶縁体材料は、過度の曲げやちょっとした衝撃で内部クラックが発生してしまいこれにより機械的性能や電気的性能が劣化してしまうことのために、設置が困難である。他の観点として、無機絶縁体は、直径をかなり大きなものとしてしまう。
【０００８】
他の手法においては、トランジスタや真空管をベースとしたアセンブリといったような本来的に強固な技術を使用する。大きい放射に適用されるそのようなアセンブリは、“Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ Ｍｅｔｅｒ”（Ｓｅｐｈｔｏｎ氏他）と題する米国特許明細書第５，８４７，３９１号に開示されている。プリアンプは、バイポーラトランジスタおよび真空管をベースとした強固なアセンブリから構成されている。無線システムが、このアセンブリに対して接続されている。このユニットは、強度が増強されており、最大で５ＭＧｙという累積線量にまで耐えることができる。しかしながら、そのようなシステムの能力に関し、測定感度が既知ではない。アンプアセンブリが累積線量を受けたときには、性能が劣化する。
【０００９】
回路のレスポンスを補正することが、必要とされる。この文献においては、参照電圧測定と温度測定とが規則的間隔でもって行われる。これら測定を行うことにより、累積線量と温度とに照らして、アンプアセンブリのドリフトが補償される。補正は、放射環境の外部に設置されたシステムによって行われる。補正プロセスにおいては、様々なデータを送出し、外部計算ユニットによってこのデータを処理することが要求される。これとは別に、真空管に頼ることは、非常に窮屈なことであるとともに、比較的コスト高となる。耐用年数は、ある種の構成要素（特に、フィラメント）が機械的振動に敏感であることにより、偶発的に短縮されることがあり得る。その結果、信頼性に問題がある。最後に、真空管は、シリコン内に集積された素子よりも市場において高価であり、平均寿命という問題点をもたらす。
【００１０】
第３の公知手法においては、市販の集積素子を使用する。電磁放射を受けたときには、集積素子の効率は、非常に急速に劣化する。したがって、集積素子を定期的に交換する必要がある。そのため、変換器回路のメンテナンス代が、コスト高となる（新品の構成要素を定期的に購入したり、新品の構成要素を取り付け得るように回路を固定する）。
【００１１】
本発明は、上記各欠点を有していない。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
実際、本発明は、電流に基づいて電圧を供給するための電子手段を具備してなる電流−電圧変換器に関するものである。この電流−電圧変換器は、
−電流を変換器の入力ポートに対して接続するかどうかを規定する第１手段と、
−変換器の出力ポート上における、電流が変換器の入力ポートに対して接続されている場合の電圧値を採取して記憶するための、第２手段と、
−変換器の出力ポート上における、電流が変換器の入力ポートに対して接続されていない場合の電圧値を採取して記憶するための、第３手段と、
−第２手段により採取して記憶された電圧値から、第３手段により採取して記憶された電圧値を差し引くための、第４手段と、
を具備している。
【００１３】
よって、本発明による電流−電圧変換器は、Ｘ線放射やγ線放射によって引き起こされる擾乱に起因する電流変動および／または雰囲気温度の上昇に起因する電流変動にほぼ無関係であるようにして、出力電圧を供給するための手段を具備している。
【００１４】
本発明による電流−電圧変換器は、例えば１００ｋＧｙ以上といったような累積線量を受領した後においてさえも、本明細書の記載通りに信頼性高く動作するようにして強化されたのと同じ効果をもたらす。本発明の場合には、『強化』は、構成要素どうしの構成に起因するとともに、それら構成要素による機能に起因するものであって、構成要素自体の製造技術に起因するものではない。よって、変換器は、全体的なものとしては『強化』されているけれども、個々の構成要素の各々は、強化された技術によって製造されたものではない。そのような強化により、電流−電圧変換器を、システムの近傍に場合によっては測定センサの近傍に、設置することを可能とする。したがって、非常に微弱な電流の搬送に関連する問題点が排除され、便利である。
【００１５】
オペアンプに関連した補正電子回路は、オペアンプの劣化によって生成されるドリフトを除去することができる。電流−電圧変換器の出力ポートにおいて得られた増幅済み測定信号は、電離性放射および／または温度上昇に起因するドリフトとは、無関係なものとなる。
【００１６】
本発明の好ましい実施モードにおいては、電流−電圧変換器は、オペアンプを使用して形成される。本発明によれば、１００ｋＧｙ以上の累積線量においてそのような素子を使用することが可能とされ、便利である。プリアンプ自体が、オペアンプの経時変化によって生成されたドリフトを補償することができ、装置が配置されている照射ゾーンの外部に配置された補正手段を使用する必要なく、直接的に正確な測定を供給する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の他の特徴点や利点は、添付図面を参照して説明されている以下の好ましい実施モードに関する説明を読むことにより、明瞭となるであろう。
【００１８】
図１は、従来技術に基づいた、理想的な電圧源に対して接続された理想的な電流−電圧変換器内における電流および電圧の確立を示している。
【００１９】
変換器（１）は、オペアンプ（３）と、フィードバック抵抗（Ｒ）と、を備えている。オペアンプ（３）は、マス（ｍａｓｓ）に対して接続された非反転入力ポート（＋）と、電流（Ｉｐｈ）に関する電流源（２）に対して接続された反転入力ポート（−）と、を有している。抵抗（Ｒ）は、反転入力ポート（−）と、オペアンプ（３）の出力ポートと、の間に設置されている。
【００２０】
このような電流−電圧変換アセンブリは、高精度で、非常に微弱な電流（例えば、１０−９アンペアという程度の電流）を測定することができる。オペアンプ（３）は、好ましくは、バイポーラ技術において、特にＪＦＥＴの第１ステージ入力ポートを有したものとされている。電流（Ｉｐｈ）に関する電流源（２）は、例えばＸ線やγ線放射を受けることとなる１つまたは複数の半導体接合部といったような検出器からの電流を、模擬している。ほぼゼロの電圧が、オペアンプ（３）の入力ポートにおいて維持されており、一方、アセンブリは、適切に供給され分極されている。反転入力ポートと非反転入力ポートとの間の電位差が０ボルトに等しいと仮定すると（理想的な場合）、オペアンプ（３）の出力ポートにおいて検出される電圧（Ｖｏｕｔ ）は、Ｖｏｕｔ＝Ｒ×Ｉｐｈ となる。
【００２１】
図２は、本発明に基づいた、現実の電圧源に対して接続された現実の電流−電圧変換器内における電流および電圧の確立を示している。
【００２２】
反転入力ポート（−）上には、分極電流（ｉｂ−）が存在しており、非反転入力ポート（＋）上には、分極電流（ｉｂ＋）が存在している。他の観点から見れば、反転入力ポート（−）と、回路のマスと、の間には、オフセット電圧（Ｖｏｆｆ ）が存在している。
【００２３】
図２は、従来技術における現実の電流−電圧変換器における搬送機能をうまく説明しており、したがって、搬送機能に対しての擾乱（照射、かなりの温度上昇）の影響をうまく説明している。
【００２４】
オペアンプ（３）の出力ポートにおける電圧（Ｖｏｕｔ ）は、ｉｒ＝Ｖｏｆｆ／ｒとしたときに、Ｖｏｕｔ＝Ｒ×（Ｉｐｈ＋ｉｒ＋ｉｂ−）となる。ここで、ｒは、電流源（２）の内部抵抗である。
【００２５】
多くの場合、Ｉｐｈが、例えば１０−９アンペアの程度といったように小さい値であったとしても、ｉｒおよびｉｂ− は、Ｉｐｈと比較して無視できるものである。他方、例えばイオン化を起こす放射および／または雰囲気温度の上昇といったような原因によって誘起される擾乱影響は、Ｉｐｈと比較して、ｉｒおよびｉｂ− を、もはや無視できないものとする。これにより、出力電圧（Ｖｏｕｔ ）に、かなりのドリフトが発生する。このドリフトは、実質的に、オペアンプ（３）の入力第１ステージにおける分極電流（ｉｂ− およびはｉｂ＋ ）の増大、および／または、内部抵抗（ｒ）に対して印加されたオフセット電圧（Ｖｏｆｆ ）による漏洩電流（ｉｒ ）の増大、に関連するものである。
【００２６】
照射現象が存在している場合には、数ｋＧｙという累積線量の後には、電流（ｉｂ−）の値が、電流（Ｉｐｈ）と比較して無視できなくなる。同じく、オフセット電圧（Ｖｏｆｆ ）が増大し、電流（ｉｒ ）が、もはや無視できなくなる。電流（ｉｂ−，ｉｒ ）が、電流（Ｉｐｈ）に対して加えられる。このため、上記の式に従って、出力電圧（Ｖｏｕｔ ）がドリフトする。
【００２７】
熱的擾乱の影響においても、同様のドリフトが観測される。照射によってまたは熱的ドリフトによって引き起こされた擾乱は、多くのアンプにおいて、同一方向に進行し、そのため、互いに加算される。
【００２８】
図３は、本発明による電流−電圧変換器を示している。
【００２９】
本発明による電流−電圧変換器は、電子的補正手段を備えており、この電子的補正手段は、本来的に強化されていない構成要素から構成されたものではあるけれども、累積線量に関して安定な測定を行うことができる。安定な測定においては、オペアンプ（３）に変動が引き起こされたにしても、電流−電圧変換器の出力電圧（Ｖｓ ）を、ほぼ一定に維持する。
【００３０】
電子的補正手段は、コンタクト（Ｋ）と、リレー（４）と、シーケンサ回路（５）と、２つのサンプルホールド回路（ＥＣＨ１，ＥＣＨ２）と、減算器（Ｓ）と、を備えている。ここで、本発明の範囲を逸脱することなく、リレー（４）を、同様の転流機能を果たしかつ非常に小さな漏洩電流を示すような半導体パワーデバイスによって代替し得ることに注意されたい。
【００３１】
補償回路（補正回路と同義）の作用は、リレー（４）による転流をベースとしている。リレー（４）の制御は、シーケンサ回路（５）によって行われている。シーケンサ回路（５）は、リレー（４）のコイルに対して、例えば数秒間といったような同じ長さの開閉サイクルを、指令する。リレー（４）のコンタクト（Ｋ）は、オペアンプ（３）の反転入力ポートが電流源（２）に対して接続されるかどうかを制御する。反転入力ポートが電流源に対して接続されていないときには、反転入力ポートは、非接続状態とされているか、あるいは、負荷抵抗（ｒｃ ）に対して接続されているか、のいずれかである。負荷抵抗（ｒｃ ）の値は、好ましくは、内部抵抗（ｒ）の値とほぼ同じとされる。
【００３２】
コンタクト（Ｋ）が電流源（２）に対して閉塞されている場合には、オペアンプ（３）の出力電圧（Ｖｏｕｔ１）は、ｉｒ＝Ｖｏｆｆ／ｒとしたときに、Ｖｏｕｔ１＝Ｒ×（Ｉｐｈ＋ｉｂ−＋ｉｒ） となる。
【００３３】
コンタクト（Ｋ）が電流源（２）に対して閉塞されていない場合には、オペアンプ（３）の出力電圧は、
−コンタクト（Ｋ）が負荷抵抗（ｒｃ ）に対して閉塞されている時に、ｉｃ ＝Ｖｏｆｆ／ｒｃとしたときに、Ｖｏｕｔ２＝Ｒ×（ｉｂ−＋ｉｃ）となるか、あるいは、
−コンタクト（Ｋ）が非接続状態とされている時に、Ｖｏｕｔ３＝Ｒ×ｉｂ−となるか、
のいずれかである。
【００３４】
本発明においては、電流（ｉｒ ）が、電流（Ｉｐｈ，ｉｂ−）に対して無視できる場合には、補正後の出力電圧は、電圧（Ｖｏｕｔ１）から電圧（Ｖｏｕｔ３）を差し引くことによって、得られる。
【００３５】
同様に、電流（ｉｒ ）が、電流（Ｉｐｈ，ｉｂ−）に対して無視できない場合には、補正後の出力電圧は、電圧（Ｖｏｕｔ１）から電圧（Ｖｏｕｔ２）を差し引くことによって、得られる。
【００３６】
本発明を何ら限定することのない例示として、電流（ｉｒ ）が、電流（Ｉｐｈ，ｉｂ−）に対して無視できないものと考えられる場合を例にとって、説明を続ける。
【００３７】
その場合、本発明においては、電圧（Ｖｏｕｔ１，Ｖｏｕｔ２）が、それぞれ対応するサンプルホールド回路（ＥＣＨ１，ＥＣＨ２）によって、採取されて記憶される。
【００３８】
２つのサンプルホールド回路（ＥＣＨ１，ＥＣＨ２）は、シーケンサ回路（５）によって制御される。リレー（４）に対する命令と、サンプルホールド回路（ＥＣＨ１，ＥＣＨ２）に対する命令とは、同期されていることが好ましい。ここで、本発明の範囲を逸脱することなく、サンプルホールド回路（ＥＣＨ１，ＥＣＨ２）の採取タイミングとコンタクト（Ｋ）の切換トグルタイミングとをうまくずらせ得るようにして、電流−電圧変換器手段を配置することができ、これにより、測定ノイズを発生させないようにすることができることに注意されたい。
【００３９】
サンプルホールド回路（ＥＣＨ１）は、リレーのコンタクト（Ｋ）が電流源（２）に対して閉塞されている時に、オペアンプ（３）の出力ポート上の電圧値を採取して記憶する。
【００４０】
サンプルホールド回路（ＥＣＨ２）は、リレーのコンタクト（Ｋ）が負荷抵抗（ｒｃ ）に対して閉塞されている時に、オペアンプ（３）の出力ポート上の電圧値を採取して記憶する。
【００４１】
そして、減算機能を行うことにより、電流−電圧変換器の出力ポート上における電流（Ｉｐｈ）に関する値を知ることができる。これにより、
Ｖｓ＝Ｖｏｕｔ１−Ｖｏｕｔ２＝［Ｒ×（Ｉｐｈ＋ｉｂ−＋ｉｒ）］−［Ｒ×（ｉｂ−＋ｉｃ）］
となり、ｉｒ＝ｉｃ（すなわち、ｒ＝ｒｃ）という仮定の下で、
Ｖｓ＝Ｒ×Ｉｐｈ
を得る。
【００４２】
本発明の好ましい実施モードにおいては、電圧（Ｖｏｕｔ１，Ｖｏｕｔ２）の減算は、例えばオペアンプといったような、減算器（Ｓ）によって行われる。
【００４３】
抵抗（Ｒ，ｒｃ ）は、抵抗値が放射条件には無関係であるような抵抗である。必要であれば、抵抗（Ｒ）は、温度に対してごくわずかしか依存しないものとすることができ、抵抗（ｒｃ ）は、内部抵抗（ｒ）の加熱抵抗性と似たような加熱抵抗性を有するものとすることができる。したがって、電圧（Ｖｓ ）は、電流（Ｉｐｈ）に対して非常に良好に比例する。本発明による電流−電圧変換器は、アンプの入力ポート上における分極電流の変動やオフセット電圧の変動に起因するすべてのドリフトを、除去することができ、便利である。したがって、特に、温度変動に関連したドリフトを除去することができる。
【００４４】
減算器（Ｓ）は、好ましくは、ＪＦＥＴバイポーラ技術を使用して形成される。
【００４５】
本発明による電流−電圧変換器の、ガンマ放射下における特性を、検証した。使用した放射源は、６０Ｃｏ放射源である。電流−電圧変換アセンブリの分極電流のドリフト測定を行った。図４における曲線（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３）は、１ｋＧｙ／ｈという一定の照射率に関して行われた累積線量に依存した電圧測定の結果を示すものであって、それぞれ、サンプルホールド回路（ＥＣＨ１）の出力ポート上における、サンプルホールド回路（ＥＣＨ２）の出力ポート上における、および、減算器（Ｓ）の出力ポート上における、各結果を示している。測定された電流（Ｉｐｈ）は、９０ｎＡに等しい。得られた最大累積線量は、約１００ｋＧｙである。この測定は、２５℃という雰囲気温度において行われたものである。
【００４６】
曲線（Ｃ１）は、サンプルホールド回路（ＥＣＨ１）の出力ポート上において行われた電圧測定を示している。したがって、これは、電流−電圧変換アセンブリが電流源（２）に対して接続されている時に、電流−電圧変換アセンブリに対して行われた測定結果である。
【００４７】
曲線（Ｃ２）は、サンプルホールド回路（ＥＣＨ２）の出力ポート上において行われた電圧測定を示している。したがって、これは、電流−電圧変換アセンブリが負荷抵抗（ｒｃ ）に対して接続されている時に、電流−電圧変換アセンブリに対して行われた測定結果である。これにより、累積線量が増大し始めたところで、電流（ｉｂ−，ｉｒ ）の合計が急激に大きくなっていることがわかる。
【００４８】
曲線（Ｃ３）は、減算器（Ｓ）の出力ポート上において行われた電圧測定を示している。減算器の出力ポート上において測定された電圧が、サンプルホールド回路（ＥＣＨ１）の出力電圧とサンプルホールド回路（ＥＣＨ２）の出力電圧との差であることが、明瞭である。
【００４９】
本発明によるオフセットの記憶原理および補正原理は、取り扱いにくい熱応力の場合にも適用することができる。したがって、本発明による補償回路（補正回路）は、抵抗（Ｒ）が小さな熱係数を有しておりかつ抵抗（ｒ，ｒｃ ）が互いに同様の熱的振舞いを有しているという条件下において、熱環境とは無関係に、一定の出力電圧を保証するものであり、便利である。
【００５０】
本発明による電流−電圧変換器アセンブリは、例えば連続的な信号の測定または低周波信号の測定といったような測定に、特に好適である。周波数レスポンスまたは通過域は、例えば数秒とすることができるような、リレーの転流速度によって、制限される。この持続時間は、サンプルホールド回路（ＥＣＨ１，ＥＣＨ２）の採取周波数および遮断周波数を規定する。１００ｋＧｙにおいて強化された電流−電圧変換器は、照射環境下において使用することができる。電流−電圧変換器は、プリアンプセンサとして検出回路に対して接続することができる。検出器／センサ間の接続は、最小長さにまで低減することができ、便利である。センサ変換器アセンブリは、同一ボックス内に構築することができ、これにより、電気的干渉に関する性能を改良することができる。
【００５１】
本発明による電流−電圧変換器は、検出対象をなす放射に対して露出されているという状況下においてホール−電子対を生成することができるとともに光起電モードでもって接続されておりさらに検出手段によりほぼ一定の温度に維持されているような少なくとも１つの半導体接合部によって生成された非常に微弱な電流を取り扱うに際して、特に好適である。そのような接合部は、Ｘ線またはγ放射のように振る舞い、本発明による検出器接合部／変換器ユニットは、Ｘ線またはγ放射に対してのセンサモニタとなる。電離性放射に対しての１つまたは複数の接合部の耐性、および、１つまたは複数の接合部の測定感度は、ほぼ一定とされた温度が雰囲気温度よりも高温になったとしても、動作可能な最大温度よりも低温である限りにおいては、大幅に改良される。この温度を、測定対象をなす放射の存在領域の外部に配置し得るような公知の制御手段によってできるだけ一定に維持することが、便利である。
【００５２】
光起電モードでの接続とは、接合部が非常に小さな値のオーミック抵抗によって接続されている場合だけでなく、接合部が、本発明による変換器といったような変換器のポート間においてほぼゼロという電位差を維持し得るような電子回路によって閉塞されている場合までも含むことを、理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術に基づいた、理想的電圧源に対して接続された理想的電流−電圧変換器内における電流および電圧の確立を示す図である。
【図２】本発明に基づいた、現実の電圧源に対して接続された現実の電流−電圧変換器内における電流および電圧の確立を示す図である。
【図３】本発明による電流−電圧変換器を示す図である。
【図４】本発明による電流−電圧変換器に関しての、レスポンス曲線を示す図である。
【符号の説明】
２　　　　電流源
３　　　　オペアンプ（電子手段）
４　　　　リレー（第１手段）
５　　　　シーケンサ回路（シーケンサ）
−　　　　反転入力ポート
ＥＣＨ１　サンプルホールド回路（第１サンプルホールド回路、第２手段）
ＥＣＨ２　サンプルホールド回路（第２サンプルホールド回路、第３手段）
Ｉｐｈ　　　電流
Ｋ　　　　コンタクト（第１手段）
Ｒ　　　　抵抗（電子手段）
ｒ　　　　内部抵抗
ｒｃ 　　　負荷抵抗
Ｓ　　　　減算器（第４手段）
Ｖｏｕｔ 　　出力電圧（電圧）
【図４】
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【国際公開パンフレット】
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2004514912.tif 000005
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【国際調査報告】
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