Reeds für präzise Schaltung von Kleinstströmen - Keine Angaben im Datenblatt

[Maik M. (Firma: Uni Kassel) (elmorow)]

Hallo liebes Forum,

zur Zeit schreibe ich meine Examensarbeit in der Experimentalphysik, 
deren erstes Ziel es ist einen "Beam-Profiler" für ionisierende 
Strahlung zu entwickeln.
Der Aufbau steht bereits, ist vakuumdicht und fertig verkabelt. Um den 
Strahl zu charakterisieren werden Fotoplatten über Mikrometerschrauben 
in den Strahl geschoben und dann zwischen den Fotoplatten und dem Rest 
des Aufbaus ein Strom (vermutlich im unteren Nanoamperebereich) über ein 
Keithley (fragt bitte nicht nach dem Modell) gemessen.

Das Problem was sich ergibt ist, dass mir nur ein Keithley zur Verfügung 
steht um vier Abnehmer (Oben, unten, rechts, links) zu messen.
Nun bin ich seid längerer Zeit auf der Suche nach geeigneten Schaltern, 
die für jene Kleinstströme und Spannungen ausgelegt sind.
Ich hoffe ihr werdet mir zustimmen, dass Reed-Relais die richtige Wahl 
sind.

Nach erster Suche bin ich auf folgende Relais gestoßen:

Pickering 109 - Serie
Ein Pickering-Mitarbeiter meinte, diese Relais wären für Elektrometer 
geeignet. Tatsächlich heißt es im Datenblatt auch, dass sie für "kleine 
Ströme geeignet" wären. Er hat mir auch direkt eins davon zukommen 
lassen aber ich zögere noch es zu verwenden, da ich nicht sicher bin wie 
sehr ich einem "Verkäufer" vertraue und ich nicht der sein will, der 
beichten muss das Keithley gebraten zu haben.

Standex-Meder CRF - Serie
Standex-Meder hat direkt eine PDF in der es heißt, dass die CRF-Reihe in 
Elektrometern verwendet wird.

Beide Datenblätter der Relais haben zwar Angaben zu den maximalen 
Belastungsgrenzen, sagen aber nichts über den für mich relevanten 
Bereich aus.

Habt ihr alternative Ideen/Vorschläge zu Schaltern für den 
Nanoamperebereich?

Und kann ich das Keithley mit falschdimensionierten Schaltern überhaupt 
braten?

Liebe Grüße & entschuldigung für die Wall of Text

[Bernd (Gast)]

Hallo Maik,

schön, dass du den Marketing-Angaben aus Datenblättern mit gesundem 
Misstrauen begegnest.

>Beide Datenblätter der Relais haben zwar Angaben zu den maximalen
>Belastungsgrenzen, sagen aber nichts über den für mich relevanten
>Bereich aus

Frag' doch den Hersteller an, ob er eine konkrete Aussage über die dir 
fehlenden Parameter machen kann.

Ich habe das bei anderen Bauteilen schon öfters mit Erfolg gemacht (habe 
aber auch >1000 Stk. verbaut)

[Uwe B. (Firma: TU Darmstadt) (uwebonnes)]

Pickering hat bestimmt keinen schlechten Ruf. Und Nanoampere sind nicht 
weit vom Starkstrom entfernt.
Um Dich in die Probleme einzuarbeiten, arbeite
http://www.tek.com/document/handbook/low-level-measurements-handbook
durch. Aber, falls Du nicht breitbandig messen musst, bis Du noch einige 
Dekaden ueber den esoterischen Problemen. Ein vernuenftiger Aufbau mit 
Schirmung und passender Masse ist natuerlich trotzdem noetig.

Auch mit elektronischen Schaltern, z.B. ADG659, kommst Du auch in den 
Picoampere Bereich.

[Falk B. (falk)]

@Maik Morow (Firma: Uni Kassel) (elmorow)

>Ich hoffe ihr werdet mir zustimmen, dass Reed-Relais die richtige Wahl
>sind.

Aber bitte mit Goldkontakten!

>sehr ich einem "Verkäufer" vertraue und ich nicht der sein will, der
>beichten muss das Keithley gebraten zu haben.

Da wird nix gebraten, schlimmstenfalls hast du höhere 
Übergangswiderstände oder Leckströme.

>Beide Datenblätter der Relais haben zwar Angaben zu den maximalen
>Belastungsgrenzen,

Goldkontakte sollte man nur mit sehr kleinen Schaltleistungen und 
Strömen belasten, sagen wir im Bereich von 100mW und weniger, denn sonst 
werden sie durch den Schaltlichtbogen zerstört. In Idealfall schaltet 
man lastfrei.

>Und kann ich das Keithley mit falschdimensionierten Schaltern überhaupt
>braten?

Nein.

[Michael B. (laberkopp)]

Maik M. schrieb:
> Ich hoffe ihr werdet mir zustimmen, dass Reed-Relais die richtige Wahl
> sind.

Na ja, nicht jedes hab einen Mindeststrom von 0. Auch Goldkontakte 
brauchen einen Mindeststrom.

Nimm quecksilberbenetzte. Sind aber ncht RoHS. Für Experimente wohl 
egal.

Auch ist fraglich, wie sehr die kapazitive Einkopplung der 
Spulensteuerspannnug in das hochohmige Eingangssignal stört. Man sollte 
also Relais mit Abschirmung nehmen.

Ich würde wegen der Einstreuung der Spule und dem Kontaktproblem ggf. 
über mechanische Drehschalter nachdenken. Die schleifen, säubern die 
Konkate also auch ohne Strom, und der mechanische Antrieb (Motor) kann 
weit weg sein, und das ganze kann ausreichend gekapselt werden.