反熔丝FPGA延时电路γ瞬时辐射效应 被引量：9

1

作者 杜川华 詹峻岭 徐曦 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期321-324,共4页

简要叙述了反熔丝FPGA的基本结构,介绍了一种FPGA延时电路的工作原理以及利用该电路在“强光一号”脉冲加速器上进行γ瞬时辐照试验的方法,给出了试验测量结果。分析表明:高剂量率γ瞬时电离辐射会破坏FPGA延时电路一个信号周期的工作状... 简要叙述了反熔丝FPGA的基本结构,介绍了一种FPGA延时电路的工作原理以及利用该电路在“强光一号”脉冲加速器上进行γ瞬时辐照试验的方法,给出了试验测量结果。分析表明:高剂量率γ瞬时电离辐射会破坏FPGA延时电路一个信号周期的工作状态,因此存在功能失效的可能性。但就整体而论,反熔丝FPGA抗瞬时辐射的性能要优于其它许多大规模CMOS集成电路。 展开更多

关键词 反熔丝FPGA 延时电路 辐射效应 Γ剂量率

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LFMCW雷达的距离/多普勒处理 被引量：23

2

作者 杜川华 龚耀寰 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期27-30,共4页

基于线性调频连续波雷达可提取目标的距离信息和多普勒频率,分析了线性调频连续波在高频雷达中的应用,推导出差频信号的表达式和利用二维快速傅里叶变换进行距离/多普勒处理的理论。提出了将距离/多普勒处理技术与自适应数字波束形成技... 基于线性调频连续波雷达可提取目标的距离信息和多普勒频率,分析了线性调频连续波在高频雷达中的应用,推导出差频信号的表达式和利用二维快速傅里叶变换进行距离/多普勒处理的理论。提出了将距离/多普勒处理技术与自适应数字波束形成技术相结合,对杂波和干扰进行抑制的同时提取回波目标信息的方法。经计算机仿真结果表明,其方法有效可行。 展开更多

关键词 距离/多普勒 线性调频连续波 自适应数字波束形成 二维快速傅里叶变换

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可编程器件的瞬时电离辐射效应及加固技术研究 被引量：4

3

作者 杜川华 许献国 +1 位作者 赵海霖 赵洪超 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期369-374,共6页

概述了国内外瞬时电离辐射效应的研究历程。针对空间电子学系统常用的两种类型可编程器件(32位微控制器和反熔丝FPGA),分别研制了辐照试验长线动态测试系统,在"强光一号"脉冲加速器上开展了γ瞬时电离辐照试验。试验数据表明... 概述了国内外瞬时电离辐射效应的研究历程。针对空间电子学系统常用的两种类型可编程器件(32位微控制器和反熔丝FPGA),分别研制了辐照试验长线动态测试系统,在"强光一号"脉冲加速器上开展了γ瞬时电离辐照试验。试验数据表明:32位微控制器的瞬时电离辐射效应表现为复位重启和闭锁,闭锁阈值为6×107Gy/Si.s,反熔丝FPGA的瞬时电离辐射效应表现为瞬时扰动和复位重启,二者的工作电流都随着剂量率的增加而升高。分析了两种可编程器件的瞬时电离辐射损伤机理,提出了一种"瞬时回避+数据备份与恢复"的抗瞬时电离辐射的电路设计加固方法。 展开更多

关键词 可编程器件 瞬时电离辐射效应 32位微控制器 反熔丝FPGA

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UWB电磁脉冲圆孔耦合计算及试验研究 被引量：6

4

作者 杜川华 谢泽元 许献国 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期58-61,共4页

采用电磁场数值计算软件CST计算了前沿为400ps的UWB电磁脉冲辐射场通过不同直径的圆形孔耦合到金属屏蔽腔体内的电场,对相同尺寸的带圆孔的金属屏蔽腔体在UWB辐射模拟源上进行了验证试验。通过理论计算和试验测试得到的电场衰减系数符... 采用电磁场数值计算软件CST计算了前沿为400ps的UWB电磁脉冲辐射场通过不同直径的圆形孔耦合到金属屏蔽腔体内的电场,对相同尺寸的带圆孔的金属屏蔽腔体在UWB辐射模拟源上进行了验证试验。通过理论计算和试验测试得到的电场衰减系数符合较好,证明采用的UWB电磁脉冲圆孔耦合计算及试验的方法是可行、正确的。 展开更多

关键词 CST 超宽带 电磁脉冲 电场

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反熔丝FPGA电路瞬时电离辐射效应及加固设计 被引量：2

5

作者 杜川华 詹峻岭 +1 位作者 许献国 袁国火 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1247-1250,共4页

针对反熔丝FPGA电路,在"强光一号"加速器上进行了瞬时电离辐射试验,发现γ射线瞬时电离辐射会导致FPGA内部寄存器清零,使FPGA运行状态被初始化。为了解决该问题,设计了一种"FPGA+FRAM(铁电存储器)+特殊时序读写软件"... 针对反熔丝FPGA电路,在"强光一号"加速器上进行了瞬时电离辐射试验,发现γ射线瞬时电离辐射会导致FPGA内部寄存器清零,使FPGA运行状态被初始化。为了解决该问题,设计了一种"FPGA+FRAM(铁电存储器)+特殊时序读写软件"的加固电路,通过γ射线瞬时电离辐射试验证明:该加固电路实现了瞬时电离辐射状态下FPGA内部重要数据的实时保存与恢复,成功规避了FPGA电路的瞬时电离辐射效应。 展开更多

关键词 反熔丝现场可编程门阵列 Γ射线 瞬时电离辐射效应 铁电存储器 信息保存与恢复

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瞬态闭锁试验在0.13μm大规模集成电路中引起的潜在损伤 被引量：4

6

作者 杜川华 赵洪超 邓燕 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2498-2503,共6页

瞬态剂量率辐射试验会引起集成电路发生损伤或失效,其原因至少有两种:闭锁大电流引起的电路内部金属互连熔融;累积电离总剂量引起的氧化层电荷造成阈值电压偏移。本文以一种0.13μm体硅CMOS处理器为对象,研究了瞬态剂量率和稳态电离总... 瞬态剂量率辐射试验会引起集成电路发生损伤或失效,其原因至少有两种:闭锁大电流引起的电路内部金属互连熔融;累积电离总剂量引起的氧化层电荷造成阈值电压偏移。本文以一种0.13μm体硅CMOS处理器为对象,研究了瞬态剂量率和稳态电离总剂量辐射效应规律。结果表明:瞬态剂量率闭锁效应对处理器造成了显著的潜在损伤,导致其总剂量失效阈值从1030 Gy(Si)降低至600 Gy(Si)。研究结论对于大规模集成电路的可靠性评估和指导辐射加固设计有重要参考意义。 展开更多

关键词 处理器 剂量率 电离总剂量 闭锁 潜在损伤

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ONO反熔丝结构的电离辐照性能研究 被引量：1

7

作者 杜川华 詹峻岭 +1 位作者 赵洪超 朱小锋 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期339-341,353,共4页

描述了ONO反熔丝的物理结构,采用ONO薄膜传导模型分析了ONO反熔丝结构在受到电离辐照时,其内部电子-空穴的运动规律。分别对ONO反熔丝FPGA A1460A和A40MX04进行了电离辐照实验,测试了电流与辐照剂量的关系以及FPGA功能失效阈值。理论分... 描述了ONO反熔丝的物理结构,采用ONO薄膜传导模型分析了ONO反熔丝结构在受到电离辐照时,其内部电子-空穴的运动规律。分别对ONO反熔丝FPGA A1460A和A40MX04进行了电离辐照实验,测试了电流与辐照剂量的关系以及FPGA功能失效阈值。理论分析和实验数据说明了该结构比单层SiO2具有更好的抗电离辐照性能。 展开更多

关键词 ONO反熔丝 电离辐照 FPGA 电子-空穴对

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计算X射线通量的几种方法的比较 被引量：1

8

作者 杜川华 许献国 赵洪超 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期849-852,886,共5页

综述了目前计算X射线在材料中通量的几种方法:利用质量衰减系数直接计算的理论方程和描述粒子运动统计规律的蒙特卡罗方法。分别采用理论方程、蒙特卡罗软件MCNP4C和EGSnrc三种途径计算了黑体谱X射线穿过几种常用复合材料的透射率和透射... 综述了目前计算X射线在材料中通量的几种方法:利用质量衰减系数直接计算的理论方程和描述粒子运动统计规律的蒙特卡罗方法。分别采用理论方程、蒙特卡罗软件MCNP4C和EGSnrc三种途径计算了黑体谱X射线穿过几种常用复合材料的透射率和透射谱,根据计算过程和计算结果,结合相关参考文献,分析比较了理论方程与蒙特卡罗软件之间、两种蒙特卡罗软件MCNP4C和EGSnrc之间的差异。 展开更多

关键词 X射线 蒙特卡罗 MCNP4C EGSnrc透射率 透射谱

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宽剂量率范围的集成电路瞬时电离辐射效应模拟方法研究 被引量：2

9

作者 杜川华 周开明 熊涔 《核电子学与探测技术》 北大核心 2017年第7期726-733,共8页

借助于计算机开展器件和电路辐射效应的数值模拟,已成为抗辐射加固电路设计、制造和辐射性能预测、评估的重要环节。文章深入研究了国际上先进的光电流模型,提出了一种适用于较宽剂量率范围的集成电路瞬时电离辐射效应模拟方法。针对一... 借助于计算机开展器件和电路辐射效应的数值模拟,已成为抗辐射加固电路设计、制造和辐射性能预测、评估的重要环节。文章深入研究了国际上先进的光电流模型,提出了一种适用于较宽剂量率范围的集成电路瞬时电离辐射效应模拟方法。针对一种CMOS电压反馈型运算放大器,建立了器件和整体电路的瞬时电离辐射效应SPICE模型,采用MATLAB和HSPICE相结合的方法计算了电路在多种约束条件下(电路设计参数、辐射条件等)的瞬时电离辐射响应(瞬态峰值电平和恢复时间)。本研究为其他类型CMOS集成电路在较宽剂量率范围下的瞬时电离辐射效应建模和仿真提供了参考。 展开更多

关键词 剂量率 瞬时电离辐射 运算放大器 电路仿真 器件模型 瞬态光电流

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康普顿散射对X射线透射谱的影响 被引量：1

10

作者 杜川华 许献国 《信息与电子工程》 2010年第3期328-330,340,共4页

采用一定组分的材料对X射线进行辐射屏蔽,可以吸收大部分的低能光子,减少X射线对电子系统的辐射损伤。但通过研究发现,由于康普顿散射的影响,在一定条件下,透射谱中的低能光子数不但没有减少反而大于入射谱,这对于电子元器件的辐射防护... 采用一定组分的材料对X射线进行辐射屏蔽,可以吸收大部分的低能光子,减少X射线对电子系统的辐射损伤。但通过研究发现,由于康普顿散射的影响,在一定条件下,透射谱中的低能光子数不但没有减少反而大于入射谱,这对于电子元器件的辐射防护是不利的。通过改变入射源光子能谱、探测器位置、屏蔽材料类型以及屏蔽材料厚度等参量,采用蒙特卡罗方法计算并分析了散射光子对X射线透射谱的影响,得到了康普顿散射光子对X射线透射谱的影响规律,并提出了降低散射光子影响的几种措施。 展开更多

关键词 X射线 康普顿效应 散射光子 蒙特卡罗法 辐射屏蔽

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瞬时剂量率效应激光模拟测试技术 被引量：2

11

作者 倪涛 杜川华 +5 位作者 曾传滨 高林春 王娟娟 高见头 赵发展 罗家俊 《太赫兹科学与电子信息学报》 北大核心 2020年第6期1157-1161,共5页

瞬时剂量率辐射效应模拟测试存在着试验资源有限、环境电磁干扰强、重复性不高等不利因素。本文开发了瞬时剂量率效应脉冲激光模拟测试技术,以1064 nm激光构建完整精细的剂量率效应地面模拟测试系统。利用此系统开展了不同工艺节点、不... 瞬时剂量率辐射效应模拟测试存在着试验资源有限、环境电磁干扰强、重复性不高等不利因素。本文开发了瞬时剂量率效应脉冲激光模拟测试技术,以1064 nm激光构建完整精细的剂量率效应地面模拟测试系统。利用此系统开展了不同工艺节点、不同沟道类型、不同衬底形式的瞬时剂量率效应实验研究。仿真实验结果表明相同条件下,体硅器件光电流比绝缘衬底上的硅(SOI)器件大10倍以上,光电流受源漏电压影响也大于SOI器件。 展开更多

关键词 剂量率效应 激光模拟 体硅器件 SOI器件

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反熔丝FPGA器件γ剂量率辐射效应规律探讨 被引量：1

12

作者 赵洪超 朱小锋 杜川华 《信息与电子工程》 2010年第1期84-86,95,共4页

FPGA系统电路进行抗γ剂量率器件选择是非常困难的。针对FPGA器件抗γ剂量率性能优选,试验研究了3种反熔丝FPGA器件的γ剂量率辐照效应规律。全部样品均出现了低阈值γ剂量率扰动效应,但均未产生高γ剂量率闭锁效应。FPGA器件低阈值γ... FPGA系统电路进行抗γ剂量率器件选择是非常困难的。针对FPGA器件抗γ剂量率性能优选,试验研究了3种反熔丝FPGA器件的γ剂量率辐照效应规律。全部样品均出现了低阈值γ剂量率扰动效应,但均未产生高γ剂量率闭锁效应。FPGA器件低阈值γ剂量率失效主要是瞬时光电流扰动引起了时序逻辑功能的失效,而其模块海间的反熔丝开关电阻却对产生闭锁效应的大的辐射浪涌电流提供了保护。实验结果表明,系统电路设计加固是其实现抗γ剂量率最有效的方法。 展开更多

关键词 反熔丝FPGA Γ剂量率 辐照试验 抗辐射加固

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微处理器中子单粒子效应测试系统设计与试验研究 被引量：6

13

作者 段丙皇 杜川华 +2 位作者 朱小锋 李悦 陈泉佑 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期734-741,共8页

为开展微处理器的空间大气中子单粒子效应研究,以一款TI公司65 nm CMOS工艺的微处理器为研究对象,研制了一套微处理器中子单粒子效应测试系统。该测试系统可实现对被测微处理器的单粒子翻转、单粒子功能中断和单粒子闩锁效应的实时监测... 为开展微处理器的空间大气中子单粒子效应研究,以一款TI公司65 nm CMOS工艺的微处理器为研究对象,研制了一套微处理器中子单粒子效应测试系统。该测试系统可实现对被测微处理器的单粒子翻转、单粒子功能中断和单粒子闩锁效应的实时监测。利用加速器中子源,对该微处理器开展14 MeV中子辐照试验。试验结果表明,中子注量累积达3.5×10^(11)cm^(2)时,该器件未发生单粒子锁定效应。但总线通信、模数转换等功能模块发生了多次单粒子功能中断,其中集成总线通信接口模块为最敏感单位,试验获得的器件中子单粒子效应截面为6.6×10^(11)cm^(2)。 展开更多

关键词 微处理器 中子单粒子效应 14 MeV中子 测试系统

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γ射线测距中散射光子影响因素的蒙特卡罗模拟 被引量：1

14

作者 刘珉强 李晨 +4 位作者 杜川华 许献国 朱小锋 赵洪超 段丙皇 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1472-1477,共6页

基于散射光子的γ射线测距技术,具有测距精度高、响应速度快、可靠性高、体积小、重量轻等特点,适用于在苛刻空间环境中实现近距离高精度的高度测量。本文采用蒙特卡罗程序MCNP建立模型,模拟不同条件下散射光子的能量、强度的变化规律,... 基于散射光子的γ射线测距技术,具有测距精度高、响应速度快、可靠性高、体积小、重量轻等特点,适用于在苛刻空间环境中实现近距离高精度的高度测量。本文采用蒙特卡罗程序MCNP建立模型,模拟不同条件下散射光子的能量、强度的变化规律,分析了探测距离、源-探距离、γ射线能量、靶目标厚度以及靶目标材料的变化对反散射峰光子能量与强度的影响,得出以下结论:反散射峰光子能量与靶目标厚度(>7 cm)、靶目标材料无关,与γ射线能量、源-探距离正相关,与探测距离负相关;反散射峰光子强度与靶目标厚度(>7 cm)无关,与探测距离正相关,与γ射线能量、源-探距离、靶目标材料负相关。对于不同靶目标材料,模拟计算的反散射峰光子能量分布区间与理论计算结果一致,证实本文γ射线散射光子测距技术的仿真方法可行、结果可信。 展开更多

关键词 蒙特卡罗模拟 γ射线测距 反散射峰 光子能量 光子强度

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自然γ测井中MC法模拟探测器探测深度 被引量：1

15

作者 刘珉强 杜川华 +1 位作者 赵洪超 汪宏年 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2020年第1期167-173,共7页

采用MCNP模拟计算了不同γ射线能量或矿层密度下探测器的探测深度,研究γ射线能量或矿层密度的变化对探测器探测深度的影响.模拟结果表明:探测器探测深度与γ射线能量成正比,与矿层密度成反比;当矿层厚度小于探测器探测深度时,采取放射... 采用MCNP模拟计算了不同γ射线能量或矿层密度下探测器的探测深度,研究γ射线能量或矿层密度的变化对探测器探测深度的影响.模拟结果表明:探测器探测深度与γ射线能量成正比,与矿层密度成反比;当矿层厚度小于探测器探测深度时,采取放射性成像分析地层信息的方法存在较大误差.并且通过对模型井进行放射性成像的方式阐释了此方法的可靠性.对于实验井或模型井的矿层厚度选择,可以用MCNP模拟的方法计算探测深度作为参考. 展开更多

关键词 MCNP 探测器探测深度 γ射线强度 矿层厚度 γ射线能量 矿层密度

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微机电系统加速度计辐射效应

16

作者 刘珉强 杜川华 +2 位作者 许蔚 朱小锋 许献国 《太赫兹科学与电子信息学报》 2021年第1期162-165,169,共5页

综述了微机电系统(MEMS)加速度计辐照效应与辐照机理国内外现状,阐释了其加固技术研究的必要性。介绍了不同类型MEMS加速度计的辐射敏感性及材料的辐射退化机理、不同材料的辐射损伤表现及硅材料的辐射效应;重点分析了MEMS加速度计国内... 综述了微机电系统(MEMS)加速度计辐照效应与辐照机理国内外现状,阐释了其加固技术研究的必要性。介绍了不同类型MEMS加速度计的辐射敏感性及材料的辐射退化机理、不同材料的辐射损伤表现及硅材料的辐射效应;重点分析了MEMS加速度计国内外辐照试验研究,最后给出了MEMS加速度计辐射加固研究方向的建议。 展开更多

关键词 微机电系统加速度计 辐射效应 辐射加固

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