商业航天元器件抗辐射性能保证研究 被引量：5

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作者 张洪伟 李鹏伟 孙毅 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2019年第6期81-86,共6页

从商业航天应用的需求出发,围绕商业航天“低成本、低风险”的要求,结合航天任务本身“高技术、高风险、高投入”的特点,分析了近地轨道中不同高度、倾角下的辐射环境,给出了LEO轨道空间辐射环境需求。基于商业航天应用特点和辐射可靠... 从商业航天应用的需求出发,围绕商业航天“低成本、低风险”的要求,结合航天任务本身“高技术、高风险、高投入”的特点,分析了近地轨道中不同高度、倾角下的辐射环境,给出了LEO轨道空间辐射环境需求。基于商业航天应用特点和辐射可靠性要求,建立了卫星元器件抗辐射保证的技术流程,提出了近地轨道卫星元器件抗总剂量效应、抗单粒子效应和抗位移效应的辐射指标要求。结合不同工艺结构器件辐射敏感性特征,给出了空间不同辐射效应评估的关重点及内容要求。针对卫星核心部位的关键元器件,给出了辐射风险分析和相应的抗辐射保证措施。通过某卫星型号的抗辐射保证实践,验证了该保证流程和评估技术要求。最后给出了商业卫星辐射指标以及抗辐射保证建议。 展开更多

关键词 商业航天 近地轨道 抗辐射保证 低等级元器件

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一种基于40nm CMOS体硅工艺的抗单粒子翻转触发器设计

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作者 王海滨 侍言 +1 位作者 郭刚 韩光洁 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2023年第12期2851-2857,共7页

随着集成电路尺寸的不断减小,触发器受到单粒子打击时,电荷共享效应会使触发器电路的多个节点同时翻转.基于此,提出了一种新的触发器结构,即Rectangle DFF,可以有效过滤输入上的单粒子瞬态、并对三节点翻转免疫.该触发器由时钟晶体管堆... 随着集成电路尺寸的不断减小,触发器受到单粒子打击时,电荷共享效应会使触发器电路的多个节点同时翻转.基于此,提出了一种新的触发器结构,即Rectangle DFF,可以有效过滤输入上的单粒子瞬态、并对三节点翻转免疫.该触发器由时钟晶体管堆栈架构和一个抗三节点翻转的锁存器组成,锁存器部分由12个交叉耦合的反相器和3个二输入的C单元结构组成.通过时钟晶体管堆栈结构可以屏蔽单粒子瞬态,由于3个C单元的输入不会同时翻转,能够有效屏蔽电路中的软错误.在40nm CMOS体硅工艺下的SPECTRE仿真表明,与基准的三模冗余触发器相比,面积开销降低15%,延迟降低44%,功率延迟积降低2%. 展开更多

关键词 触发器设计 单粒子三节点翻转 抗辐照加固 双联锁存储单元

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中国原子能科学研究院100 MeV质子单粒子效应辐照装置试验能力研究 被引量：8

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作者 张付强 郭刚 +1 位作者 刘建成 陈启明 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期2101-2105,共5页

为检验中国原子能科学研究院100 MeV质子回旋加速器(CY CIAE-100)建立的单粒子效应(SEE)辐照装置的试验能力和数据测量的准确性和可靠性,利用欧洲航天局(ESA)研制的SEU监测器进行了校核试验。试验中选取多个不同能量点对SEU监测器进行... 为检验中国原子能科学研究院100 MeV质子回旋加速器(CY CIAE-100)建立的单粒子效应(SEE)辐照装置的试验能力和数据测量的准确性和可靠性,利用欧洲航天局(ESA)研制的SEU监测器进行了校核试验。试验中选取多个不同能量点对SEU监测器进行辐照获取了相应的单粒子翻转(SEU)截面,同时对束流的均匀性进行了检验。SEU监测器SEU截面测试结果与其在国外其他加速器,如瑞士PSI、比利时LIF等所获得的数据基本一致。校核试验验证了中国原子能科学研究院100 MeV质子回旋加速器SEE试验能力以及数据测量的准确性。 展开更多

关键词 质子回旋加速器 单粒子效应 SEU监测器 校核试验

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100 MeV质子回旋加速器二期辐照效应管道设计

4

作者 杨新宇 郭刚 +4 位作者 彭朝华 张艳文 覃英参 殷倩 肖舒颜 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期863-869,共7页

针对中国原子能科学研究院100 MeV质子回旋加速器上的单粒子效应辐照装置进行了二期管道设计,采用八极磁铁校正法对束流进行了扩束及均匀化,最终在靶上得到了一个30 cm×30 cm、均匀性好于92%的均匀分布的束斑,满足了单粒子效应实... 针对中国原子能科学研究院100 MeV质子回旋加速器上的单粒子效应辐照装置进行了二期管道设计,采用八极磁铁校正法对束流进行了扩束及均匀化,最终在靶上得到了一个30 cm×30 cm、均匀性好于92%的均匀分布的束斑,满足了单粒子效应实验的需求。为降低靶站处的束流能散及中子本底,采用两级降能的方案,在偏转磁铁前放置1个降能片,将能量分为100 MeV和40 MeV两档,并分别针对这两个能量点进行方案设计,束流利用率均在42%以上。公差分析结果表明,四极磁铁对靶上束斑均匀性的影响大于八极磁铁,安装过程中应优先保证四极磁铁的安装公差。 展开更多

关键词 单粒子效应 八极磁铁 扩束 均匀性

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SiC器件单粒子效应敏感性分析 被引量：17

5

作者 于庆奎 曹爽 +7 位作者 张洪伟 梅博 孙毅 王贺 李晓亮 吕贺 李鹏伟 唐民 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期2114-2119,共6页

新一代航天器需要使用耐高压、功率损耗低的第3代半导体SiC器件,为了给器件选用和抗辐射设计提供依据,以SiCMOSFET和SiC二极管为对象,进行单粒子效应敏感性分析。重离子试验发现,在较低电压下,重离子会在SiC器件内部产生永久损伤,引起... 新一代航天器需要使用耐高压、功率损耗低的第3代半导体SiC器件,为了给器件选用和抗辐射设计提供依据,以SiCMOSFET和SiC二极管为对象,进行单粒子效应敏感性分析。重离子试验发现,在较低电压下,重离子会在SiC器件内部产生永久损伤,引起漏电流增加,甚至单粒子烧毁。SiCMOSFET和SiC二极管试验结果类似。试验结果表明SiC器件抗单粒子能力弱,与器件类型关系不大,与SiC材料有关。为了满足空间应用需求,有必要进一步开展SiC器件辐射效应机理、试验方法和器件加固技术等研究。 展开更多

关键词 碳化硅 空间 航天器 辐射效应 单粒子效应 单粒子烧毁

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用背角准弹散射研究近库仑势垒能区重离子核反应 被引量：1

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作者 贾会明 林承键 +9 位作者 杨磊 马南茹 王东玺 杨峰 徐新星 孙立杰 温培威 钟福鹏 孙浩瀚 张焕乔 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1755-1761,共7页

利用背角准弹散射的方法开展了近库仑势垒(近垒)能区重离子核反应机制的研究。高精度测量了深垒下能区16O+152,154Sm、184W、196Pt和208Pb等体系的背角准弹散射激发函数,用耦合道计算抽取了核势的表面弥散参数,结果表明考虑耦合道效应... 利用背角准弹散射的方法开展了近库仑势垒(近垒)能区重离子核反应机制的研究。高精度测量了深垒下能区16O+152,154Sm、184W、196Pt和208Pb等体系的背角准弹散射激发函数,用耦合道计算抽取了核势的表面弥散参数,结果表明考虑耦合道效应得到的表面弥散参数值正常。基于背角准弹散射势垒分布对核结构的敏感性,尝试用深垒下能区16O+152Sm、170Er和174Yb等体系的背角准弹散射来抽取形变靶核的十六极形变参数,所抽取值与已有结果趋势一致,说明了该方法的可行性。此外,研究了弱束缚核体系的破裂效应,其表现为背角准弹势垒分布较全熔合势垒分布向低能移动,所得结果进一步说明势垒分布同时含有核结构和核反应机制的信息。 展开更多

关键词 背角准弹散射 势垒分布 表面弥散参数 十六极形变 破裂效应

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准单能中子单粒子效应研究现状 被引量：2

7

作者 韩金华 郭刚 +2 位作者 陈启明 文章 张付强 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期3-11,共9页

对国际上用于单粒子效应(SEE)研究的准单能中子源进行了相关调研,对产生准单能中子源的7 Li(p,n)7Be核反应、装置布局以及表征中子场性质的中子注量率、中子能谱、中子束流轮廓及其均匀性、热中子本底等参数的理论计算及实验测量进行了... 对国际上用于单粒子效应(SEE)研究的准单能中子源进行了相关调研,对产生准单能中子源的7 Li(p,n)7Be核反应、装置布局以及表征中子场性质的中子注量率、中子能谱、中子束流轮廓及其均匀性、热中子本底等参数的理论计算及实验测量进行了系统的介绍。进行准单能中子SEE实验要求中子源有较高的中子注量率水平、较大的束流轮廓、较好的束流均匀性以及较低的热中子本底,并且能测量出精确的中子能谱。对准单能中子SEE实验过程以及三种中子SEE截面的尾部修正方法进行了介绍。 展开更多

关键词 准单能中子源 中子注量率 中子能谱 中子束流轮廓 单粒子效应 尾部修正

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半导体器件内离子有效LET值测量方法研究

8

作者 史淑廷 郭刚 +11 位作者 刘建成 蔡莉 陈泉 沈东军 惠宁 张艳文 覃英参 韩金华 陈启明 张付强 殷倩 肖舒颜 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期2546-2550,共5页

提出了一种基于电荷收集测试技术的离子有效LET值测量方法.首先对半导体器件内收集电荷量与入射离子有效LET值之间的关系进行了分析,根据二者之间的关系提出通过测量电荷收集量从而测量离子有效LET值的方法;然后建立了半导体器件电荷收... 提出了一种基于电荷收集测试技术的离子有效LET值测量方法.首先对半导体器件内收集电荷量与入射离子有效LET值之间的关系进行了分析,根据二者之间的关系提出通过测量电荷收集量从而测量离子有效LET值的方法;然后建立了半导体器件电荷收集测试系统,利用PN结和SRAM对测量方法进行了验证;最后成功利用该方法解释了以往单粒子效应实验中出现的数据异常. 展开更多

关键词 单粒子效应 电荷收集 有效LET值 SRAM

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用转移反应研究~6He奇特核体系的光学势

9

作者 杨磊 林承键 +9 位作者 贾会明 马南茹 王东玺 杨峰 徐新星 孙立杰 温培威 钟福鹏 孙浩瀚 张焕乔 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1762-1772,共11页

由于受到放射性束强度弱、品质差的限制,奇特核体系的光学势性质一直是亟待解决的国际难题。本工作利用稳定束的转移反应作为探针,深入研究了反应出射道奇特核体系的光学势性质。利用中国原子能科学研究院的HI-13串列加速器在近库仑位... 由于受到放射性束强度弱、品质差的限制,奇特核体系的光学势性质一直是亟待解决的国际难题。本工作利用稳定束的转移反应作为探针,深入研究了反应出射道奇特核体系的光学势性质。利用中国原子能科学研究院的HI-13串列加速器在近库仑位垒能区高精度测量了7Li+63Cu、208Pb的弹性散射以及单质子转移反应角分布,并利用扭曲波玻恩近似(DWBA)和耦合反应道(CRC)方法对实验数据进行了拟合,抽取了出射道6He+64Zn、209Bi晕核体系的光学势参数。所得参数可重现文献中已有的6He体系的弹性散射角分布,验证了这种方法的可靠性。对所得势参数的能量相依性的分析表明,在重体系6He+209Bi中,基于因果律的色散关系并不适用,其潜在的物理原因还需进一步深入研究。 展开更多

关键词 奇特核体系 光学势 转移反应 色散关系

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100 MeV质子降能材料的选择研究

10

作者 韩金华 覃英参 +1 位作者 郭刚 张艳文 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1326-1331,共6页

降能器对于提升质子单粒子效应(SEE)地面模拟试验的效率具有重要意义,而降能材料的选择是降能器设计中的首要问题。计算了100 MeV质子在4种常见降能材料铍、石墨、铝、铜中产生的能量岐离、角度岐离、中子本底以及感生放射性等对质子SE... 降能器对于提升质子单粒子效应(SEE)地面模拟试验的效率具有重要意义,而降能材料的选择是降能器设计中的首要问题。计算了100 MeV质子在4种常见降能材料铍、石墨、铝、铜中产生的能量岐离、角度岐离、中子本底以及感生放射性等对质子SEE地面模拟试验有影响的4个方面,其中感生放射性的计算中包含了降能过程在材料中产生的放射性核素种类、活度及残余剂量率。根据以上计算结果,并结合质子SEE地面模拟试验的要求,在降低相同的能量这一情况下,对4种材料作为100 MeV质子降能材料的适用性进行了分析比较,最终选择铝作为100 MeV质子的降能材料,并将应用在中国原子能科学研究院100 MeV质子回旋加速器的质子SEE地面模拟试验装置的降能器设计中。 展开更多

关键词 降能材料 能量岐离 角度岐离 中子本底 感生放射性

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带有非吸收窗口的高性能InGaAs/AlGaAs量子阱激光二极管 被引量：5

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作者 刘翠翠 林楠 +2 位作者 马骁宇 井红旗 刘素平 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期110-118,共9页

为了解决限制近红外单发射区InGaAs/AlGaAs量子阱半导体激光二极管失效阈值功率提升的腔面光学灾变损伤问题,研制了一种带有Si杂质诱导量子阱混杂非吸收窗口的新型激光二极管,并对其性能进行了测试分析。首先,对于带有非吸收窗口的二极... 为了解决限制近红外单发射区InGaAs/AlGaAs量子阱半导体激光二极管失效阈值功率提升的腔面光学灾变损伤问题,研制了一种带有Si杂质诱导量子阱混杂非吸收窗口的新型激光二极管,并对其性能进行了测试分析。首先,对于带有非吸收窗口的二极管,在其谐振腔上方前后腔面附近的窗口区域覆盖50 nm Si/100 nm SiO_(2)组合介质层,在远离腔面的增益区域覆盖50 nm Si/100 nm TiO_(2)组合介质层,并采用875℃/90 s快速热处理工艺促进Si杂质扩散诱导量子阱混杂并去除非辐射复合中心。然后,基于相同外延结构、相同流片工艺制备了无非吸收窗口的激光二极管作对照组。测试结果显示,带有非吸收窗口的新型激光二极管平均峰值输出功率提升约33.6%,平均峰值输出电流提升约50.4%,腔面光学灾变损伤的发生概率和破坏程度均明显降低,且其阈值电流、斜率效率及半高全宽等特性也无任何退化。该研究证明,采用Si杂质诱导量子阱混杂技术制备的非吸收窗口,对近红外单发射区InGaAs/AlGaAs量子阱半导体激光二极管腔面光学灾变损伤有明显的抑制效果。 展开更多

关键词 半导体激光二极管 腔面光学灾变损伤 量子阱混杂 非吸收窗口

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不同特征尺寸SRAM质子单粒子效应实验研究 被引量：5

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作者 殷倩 郭刚 +3 位作者 张凤祁 郭红霞 覃英参 孙波波 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1118-1124,共7页

利用中国原子能科学研究院100MeV质子回旋加速器开展了一系列不同特征尺寸双数据速率(DDR)静态随机存储器(SRAM)单粒子效应实验研究.获得了不同能量、不同入射角度下3款SRAM的单粒子翻转(SEU)截面曲线.分析了入射质子能量及角度对不同... 利用中国原子能科学研究院100MeV质子回旋加速器开展了一系列不同特征尺寸双数据速率(DDR)静态随机存储器(SRAM)单粒子效应实验研究.获得了不同能量、不同入射角度下3款SRAM的单粒子翻转(SEU)截面曲线.分析了入射质子能量及角度对不同特征尺寸SRAM的SEU饱和截面的影响和效应规律,并利用蒙特卡罗方法对65nm SRAM SEU特性进行了模拟.研究结果表明:随特征尺寸的减小,SEU饱和截面会出现不同程度的降低,但降低程度会由于多单元翻转(MCU)的增多而变缓;随入射角度的增加,MCU规模及数量的增加导致器件截面增大;3款SRAM所采用的位交错技术并不能有效抑制多位翻转(MBU)的发生. 展开更多

关键词 质子 静态随机存储器 能量 入射角度 多位翻转

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束流漂移对硅条探测器阵列测量的影响

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作者 孙浩瀚 林承键 +7 位作者 马南茹 王东玺 贾会明 杨磊 杨峰 钟福鹏 温培威 姚永进 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1287-1293,共7页

为研究束流漂移对结构紧凑、覆盖立体角较大的硅条探测器阵列测量的影响,利用蒙特卡罗方法,模拟了不同方向、不同大小的束流漂移对熔合蒸发残余核α衰变和卢瑟福散射角分布的影响,表明束流漂移距离小于3.0 mm时,探测器阵列的对称性能将... 为研究束流漂移对结构紧凑、覆盖立体角较大的硅条探测器阵列测量的影响,利用蒙特卡罗方法,模拟了不同方向、不同大小的束流漂移对熔合蒸发残余核α衰变和卢瑟福散射角分布的影响,表明束流漂移距离小于3.0 mm时,探测器阵列的对称性能将计数误差控制在10%以下。开展了25 MeV和40 MeV 6Li+209Bi体系的实验测量,利用监视器数据研究了束流漂移的情况,结果表明,所有轮次的束流漂移均未超过3.0 mm。对束流漂移进行修正后,用3种不同的立体角刻度方法得到了弹性散射角分布,感兴趣的40 MeV数据与文献数据基本一致。 展开更多

关键词 硅条探测器阵列 蒙特卡罗模拟 束流漂移 角分布

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