以太网芯片重离子单粒子效应试验

为评估和研究工业以太网芯片KSZ8851-16MLLJ在空间环境中的适应性,利用重离子源对芯片进行了单粒子试验。根据以太网芯片的结构和功能制订了单粒子实验方案,得出了实验数据,并对实验数据进行了整理和研究。实验和研究表明:工业以太网芯片KSZ8851-16MLLJ具有一定的抗单粒子辐射能力;在不同网络传输条件下,发生单粒子翻转的机率也不相同;在持续的单粒子辐射下,以太网芯片会发生电流阶跃,第二次电流阶跃时产生单粒子锁定,在工程应用中可以利用电流阶跃监测芯片的辐射水平。     

以太网芯片重离子单粒子效应试验

为评估和研究工业以太网芯片KSZ8851-16MLLJ在空间环境中的适应性,利用重离子源对芯片进行了单粒子试验。根据以太网芯片的结构和功能制订了单粒子实验方案,得出了实验数据,并对实验数据进行了整理和研究。实验和研究表明：工业以太网芯片KSZ8851-16MLLJ具有一定的抗单粒子辐射能力;在不同网络传输条件下,发生单粒子翻转的机率也不相同;在持续的单粒子辐射下,以太网芯片会发生电流阶跃,第二次电流阶跃时产生单粒子锁定,在工程应用中可以利用电流阶跃监测芯片的辐射水平。     

半导体器件单粒子效应的加速器模拟实验

着重描述了应用加速器开展半导体器件的单粒子效应实验研究的方法。采用金箔散射法可以降低加速器束流几个量级,从而满足半导体器件单粒子效应实验的要求。研制的弱流质子束流测量系统和建立的质子注量均匀性测量方法解决了质子注量的准确测量问题。实验测得静态随机存取存储器的质子单粒子翻转截面为10-7 cm2·bit-11量级,单粒子翻转重离子LET阈值为4～8MeV·cm2/mg,重离子单粒子翻转饱和截面为10-7 cm2·bit-1量级。     

半导体器件单粒子效应的加速器模拟实验

 着重描述了应用加速器开展半导体器件的单粒子效应实验研究的方法。采用金箔散射法可以降低加速器束流几个量级，从而满足半导体器件单粒子效应实验的要求。研制的弱流质子束流测量系统和建立的质子注量均匀性测量方法解决了质子注量的准确测量问题。实验测得静态随机存取存储器的质子单粒子翻转截面为10^-7 cm²·bit^-11量级，单粒子翻转重离子LET阈值为4～8MeV·cm²/mg，重离子单粒子翻转饱和截面为10^-7 cm²·bit^-1量级。     

利用加速器提供的重离子进行SRAM单粒子效应研究

报导了利用北京大学串列静电加速器提供的重离子对两类静态随机存储器进行单粒子效应的实验和测量。给出了两类静态随机存储器的单粒子效应翻转戴面随线性能量转移值的变化关系曲线。     

重离子微束单粒子翻转与单粒子烧毁效应数值模拟

用束径0.4μm的微束重离子数值模拟了单粒子翻转SEU和单粒子烧毁效应SEB.单粒子翻转给出了不同离子注入后漏区的电压(电流)随时间变化规律;计算了CMOSSRAM电路的单粒子翻转;给出了收集电荷随LET值的变化曲线并给出了某一结构器件的临界电荷;VDMOS器件单粒子烧毁给出了不同时刻沿离子径迹场强、电位线、电流和碰撞离化率的变化.     

反熔丝FPGA延时电路γ瞬时辐射效应

 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。     

宇航器件中的单粒子效应及其加速器地面模拟

描述了宇航半导体器的单粒子效应的危害和研究方法，并介绍了用重离子加速器进行地面模拟研究的概况。     

反熔丝FPGA延时电路γ瞬时辐射效应

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。     

252Cf源和重离子加速器对FPGA的单粒子效应

对10万门基于静态随机存储器的现场可编程门阵列（FPGA）分别在锎-252（252Cf）源和HI-13串列加速器下进行了单粒子效应试验研究,测试了静态单粒子翻转截面及发生单粒子闩锁的线性能量转移阈值,并对试验结果进行了等效性分析比较。试验结果表明252Cf源引起的FPGA单粒子翻转截面比重离子加速器引起的约低1个数量级;使用252Cf源未能观测到该器件的单粒子闩锁现象,而使用重离子加速器可以测出该FPGA发生单粒子闩锁的线性能量转移阈值;在现代集成电路的宇航辐射效应地面模拟单粒子效应试验中252Cf源不是理想的测试单粒子闩锁的辐射源。     

15.14MeV/u 136Xe离子引起的单粒子效应

研究了15.14MeV/u ¹³⁶Xe离子在不同批次的32k×8bits静态存储器中所引起的单粒子效应.获得了单粒子翻转和单粒子闭锁截面与入射角度的依赖关系.将单粒子效应截面与灵敏区中沉积的能量相联系,而不是线性能量转移(LET)值.估计了灵敏体积的深度和死层的厚度.     

中子引起单粒子翻转过程中能量沉积统计分析

利用Monte Carlo方法,对14MeV中子引起存储器单粒子翻转过程进行了计算模拟,从而对引起单粒子翻转的关键因素——存储器灵敏区中的能量沉积进行了统计分析,为了解单粒子翻转随机过程提供了详细的能量沉积统计信息。The process of the single event upset induced by 14 MeV neutrons in SRAM silicon chip is simulated by using a Monte Carlo method. The deposited energies in sensitive volumes in the chip, which is an important factor in the single event upset, are statistically analysed. The statistic information about the deposited energies is provided for understanding the detailed random process of the single event upset.     

10—20MeV中子引起单粒子翻转能量沉积统计分析

基于Monte Carlo计算模拟, 对10—20MeV中子引起存储器单粒子翻转能量沉积进行了统计分析, 为了解单粒子翻转随机过程提供能量沉积统计信息.     

快重离子在固体材料中的强电子激发效应

简要介绍了快重离子在固体材料中强电子激发效应的基本特点、研究现状和在HIRFL上获得的部分实验结果,并对今后的研究工作进行了展望。In this paper the outline of intense electronic excitation effects in solid materials induced by swift heavy ions and international research status were briefly reviewed. Few examples of experimental results obtained on HIRFL were presented. And also the developing tendency in the field was looked into the future.     

重离子在半导体器件中引起的单粒子效应

重离子引起的单粒子效应是威胁航天器安全的重要因素之一 ,利用加速器进行地面模拟是研究单粒子效应的重要手段 .概述了单粒子效应研究的历史和现状,讨论了单粒子效应研究的基本方法 ,最后简要介绍了在兰州重离子加速器上已开展的单粒子效应研究工作. Single event effects (SEE ′s) have been observed in semiconductor device in space since 1975. It has been verified from many spaceflight tests that single event effect induced by cosmic ray is one of the important sources of anomalies and malfunctions of spacecraft. Initially, a brief outline of space radiation environment is given. The history and recent trends were described, and basic methods and necessary facilities for SEE testing were also discussed. Finally, the research ...     

BES-Ⅲ MC 前端板FPGA的辐射损伤实验

研究了Altera公司ACEX 1K系列现场可编程逻辑门阵列(FPGA，Field Programmable Gate Array) EP1K30TC144-3在g射线和14MeV、2.5MeV中子照射下的辐射影响，对得到的试验结果给出了分析和评估. 对于在BES-IIIm子鉴别器读出电子学系统上应用ACEX 1K系列FPGA的可行性给出了结论.     

2.1GeV?Kr离子在聚碳酸酯膜中引起的辐照效应研究

用傅立叶变换红外光(FTIR)谱仪和紫外/可见光(UV/VIS)谱仪研究了2.1GeVKr离子在聚碳酸酯(PC)膜中产生的效应.研究结果表明,在高能Kr离子辐照下,PC膜中发生了断键、断链和键的重组,炔基的出现是键的断裂和重组的结果.这些效应与辐照剂量和电子能损有关.辐照也使PC膜中发生了从氢化非晶态碳向非晶态碳的转变,在UV/VIS中,波长为380,450和500nm处的相对吸光度随能量沉积密度的增加近似按线性变化.     

用CR-39对空间重离子的鉴别模型

根据重离子在CR39中能量损失率公式,建立了一个鉴别空间重离子的数学模型LET=cZdRb.通过传能线密度与剩余射程之间的关系曲线,获得了该模型的系数.在实验中发现的CR39蚀刻率与离子有限传能线密度的关系VT=A·(REL)BE<350,被用来与该数学模型相关联,并得到一等式R=A0.0455Z3.18V–1T.最终,借助于标定实验得到了离子鉴别公式Z3.18=64541.08+2.53(dR/dV–1T).     

7Li和12C离子致DNA链断裂的研究

选用HI-13串列加速器产生的不同传能线密度的⁷Li和¹²C重离子,以不同的剂量对纯化的质粒DNA水溶液进行了辐照.利用原子力显微镜对这两种重离子诱发的DNA损伤进行了纳米水平的结构分析,并用ScionImage分析软件完成了DNA碎片长度的测量.得到了DNA分子超螺旋、开环和线性三种形态随剂量的变化情况以及DNA碎片长度的分布函数,并用Tsallis熵统计理论对实验结果进行了拟合.