获取大气中子单粒子效应敏感器件敏感截面的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种获取大气中子单粒子效应敏感器件敏感截面的方法及装置，包括：采用预定辐射源进行地面模拟实验，获取在预定辐射源辐射下敏感器件敏感截面的观测值σ观测，并监测所述模拟实验中敏感器件的单粒子效应错误个数Nend；根据所述单粒子效应错误个数Nend以及预设的敏感截面的测量精度要求，计算随机误差的值ε；根据所述模拟实验中预定辐射源的系统误差A0以及所述随机误差的值ε计算修正因子的值A；根据所述修正因子的值A对所述在预定辐射源辐射下敏感器件敏感截面的观测值σ观测进行修正。本发明专利技术能够获得真实环境下大气中子单粒子效应敏感器件的敏感截面，为机载电子设备的防护与评价提供重要依据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微电子
，尤其涉及一种获取大气中子单粒子效应敏感器件敏感截面的方法及装置。
技术介绍
自然空间环境中存在1MeV～1000MeV的高能大气中子，带有存储结构复杂微电子器件的机载电子设备在飞行高度为3000～20000米的自然空间环境中必然会遭遇大约每小时每平方厘米300～18000个1MeV～1000MeV的高能大气中子，产生单粒子效应，从而影响电子设备的可靠性。国际上用敏感截面来表征器件在中子环境中的单粒子效应敏感特性。但是，目前国内还没有真实环境下的敏感截面数据，并且飞行试验成本较高。因此，通过地面模拟试验成为有效的评价器件大气中子单粒子效应敏感特性方法之一。国内，可用于开展地面模拟试验的试验源为14MeV中子辐射源，但是，由于该中子源为单能中子源，而真实环境下中子的能量并不是单能的，因此，利用现有的14MeV中子辐射源进行的模拟试验所得敏感器件的敏感截面与真实环境敏感器件的敏感截面还是存在一定的误差的，并不能直接用于表征敏感器件在真实环境下的敏感特性，进而导致无法准确地对机载电子设备中敏感器件进行安全性分析。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种获取大气中子单粒子效应敏感器件敏感截面的方法及装置，通过修正预定辐射源的试验数据，获得真实环境下大气中子单粒子效应敏感器件的敏感截面，进而实现对机载电子设备在自然空间环境中遭遇高能中子进行针对性防r>护与评价。本专利技术提供了一种获取大气中子单粒子效应敏感器件敏感截面的方法，该方法包括：采用预定辐射源进行地面模拟实验，获取在预定辐射源辐射下敏感器件敏感截面的观测值σ观测，并监测所述模拟实验中敏感器件的单粒子效应错误个数Nend；根据所述单粒子效应错误个数Nend以及预设的敏感截面的测量精度要求，计算随机误差的值ε；根据所述模拟实验中预定辐射源的系统误差A0以及所述随机误差的值ε计算修正因子的值A；根据所述修正因子的值A对所述在预定辐射源辐射下敏感器件敏感截面的观测值σ观测进行修正。优选的，所述根据所述单粒子效应错误个数Nend以及预设的敏感截面的测量精度要求，计算随机误差的值ε，具体包括：根据敏感截面的测量精度计算模型计算精度因子a；根据所述精度因子a以及所述单粒子效应错误个数Nend计算随机误差的值ε，公式如下：ϵ=aNend.]]>优选的，所述根据所述模拟实验中预定辐射源的系统误差A0以及所述随机误差的值ε计算修正因子的值A，具体公式如下：A＝A0±ε。优选的，所述根据所述修正因子的值A对所述在预定辐射源辐射下敏感器件敏感截面的观测值σ观测进行修正，具体包括：计算所述修正因子A与所述在预定辐射源辐射下敏感器件敏感截面的观测值σ观测的乘积，得到大气中子单粒子效应敏感器件的敏感截面σ0，公式如下：σ0＝σ观测×A。优选的，所述精度因子a为1.96。相应的，本专利技术还提出了一种获取大气中子单粒子效应敏感器件敏感截面的装置，所述装置包括：获取模块，用于采用预定辐射源进行地面模拟实验，获取在预定辐射源辐射下敏感器件敏感截面的观测值σ观测，并获取监测到的所述模拟实验中敏感器件的单粒子效应错误个数Nend；第一计算模块，用于根据所述单粒子效应错误个数Nend以及预设的敏感截面的测量精度要求，计算随机误差的值ε；第二计算模块，用于根据所述模拟实验中预定辐射源的系统误差A0以及所述随机误差的值ε计算修正因子的值A；修正模块，用于根据所述修正因子的值A对所述在预定辐射源辐射下敏感器件敏感截面的观测值σ观测进行修正。优选的，所述第一计算模块包括：精度因子计算单元，用于根据敏感截面的测量精度计算模型计算精度因子a；随机误差计算单元，用于根据所述精度因子a以及所述单粒子效应错误个数Nend计算随机误差的值ε，公式如下：ϵ=aNend.]]>优选的，所述第二计算模块具体用于，根据所述模拟实验中预定辐射源的系统误差A0以及所述随机误差的值ε计算修正因子的值A，具体公式如下：A＝A0±ε。优选的，所述修正模块具体用于，计算所述修正因子A与所述在预定辐射源辐射下敏感器件敏感截面的观测值σ观测的乘积，得到大气中子单粒子效应敏感器件的敏感截面σ0，公式如下：σ0＝σ观测×A。采用本专利技术提出的获取大气中子单粒子效应敏感器件敏感截面的方法及装置，利用了不可重复抽样的计算方法，对试验所获得的预定辐射源下中子单粒子效应敏感器件的敏感截面进行修正，获得真实环境下大气中子单粒子效应敏感器件的敏感截面，准确的获敏感取器件的故障率，进而实现对机载电子设备在自然空间环境中遭遇高能中子进行针对性防护与评价。附图说明通过参考附图会更加清楚的理解本专利技术的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本专利技术进行任何限制，在附图中：图1为本专利技术实施例一提出的一种获取大气中子单粒子效应敏感器件敏感截面的方法流程图；图2为本专利技术实施例二提出的一种获取大气中子单粒子效应敏感器件敏感截面的装置模块图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。带有存储结构复杂微电子器件的机载电子设备在飞行高度(3000～20000米)的自然空间环境中必然会遭遇大约每小时每平方厘米300～18000个1MeV～1000MeV的高能大气中子。这些高能中子会穿透机舱蒙皮，打在机载电子设备的核心指令控制单元或关键数据存储单元上，产生软错误与硬故障，导致导航(导航接收机)、雷达探测系统(有源相控阵雷达)、数据网络(AFDX网络交换机)、通信(光纤/总线)、高速计算机系统、航空电子设备、发动机(FADEC)、电传系统、自动驾驶技术、飞行告警、显示屏、其它含有电子器件的飞行系统等出现黑屏、死机、复位、重启、数据丢失、命令丢失等安全性危害。为了建立防护与评价体系，首先需要获得真实环境下大气中子单粒子效应敏感器件的敏感截面。对此，本专利技术提出了一种获取大气中子单粒子效应敏感器件敏感截面的方法及装置。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种获取大气中子单粒子效应敏感器件敏感截面的方法，其特征在于，包括：采用预定辐射源进行地面模拟实验，获取在预定辐射源辐射下敏感器件敏感截面的观测值σ观测，并监测所述模拟实验中敏感器件的单粒子效应错误个数Nend；根据所述单粒子效应错误个数Nend以及预设的敏感截面的测量精度要求，计算随机误差的值ε；根据所述模拟实验中预定辐射源的系统误差A0以及所述随机误差的值ε计算修正因子的值A；根据所述修正因子的值A对所述在预定辐射源辐射下敏感器件敏感截面的观测值σ观测进行修正。

【技术特征摘要】
1.一种获取大气中子单粒子效应敏感器件敏感截面的方法，其
特征在于，包括：
采用预定辐射源进行地面模拟实验，获取在预定辐射源辐射下敏
感器件敏感截面的观测值σ观测，并监测所述模拟实验中敏感器件的
单粒子效应错误个数Nend；
根据所述单粒子效应错误个数Nend以及预设的敏感截面的测量精
度要求，计算随机误差的值ε；
根据所述模拟实验中预定辐射源的系统误差A0以及所述随机误
差的值ε计算修正因子的值A；
根据所述修正因子的值A对所述在预定辐射源辐射下敏感器件
敏感截面的观测值σ观测进行修正。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述单
粒子效应错误个数Nend以及预设的敏感截面的测量精度要求，计算随
机误差的值ε，具体包括：
根据敏感截面的测量精度计算模型计算精度因子a；
根据所述精度因子a以及所述单粒子效应错误个数Nend计算随
机误差的值ε，公式如下：
ϵ=aNend.]]>3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述模
拟实验中预定辐射源的系统误差A0以及所述随机误差的值ε计算修
正因子的值A，具体公式如下：
A＝A0±ε。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述修
正因子的值A对所述在预定辐射源辐射下敏感器件敏感截面的观测
值σ观测进行修正，具体包括：
计算所述修正因子A与所述在预定辐射源辐射下敏感器件敏感
截面的观测值σ观测的乘积，得到大气中子单粒子效应敏感器件的敏
感截面σ0，公式如下：
σ0＝σ观测×A。
5.根据权利要求2所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：王群勇，陈冬梅，阳辉，
申请(专利权)人：北京圣涛平试验工程技术研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11