【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种减小背散射噪声的模拟建模方法，特别是涉及一种基于幂函数的电子背散射噪声建模标定方法，属于剂量测定和辐射效应领域。
技术介绍
1、近地环境/深空木星轨道等中存在大量带电粒子，如电子、质子等，入射器件后易造成剂量累积和损伤效应，影响器件性能，甚至造成不可挽回的损失。如何正确模拟太空环境粒子损伤成为了重要的课题，目前地面仿真总剂量损失的主要方式是钴60等效，但是否应该使用钴源作为富电子环境等效一直存在争议。同等剂量照射下，电子造成的器件静态损伤比钴源较小；而在动态测试时，高于零点几mev的电子可能会造成永久性损伤，从而对器件性能预估结果产生影响。因此，直接采用电子源作为辐射源是最理想的方式。但目前对于电子加速器进行总剂量试验存在诸多不确定性因素，当电子束沿着一定方向射入固体物质中时，电子与原子核或核外电子发生弹性或非弹性散射，入射方向发生较大变化，并激发原子产生二次电子、光子等信号。这类二次信号将对总剂量计量结果产生一定影响，造成电路总剂量效应、材料屏蔽率等试验结果的不准确。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是：提出的一种基于幂函数的电子背散射噪声建模标定方法，可以减小由环境等因素造成的噪声干扰，能在现场试验前明确试验装置的大致标定位置，可在较低试验成本的前提下取得理想试验结果，对电路总剂量效应、材料屏蔽性能等对背散射敏感的指标评估具有一定帮助，提高可信度。
2、本专利技术的技术解决方案如下：
3、一种基于幂函数的电子背散射噪声定量建模
4、构建仿真用试验环境简化模型，包括对加速器的主体结构进行分解，分为底板、发射枪和外壳，并获取底板、发射枪和外壳的原子序数和密度信息；
5、在所述试验环境简化模型中底板与发射枪之间的区域选取若干吸收剂量统计器的放置位置，包括：以底板为零点，设底板至发射枪的间距为l，在距离发射枪l至2/3l位置间以平均分布随机数的方法选取n个吸收剂量统计器的放置位置点，在距离发射枪2/3l至0位置间等间距选取m个吸收剂量统计器的放置位置点，m、n均为正整数；
6、在选取的每一个吸收剂量统计器的放置位置上逐一放置吸收剂量统计器，每放置一次，进行一次蒙特卡洛仿真，获得m+n个吸收剂量值；
7、将最靠近底板放置的吸收剂量统计器的吸收剂量值t1与其他吸收计量值进行比较，对其中所有小于t1的吸收剂量值进行二次比较，选出其中的最小值，所述最小值所对应的吸收剂量统计器的放置位置作为最终试验标定位置；若不存在比t1小的吸收剂量值，则将1/2l处作为最终试验标定位置。
8、在上述基于幂函数的电子背散射噪声定量建模方法中，选取若干吸收剂量统计器的放置位置的方法包括：
9、将以平均分布随机数的方法选取的n个吸收剂量统计器放置位置点的序号定义为x，即x表示第x个放置位置点，根据如下公式计算第x个放置位置点的吸收剂量统计器距离发射枪的距离y，计算结果四舍五入取整，获得第一组距离值{y1,1,y1,2…y1,n}：
10、y≤l
11、将等间距选取的m个吸收剂量统计器的放置位置点的排列序号定义为x，即x表示第x个放置位置点，根据如下公式计算第x个放置位置点的吸收剂量统计器距离发射枪的距离y，计算结果四舍五入取整，获得第二组距离值{y2,1,y2,2…y2,m}：
12、y≤l。
13、在上述基于幂函数的电子背散射噪声定量建模方法中，所述吸收剂量统计器包括盖板和剂量片，其中盖板的材料为铝板、硅板和电路及屏蔽结构材料组成，剂量片为丙氨酸剂量片或敏化剂量片。
14、在上述基于幂函数的电子背散射噪声定量建模方法中，所述盖板的厚度为2～3mm。
15、在上述基于幂函数的电子背散射噪声定量建模方法中，所述剂量片的厚度为2～3mm。
16、在上述基于幂函数的电子背散射噪声定量建模方法中，依次在{y1,1,y1,2…y1,n}及{y2,1,y2,2…y2,m}中每一个y值对应位置放置吸收剂量统计器，并选定能量进行蒙特卡洛仿真，统计吸收剂量值，形成剂量统计数组{t1,t2…tn+m}，其中t表示吸收剂量。
17、在上述基于幂函数的电子背散射噪声定量建模方法中，将最靠近底板放置的吸收剂量统计器的吸收剂量值t1与其他吸收计量值逐一进行比较，选出所有小于t1的吸收剂量值，将所有小于t1的吸收剂量值进行比较，选出其中的最小值。
18、在上述基于幂函数的电子背散射噪声定量建模方法中，m的取值至少为3，n的取值至少为3，m与n的取值相同或不同。
19、一种电子设备，包括存储器及处理器：
20、所述存储器用于存储一条或多条计算机指令；
21、所述处理器用于执行所述一条或多条计算机指令，以用于：
22、构建仿真用试验环境简化模型，包括对加速器的主体结构进行分解，分为底板、发射枪和外壳，并获取底板、发射枪和外壳的原子序数和密度信息；
23、在所述试验环境简化模型中底板与发射枪之间的区域选取若干吸收剂量统计器的放置位置，包括：以底板为零点，设底板至发射枪的间距为l，在距离发射枪l至2/3l位置间以平均分布随机数的方法选取n个吸收剂量统计器的放置位置点，在距离发射枪2/3l至0位置间等间距选取m个吸收剂量统计器的放置位置点，m、n均为正整数；
24、在选取的每一个吸收剂量统计器的放置位置上逐一放置吸收剂量统计器，每放置一次，进行一次蒙特卡洛仿真，获得m+n个吸收剂量值；
25、将最靠近底板放置的吸收剂量统计器的吸收剂量值t1与其他吸收计量值进行比较，对其中所有小于t1的吸收剂量值进行二次比较，选出其中的最小值，所述最小值所对应的吸收剂量统计器的放置位置作为最终试验标定位置；若不存在比t1小的吸收剂量值，则将1/2l处作为最终试验标定位置。
26、本专利技术实施例与现有技术相比至少包含如下有益效果：
27、(1)、本专利技术实施例提出的一种基于幂函数的电子背散射噪声建模标定方法，包括构建仿真用试验环境简化模型，在适当位置构建吸收剂量统计器，对试验模型以一定规则开展剂量仿真，根据剂量计算得到标定信息，本专利技术方法可以减小由环境等因素造成的噪声干扰，对电路总剂量效应、材料屏蔽性能等对背散射敏感的指标评估具有一定帮助，提高可信度。
28、(2)、本专利技术实施例提出的一种基于幂函数的电子背散射噪声定量建模方法，首先对地面模拟空间环境装置和待测材料进行简化建模，然后通过幂函数以平均分布随机数和等间隔的方式选取预标定点位，使用蒙特卡洛方法对预标定点位进行选定能量的吸收剂量仿真，最后通过比较筛选确定最优标定点，本专利技术能在现场试验前明确试验装置的大致标定位置，可在较低试验成本的前提下取得理想试验结果。
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1.一种基于幂函数的电子背散射噪声定量建模方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于幂函数的电子背散射噪声定量建模方法，其特征在于，选取若干吸收剂量统计器的放置位置的方法包括：
3.根据权利要求1所述的基于幂函数的电子背散射噪声定量建模方法，其特征在于，所述吸收剂量统计器包括盖板和剂量片，其中盖板的材料为铝板、硅板和电路及屏蔽结构材料组成，剂量片为丙氨酸剂量片或敏化剂量片。
4.根据权利要求3所述的基于幂函数的电子背散射噪声定量建模方法，其特征在于，所述盖板的厚度为2～3mm。
5.根据权利要求3所述的基于幂函数的电子背散射噪声定量建模方法，其特征在于，所述剂量片的厚度为2～3mm。
6.根据权利要求2所述的基于幂函数的电子背散射噪声定量建模方法，其特征在于，依次在{y1,1,y1,2…y1,n}及{y2,1,y2,2…y2,m}中每一个y值对应位置放置吸收剂量统计器，并选定能量进行蒙特卡洛仿真，统计吸收剂量值，形成剂量统计数组{T1,T2…Tn+m}，其中T表示吸收剂量。
7.根据权利要求1所述
8.根据权利要求1所述的基于幂函数的电子背散射噪声定量建模方法，其特征在于，m的取值至少为3，n的取值至少为3，m与n的取值相同或不同。
9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器及处理器：
...【技术特征摘要】
1.一种基于幂函数的电子背散射噪声定量建模方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于幂函数的电子背散射噪声定量建模方法，其特征在于，选取若干吸收剂量统计器的放置位置的方法包括：
3.根据权利要求1所述的基于幂函数的电子背散射噪声定量建模方法，其特征在于，所述吸收剂量统计器包括盖板和剂量片，其中盖板的材料为铝板、硅板和电路及屏蔽结构材料组成，剂量片为丙氨酸剂量片或敏化剂量片。
4.根据权利要求3所述的基于幂函数的电子背散射噪声定量建模方法，其特征在于，所述盖板的厚度为2～3mm。
5.根据权利要求3所述的基于幂函数的电子背散射噪声定量建模方法，其特征在于，所述剂量片的厚度为2～3mm。
6.根据权利要求2所述的基于幂函数的电子背散射噪...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄斯翀，董涛，毕潇，李哲，缑纯良，张彦龙，郑宏超，王亮，张健鹏，姚可欣，
申请(专利权)人：北京微电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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