利用bgr獲取中子單粒子效應(yīng)器件敏感截面的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及微電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用BGR獲取中子單粒子效應(yīng)器件敏 感截面的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 自然空間環(huán)境中存在IMeV~lOOOMeV的高能大氣中子，帶有存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)復(fù)雜微電子 器件的機(jī)載電子設(shè)備在飛行高度為3000~20000米的自然空間環(huán)境中必然會(huì)遭遇大約每 小時(shí)每平方厘米300~18000個(gè)IMeV~lOOOMeV的高能大氣中子，產(chǎn)生單粒子效應(yīng)，從而 影響電子設(shè)備的可靠性。國(guó)際上用敏感截面來(lái)表征器件在中子環(huán)境中的單粒子效應(yīng)敏感特 性。但是，目前國(guó)內(nèi)還沒有真實(shí)環(huán)境下的敏感截面數(shù)據(jù)，并且飛行試驗(yàn)成本較高。因此，通 過地面模擬試驗(yàn)成為有效的評(píng)價(jià)器件大氣中子單粒子效應(yīng)敏感特性方法之一。
[0003] 國(guó)內(nèi)，可用于開展地面模擬試驗(yàn)的試驗(yàn)源為14MeV中子輻射源，但是，由于該中子 源為單能中子源，而真實(shí)環(huán)境下中子的能量并不是單能的，因此，利用現(xiàn)有的14MeV中子輻 射源進(jìn)行的模擬試驗(yàn)所得敏感器件的敏感截面與真實(shí)環(huán)境敏感器件的敏感截面還是存在 一定的誤差的，并不能直接用于表征敏感器件在真實(shí)環(huán)境下的敏感特性，進(jìn)而導(dǎo)致無(wú)法準(zhǔn) 確地對(duì)機(jī)載電子設(shè)備中敏感器件進(jìn)行安全性分析。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種利用BGR獲取中子單粒子效應(yīng)器件敏感 截面的方法及裝置，通過修正預(yù)定輻射源的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，獲得真實(shí)環(huán)境下大氣中子單粒子效 應(yīng)敏感器件的敏感截面，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)載電子設(shè)備在自然空間環(huán)境中遭遇高能中子進(jìn)行針 對(duì)性防護(hù)與評(píng)價(jià)。
[0005] 本發(fā)明提供了一種利用BGR獲取中子單粒子效應(yīng)器件敏感截面的方法，該方法包 括：
[0006] 采用預(yù)定輻射源進(jìn)行地面模擬實(shí)驗(yàn)，獲取在預(yù)定輻射源輻射下敏感器件敏感截面 的觀測(cè)值σ ，并監(jiān)測(cè)所述模擬實(shí)驗(yàn)中敏感器件的單粒子效應(yīng)錯(cuò)誤個(gè)數(shù)NOTd;
[0007] 將采用BGR方法計(jì)算得出的敏感器件敏感截面值〇 _與所述在預(yù)定輻射源輻射 下敏感器件敏感截面的觀測(cè)值σ SiM進(jìn)行除運(yùn)算，得到第一輔助因子；
[0008] 將采用Rosetta真實(shí)環(huán)境試驗(yàn)獲得的敏感器件敏感截面值σ Rcisetta與所述在預(yù)定 輻射源輻射下敏感器件敏感截面的觀測(cè)值σ SiM進(jìn)行除運(yùn)算，得到第二輔助因子；
[0009] 根據(jù)所述第一輔助因子、第二輔助因子以及所述單粒子效應(yīng)錯(cuò)誤個(gè)數(shù)計(jì)算修正因 子的值；
[0010] 根據(jù)所述修正因子的值對(duì)所述在預(yù)定輻射源輻射下敏感器件敏感截面的觀測(cè)值 σ觀測(cè)進(jìn)燈修正。
[0011] 優(yōu)選地，所述將采用BGR方法計(jì)算得出的敏感器件敏感截面值σ _與所述在預(yù) 定輻射源輻射下敏感器件敏感截面的觀測(cè)值σ 進(jìn)行除運(yùn)算，得到第一輔助因子，具體包 括：
[0012] 獲取預(yù)先設(shè)置的所述采用BGR方法計(jì)算得出的敏感器件敏感截面值〇
[0013] 計(jì)算所述采用BGR方法計(jì)算得出的敏感器件敏感截面值〇 _與所述在預(yù)定輻射 源輻射下敏感器件敏感截面的觀測(cè)值σ SiM的比值，作為第一輔助因子。
[0014] 優(yōu)選地，所述將采用Rosetta真實(shí)環(huán)境試驗(yàn)獲得的敏感器件敏感截面值σ R_tta與 所述在預(yù)定輻射源輻射下敏感器件敏感截面的觀測(cè)值σ SiM進(jìn)行除運(yùn)算，得到第二輔助因 子，具體包括：
[0015] 獲取預(yù)先設(shè)置的所述采用Rosetta真實(shí)環(huán)境試驗(yàn)獲得的敏感器件敏感截面值 ? Rosetta，
[0016] 計(jì)算所述采用Rosetta真實(shí)環(huán)境試驗(yàn)獲得的敏感器件敏感截面值σ R_tta與所述 在預(yù)定輻射源輻射下敏感器件敏感截面的觀測(cè)值σ SiM的比值，作為第二輔助因子。
[0017] 優(yōu)選地，所述根據(jù)所述第一輔助因子、第二輔助因子以及所述單粒子效應(yīng)錯(cuò)誤個(gè) 數(shù)計(jì)算修正因子的值，具體包括：
[0018] 根據(jù)敏感截面的測(cè)量精度計(jì)算模型計(jì)算精度因子a ;
[0019] 計(jì)算所述第一輔助因子和第二輔助因子計(jì)算的比值，得到加速因子Ap;
[0020] 根據(jù)所述加速因子Ae、精度因子a以及所述單粒子效應(yīng)錯(cuò)誤個(gè)數(shù)計(jì)算修正因子A， 公式如下：
[0021]
[0022] 優(yōu)選地，所述精度因子a為1. 96。
[0023] 優(yōu)選地，所述根據(jù)所述修正因子的值對(duì)所述在預(yù)定輻射源輻射下敏感器件敏感截 面的觀測(cè)值σ 進(jìn)行修正，具體為：
[0024] 計(jì)算所述修正因子與所述在預(yù)定輻射源輻射下敏感器件敏感截面的觀測(cè)值σ SiM 的乘積，得到大氣中子單粒子效應(yīng)敏感器件的敏感截面σ。，公式如下：
[0025] σ 〇= σ 觀灑 X Α。
[0026] 相應(yīng)的，本發(fā)明還提出了一種利用BGR獲取中子單粒子效應(yīng)器件敏感截面的裝 置，所述裝置包括：
[0027] 獲取模塊，用于采用預(yù)定輻射源進(jìn)行地面模擬實(shí)驗(yàn)，獲取在預(yù)定輻射源輻射下敏 感器件敏感截面的觀測(cè)值σ SiM，并獲取監(jiān)測(cè)到的所述模擬實(shí)驗(yàn)中敏感器件的單粒子效應(yīng) 錯(cuò)誤個(gè)數(shù)Nend;
[0028] 第一計(jì)算模塊，將采用BGR方法計(jì)算得出的敏感器件敏感截面值〇 BSR與所述在預(yù) 定輻射源輻射下敏感器件敏感截面的觀測(cè)值σ SiM進(jìn)行除運(yùn)算，得到第一輔助因子；
[0029] 第二計(jì)算模塊，用于將采用Rosetta真實(shí)環(huán)境試驗(yàn)獲得的敏感器件敏感截面值 〇R_ tta與所述在預(yù)定輻射源輻射下敏感器件敏感截面的觀測(cè)值σ SiM進(jìn)行除運(yùn)算，得到第 二輔助因子；
[0030] 修正因子獲取模塊，用于根據(jù)所述第一輔助因子、第二輔助因子以及所述單粒子 效應(yīng)錯(cuò)誤個(gè)數(shù)計(jì)算修正因子的值；
[0031] 修正模塊，用于根據(jù)所述修正因子的值對(duì)所述在預(yù)定輻射源輻射下敏感器件敏感 截面的觀測(cè)值σ_ Μ進(jìn)行修正。
[0032] 優(yōu)選地，所述第一計(jì)算模塊包括：
[0033] 第一獲取單元，用于獲取預(yù)先設(shè)置的所述采用BGR方法計(jì)算得出的敏感器件敏感 截面值〇 B(；R;
[0034] 第一計(jì)算單元，用于計(jì)算所述采用BGR方法計(jì)算得出的敏感器件敏感截面值〇 _ 與所述在預(yù)定輻射源輻射下敏感器件敏感截面的觀測(cè)值σ SiM的比值，作為第一輔助因子。
[0035] 優(yōu)選地，所述第二計(jì)算模塊包括：
[0036] 第二獲取單元，用于獲取預(yù)先設(shè)置的所述采用Rosetta真實(shí)環(huán)境試驗(yàn)獲得的敏感 器件敏感截面值 〇 Rosetta?
[0037] 第二計(jì)算單元，用于計(jì)算所述采用Rosetta真實(shí)環(huán)境試驗(yàn)獲得的敏感器件敏感截 面值〇 R_tta與所述在預(yù)定輻射源輻射下敏感器件敏感截面的觀測(cè)值〇 SiM的比值，作為第 二輔助因子。
[0038] 優(yōu)選地，所述修正因子獲取模塊包括：
[0039] 第三計(jì)算單元，用于根據(jù)敏感截面的測(cè)量精度計(jì)算模型計(jì)算精度因子a ;
[0040] 第四計(jì)算單元，用于計(jì)算所述第一輔助因子和第二輔助因子計(jì)算的比值，得到加 速因子A p;
[0041] 第五計(jì)算單元，用于根據(jù)所述加速因子Ae、精度因子a以及所述單粒子效應(yīng)錯(cuò)誤 個(gè)數(shù)計(jì)筧修閔子A,公式如下：
[0042]
[0043] 采用本發(fā)明提出的利用BGR獲取中子單粒子效應(yīng)器件敏感截面的方法及裝置，利 用了 BGR的方法，對(duì)試驗(yàn)所獲得的預(yù)定輻射源下中子單粒子效應(yīng)敏感器件的敏感截面進(jìn)行 修正，獲得真實(shí)環(huán)境下大氣中子單粒子效應(yīng)敏感器件的敏感截面，準(zhǔn)確的獲敏感取器件的 故障率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)載電子設(shè)備在自然空間環(huán)境中遭遇高能中子進(jìn)行針對(duì)性防護(hù)與評(píng) 價(jià)。
【附圖說明】
[0044] 通過參考附圖會(huì)更加清楚的理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖是示意性的而不應(yīng)理 解為對(duì)本發(fā)明進(jìn)行任何限制，在附圖中：
[0045] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提出的一種利用BGR獲取中子單粒子效應(yīng)器件敏感截面的 方法流程圖；
[0046] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例二提出的一種利用BGR獲取中子單粒子效應(yīng)器件敏感截面的 裝置模塊圖。
【具體實(shí)施方式】
[0047] 為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例 中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是 本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0048] 帶有存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)復(fù)雜微電子器件的機(jī)載電子設(shè)備在飛行高度（3000~20000米）的 自然空間環(huán)境中必然會(huì)遭遇大約每小時(shí)每平方厘米300~18000個(gè)IMeV~lOOOMeV的高 能大氣中子。這些高能中子會(huì)穿透機(jī)艙蒙皮，打在機(jī)載電子設(shè)備的核心指令控制單元或關(guān) 鍵數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元上，產(chǎn)生軟錯(cuò)誤與硬故障，導(dǎo)致導(dǎo)航（導(dǎo)航接收機(jī)）、雷達(dá)探測(cè)系統(tǒng)（有源相 控陣?yán)走_(dá)）、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（AF