DX網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)）、通信（光纖/總線）、高速計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、航空電子 設(shè)備、發(fā)動(dòng)機(jī)（FADEC)、電傳系統(tǒng)、自動(dòng)駕駛技術(shù)、飛行告警、顯不屏、其它含有電子器件的飛 行系統(tǒng)等出現(xiàn)黑屏、死機(jī)、復(fù)位、重啟、數(shù)據(jù)丟失、命令丟失等安全性危害。為了建立防護(hù)與 評(píng)價(jià)體系，首先需要獲得真實(shí)環(huán)境下大氣中子單粒子效應(yīng)敏感器件的敏感截面。對(duì)此，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。
[0049] 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，如圖1所示，該方法包括以下步驟：
[0050] S101，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。
[0051] 優(yōu)選地，本發(fā)明實(shí)施例中采用14MeV中子輻射源作為預(yù)定輻射源，在14MeV中子輻 射源輻射下敏感器件敏感截面的觀測(cè)值σ_ Μ為o14feV。
[0052] 國(guó)內(nèi)目前用14MeV能量的中子輻射源進(jìn)行地面模擬試驗(yàn)，以獲得敏感截面數(shù)據(jù)， 在本發(fā)明實(shí)施例中，地面模擬試驗(yàn)通過14MeV中子輻射源進(jìn)行輻照，獲取在14MeV中子輻射 源輻射下敏感器件敏感截面的觀測(cè)值σ 14_，通過監(jiān)測(cè)設(shè)備記錄工作電壓和功耗電流，回讀 并與輻照前回讀文件比較統(tǒng)計(jì)模擬實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的敏感器件的單粒子效應(yīng)錯(cuò)誤個(gè)數(shù)N OTd。
[0053] S102,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。
[0054] S103,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。
[0055] S104,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。
[0056] S105,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，具體為：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_ Μ的乘積，得到大氣中子單粒子效應(yīng)敏感器件的敏感截面〇。，公式如下：
[0057] σ ο= σ 觀s) X Α。
[0058] 在本發(fā)明實(shí)施例中，采用14MeV中子輻射源作為預(yù)定輻射源，在14MeV中子輻射源 輻射下敏感器件敏感截面的觀測(cè)值σ_ Μ為〇14MeV，步驟S102將采用BGR方法計(jì)算得出的敏 感器件敏感截面值σΒα?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：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14MeV中子輻射源輻射下敏感器件敏感截面的觀測(cè)值σ 14feV的比值，作為第一輔助因子 A3，具體計(jì)算公式為：
[0059]
[0060] σ 14MeV:14MeV中子輻射源獲得的敏感器件敏感截面的觀測(cè)值。單位：cm2/bit。
[0061] 〇 _:利用BGR方法計(jì)算得出的敏感器件截面值。單位：cm2/bit。
[0062] 目前計(jì)算中子誘發(fā)電子器件的單粒子反應(yīng)比較常用的是BGR方法，BGR方法首先 是由Ziegler和Lanford提出來的。這種方法計(jì)算中子誘發(fā)的單粒子翻轉(zhuǎn)時(shí)，假設(shè)所有沉 積在敏感體積內(nèi)的能量，都是由中子和Si原子發(fā)生核反應(yīng)產(chǎn)生的反沖核沉積的。由于反沖 核的能量低（<20MeV)，在Si中的射程只有幾個(gè)um，因此引起單粒子翻轉(zhuǎn)的反沖核幾乎所有 的能量都沉積在了器件的敏感體積內(nèi)。中子誘發(fā)單粒子翻轉(zhuǎn)不是通過直接電離，而是通過 核反應(yīng)產(chǎn)生的反沖核引起的。因此可以借助重離子的試驗(yàn)數(shù)據(jù)來研究中子誘發(fā)的單粒子翻 轉(zhuǎn)，重離子誘發(fā)的翻轉(zhuǎn)截面σ(Ερ與沉積能量Ed之間的關(guān)系通常用Weibull函數(shù)描述，它 的表達(dá)式如下：
[0063]

[0064] 其中σ sat表示飽和翻轉(zhuǎn)截面，E th表示引起翻轉(zhuǎn)的臨界能量，w表示寬度因子，s表 示形狀因子。Weibull函數(shù)也可以寫成翻轉(zhuǎn)截面與重離子LET之間的關(guān)系，它的表達(dá)式如 下：
[0065]
[0066] 其中，Ed，Eth，W的單位都是MeVAmg/cm 2)，（2-7)式中這些變量的單位都是MeV，這 兩個(gè)式子之間可以相互轉(zhuǎn)換，能量E與LET之間的關(guān)系為E = 0. 233-LET. t，
[0067] t表示敏感體積厚度，單位為um，（2-7)中的形等于（2-8)中的W乘以0. 233. t。
[0068] BGR方法計(jì)算單粒子翻轉(zhuǎn)率的公式如下：
[0069]
[0070] 其中C表示吸收系數(shù)，對(duì)于絕大多數(shù)器件C取0. 5時(shí)計(jì)算結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果符合較 好。Eri表示沉積能量，單位為MeV。BGR(E, Eri表示能量為E的中子產(chǎn)生能量大于Eri的 反沖核的概率，單位為cm2/um3。dJ/dE表示中子的微分能譜。
[0071] Δ Vi = t σ ;= t ( σ廠σ ; 〇，σ ;表示沉積能量為Eri的重離子引起的翻轉(zhuǎn)截面， 由（2_7)式得到。
[0072] 在本發(fā)明實(shí)施例中，采用14MeV中子輻射源作為預(yù)定輻射源，在14MeV中子輻射源 輻射下敏感器件敏感截面的觀測(cè)值σ_ Μ為σ 14MeV，步驟S103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，具體包括：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σ R_tta;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14MeV中子輻射源輻射下敏感器件敏感截面的觀測(cè) 值σ 14fcV的比值，作為第二輔助因子A 4，具體計(jì)算公式為：
[0073]
[0074] 〇 R_tta:R〇setta真實(shí)環(huán)境試驗(yàn)獲得的敏感器件的敏感截面值，單位：cm2/bit。
[0075] 在本發(fā)明實(shí)施例中，步驟S104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：
[0076] 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 ;
[0077] 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Ae，具體計(jì)算 公式為：
[0078]
[0079] 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：
[0080]
[0081 ] 其中，所述精度因子a為1 · 96。
[0082] 對(duì)于不可重復(fù)的抽樣情況下，顯著水平α = 〇. 05,置信度CL = 1 一 α = 〇. 95 時(shí)，根據(jù)置信區(qū)間的定義，則敏感截面的測(cè)量精度計(jì)算模型如下：
[0083]
[0084]
[0085]
[0086] 其中，Ν為大氣中子單粒效應(yīng)錯(cuò)誤樣本數(shù)量，單位：個(gè)；Β為大氣中子單粒子效應(yīng)敏 感器件bit位數(shù)，單位：個(gè)；所述精度因子a優(yōu)選為1. 96。
[0087] 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，如圖2所示，所述裝置包括：
[0088] 獲取模塊201，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)NOTd;
[0089] 第一計(jì)算模塊202,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；
[0090] 第二計(jì)算模塊203,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；
[0091] 修正因子獲取模塊204,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；
[0092] 修正模塊205,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)值〇 14_進(jìn)行修正。
[0093] 本發(fā)明實(shí)施例中采用14MeV中子輻射源作為預(yù)定輻射源，在14MeV中子輻射源輻 射下敏感器件敏感截面的觀測(cè)值為〇 14fcV。
[0094] 本發(fā)明實(shí)施例中的第一計(jì)算模塊202包括：
[0095] 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;
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