[go: up one dir, main page]

CN108132400A - 大气中子诱发的电子器件失效率预计方法和系统 - Google Patents

大气中子诱发的电子器件失效率预计方法和系统 Download PDF

Info

Publication number
CN108132400A
CN108132400A CN201711366646.1A CN201711366646A CN108132400A CN 108132400 A CN108132400 A CN 108132400A CN 201711366646 A CN201711366646 A CN 201711366646A CN 108132400 A CN108132400 A CN 108132400A
Authority
CN
China
Prior art keywords
target
atmospheric
neutron flux
environment
failure rate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711366646.1A
Other languages
English (en)
Inventor
张战刚
雷志锋
何玉娟
彭超
师谦
黄云
恩云飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Electronic Product Reliability and Environmental Testing Research Institute
Original Assignee
China Electronic Product Reliability and Environmental Testing Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Electronic Product Reliability and Environmental Testing Research Institute filed Critical China Electronic Product Reliability and Environmental Testing Research Institute
Priority to CN201711366646.1A priority Critical patent/CN108132400A/zh
Publication of CN108132400A publication Critical patent/CN108132400A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/003Environmental or reliability tests

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

本发明涉及电子器件辐射效应领域,特别是涉及一种大气中子诱发的电子器件失效率预计方法和系统,通过获取在试验环境下大气中子诱发的电子器件的原始失效率;分别获取所述试验环境与目标环境的大气中子通量;根据所述试验环境和目标环境的大气中子通量获取所述试验环境与目标环境的大气中子通量比例因子;根据所述原始失效率和大气中子通量比例因子可以获取到在目标环境下大气中子诱发的电子器件的目标失效率。获取过程简单高效,简化了大气中子条件下电子器件的辐射敏感特性分析过程,从而实现对大气中子条件下电子器件单粒子效应敏感性的定量评价,解决我国目前大气中子条件下电子器件单粒子效应评价方法缺失的难题。

Description

大气中子诱发的电子器件失效率预计方法和系统
技术领域
本发明涉及电子器件辐射效应领域,特别是涉及一种大气中子诱发的电子器件失效率预计方法和系统。
背景技术
银河宇宙射线、太阳宇宙射线等各种宇宙射线进入到地球的中性大气,并与大气中的氮和氧发生相互作用,形成了各种辐射粒子,使得大气辐射环境非常复杂。在各种辐射粒子之中,由于中子不带电、穿透力极强而且在大气中的含量高,因此大气中子入射电子系统所引起的单粒子效应,成为了威胁电子设备安全工作的关键因素。
目前为了分析大气中子条件下电子器件的辐射敏感特性,需要对电子器件进行一系列的大气中子单粒子效应试验,由于试验过程依赖于特定的环境辐射条件,因此得出的结果仅对特定的环境有意义,当需要分析电子器件在其它环境下的辐射敏感特性时,则需要重新进行试验,导致目前大气中子条件下电子器件的辐射敏感特性分析过程繁琐。
发明内容
基于此,有必要针对目前大气中子条件下电子器件的辐射敏感特性分析过程繁琐的问题,提供一种大气中子诱发的电子器件失效率预计方法和系统。
一种大气中子诱发的电子器件失效率预计方法,包括以下步骤:
获取在试验环境下大气中子诱发的电子器件的原始失效率;
分别获取所述试验环境下的原始大气中子通量与目标环境下的目标大气中子通量;
根据所述原始大气中子通量和目标大气中子通量获取所述试验环境与目标环境的大气中子通量比例因子;
根据所述原始失效率和大气中子通量比例因子获取在目标环境下大气中子诱发的电子器件的目标失效率。
在其中一个实施例中,所述根据所述原始大气中子通量和目标大气中子通量获取所述试验环境与目标环境的大气中子通量比例因子的步骤包括以下步骤:
根据下述函数关系式获取所述大气中子通量比例因子:
μ=Fn原始÷Fn目标
式中,μ为所述大气中子通量比例因子,Fn原始为所述原始大气中子通量,Fn目标为目标大气中子通量。
在其中一个实施例中,所述根据所述原始失效率和大气中子通量比例因子获取在目标环境下大气中子诱发的电子器件的目标失效率的步骤包括以下步骤:
根据下述函数关系式获取在目标环境下大气中子诱发的电子器件的目标失效率:
λ目标=λ原始÷μ
式中,μ为所述大气中子通量比例因子,λ原始为所述原始失效率,λ目标为所述目标失效率。
在其中一个实施例中,所述分别获取所述试验环境下的原始大气中子通量与目标环境下的目标大气中子通量的步骤包括以下步骤:
分别在所述试验环境和目标环境放置Bonner球谱仪,获取试验环境和目标环境的谱仪测量读数;
分别根据所述试验环境和目标环境的谱仪测量读数,获取所述原始大气中子通量和目标大气中子通量。
在其中一个实施例中,所述分别获取所述试验环境下的原始大气中子通量与目标环境下的目标大气中子通量的步骤包括以下步骤:
分别获取试验环境和目标环境的环境参数;
根据中子通量的半经验模型和所述环境参数分别获取所述原始大气中子通量和目标大气中子通量。
在其中一个实施例中,所述分别获取所述试验环境下的原始大气中子通量与目标环境下的目标大气中子通量的步骤包括以下步骤:
分别获取试验环境和目标环境的环境参数;
根据所述试验环境和目标环境的环境参数分别对所述试验环境和目标环境的辐射环境进行仿真,获取所述原始大气中子通量和目标大气中子通量。
在其中一个实施例中,所述分别获取所述试验环境下的原始大气中子通量与目标环境下的目标大气中子通量的步骤包括以下步骤:
分别获取试验环境和目标环境的环境参数;
分别根据所述试验环境和目标环境的环境参数从辐射环境数据库中获取所述原始大气中子通量和目标大气中子通量。
一种大气中子诱发的电子器件失效率预计系统,包括以下模块:
原始失效率获取模块,用于获取在试验环境下大气中子诱发的电子器件的原始失效率;
大气中子通量获取模块,用于分别获取所述试验环境下的原始大气中子通量与目标环境下的目标大气中子通量;
比例因子获取模块,用于根据所述原始大气中子通量和目标大气中子通量获取所述试验环境与目标环境的大气中子通量比例因子;
目标失效率获取模块,用于根据所述原始失效率和大气中子通量比例因子获取在目标环境下大气中子诱发的电子器件的目标失效率。
根据上述本发明的大气中子诱发的电子器件失效率预计方法和系统,通过获取在试验环境下大气中子诱发的电子器件的原始失效率;分别获取所述试验环境与目标环境的大气中子通量;根据所述试验环境和目标环境的大气中子通量获取所述试验环境与目标环境的大气中子通量比例因子;根据所述原始失效率和大气中子通量比例因子可以获取到在目标环境下大气中子诱发的电子器件的目标失效率。在此方案中,利用试验环境与目标环境的大气中子通量之间的比例关系,可以快速获取到目标环境下大气中子诱发的电子器件的目标失效率,并且获取过程简单高效,简化了大气中子条件下电子器件的辐射敏感特性分析过程,从而实现对大气中子条件下电子器件单粒子效应敏感性的定量评价,解决我国目前大气中子条件下电子器件单粒子效应评价方法缺失的难题。
一种可读存储介质,其上存储有可执行程序,该程序被处理器执行时实现上述大气中子诱发的电子器件失效率预计方法的步骤。
一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的可执行程序,处理器执行程序时实现上述大气中子诱发的电子器件失效率预计方法的步骤。
附图说明
图1为本发明大气中子诱发的电子器件失效率预计方法一个实施例的流程示意图;
图2为本发明大气中子诱发的电子器件失效率预计系统一个实施例的结构示意图;
图3为本发明大气中子诱发的电子器件失效率预计方法一个实施例的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步的详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明,并不限定本发明的保护范围。
参见图1所示,为本发明大气中子诱发的电子器件失效率预计方法一个实施例的流程示意图,该实施例中的大气中子诱发的电子器件失效率预计方法包括以下步骤:
步骤S110:获取在试验环境下大气中子诱发的电子器件的原始失效率;
在本步骤中,所述大气中子是一种在大气辐射环境中含量较高的辐射粒子,极易引起电子器件出现单粒子效应,当电子器件出现单粒子效应时,有可能导致电子器件运作出错从而失效;所述原始失效率,可以为所述电子器件在试验环境下因大气中子单粒子效应导致的失效率。
步骤S120:分别获取所述试验环境下的原始大气中子通量与目标环境下的目标大气中子通量;
在本步骤中,所述目标环境可以为所述电子器件实际被投放运用的环境,根据所述电子器件被投放运用的环境不同,对应的目标环境大气中子通量也会不同;所述原始大气中子通量则为步骤S110中获取所述电子器件的原始失效率的试验环境下的大气中子通量。
步骤S130:根据所述原始大气中子通量和目标大气中子通量获取所述试验环境与目标环境的大气中子通量比例因子;
在本步骤中,所说大气中子通量比例因子是用于描述所述试验环境与目标环境之间的关系的一种参数。
步骤S140:根据所述原始失效率和大气中子通量比例因子获取在目标环境下大气中子诱发的电子器件的目标失效率。
在本步骤中,可根据所述原始失效率和大气中子通量比例因子直接获取所述目标失效率,无需在所述目标环境再次进行试验,简化所述目标失效率的获取过程。
根据上述本发明的大气中子诱发的电子器件失效率预计方法和系统,通过获取在试验环境下大气中子诱发的电子器件的原始失效率;分别获取所述试验环境与目标环境的大气中子通量;根据所述试验环境和目标环境的大气中子通量获取所述试验环境与目标环境的大气中子通量比例因子;根据所述原始失效率和大气中子通量比例因子可以获取到在目标环境下大气中子诱发的电子器件的目标失效率。在此方案中,利用试验环境与目标环境的大气中子通量之间的比例关系,可以快速获取到目标环境下大气中子诱发的电子器件的目标失效率,并且获取过程简单高效,简化了大气中子条件下电子器件的辐射敏感特性分析过程,从而实现对大气中子条件下电子器件单粒子效应敏感性的定量评价,解决我国目前大气中子条件下电子器件单粒子效应评价方法缺失的难题。
具体地,可通对电子器件进行大气中子单粒子效应实时检测的方法进行所述获取在试验环境下大气中子诱发的电子器件的原始失效率的步骤:确定所述电子器件的大气中子单粒子效应检测地点,并搭建大气中子单粒子效应检测系统;所述大气中子单粒子效应检测系统可包括上位机、待测电子器件;所述上位机向所述待测电子器件发送命令,监视所述待测电子器件的工作状态并接收所述待测电子器件返回的实验数据。所述上位机通过实时记录检测过程中电子器件发生的单粒子翻转情况,可以获取在试验环境下大气中子诱发的电子器件的原始失效率;同时,为了避免检测过程中对所述电子器件造成损坏,可以在辐照过程中检测所述电子器件是否发生单粒子锁定效应;若检测到所述电子器件发生单粒子锁定效应,应及时切断所述电子器件的电源,并重新进行所述大气中子单粒子效应实时检测。
可选地,为了提高大气中子单粒子效应实时检测的效率,可以选择大气中子通量高的地点对所述电子器件进行大气中子单粒子效应实时检测,如通过飞机搭载的方式在高海拔位置进行所述大气中子单粒子效应实时检测,也可以在高纬度地区进行所述大气中子单粒子效应实时检测。
可选地,为了提高大气中子单粒子效应实时检测的效率,可以搭建电子器件阵列,所述电子器件阵列中包括多个相同型号的电子器件,对所述电子器件阵列进行所述大气中子单粒子效应实时检测;通过对多个相同型号的电子器件同时进行检测,得到的检测结果可以等效为对一个电子器件进行长时间的检测的结果,可以缩短获取所述原始失效率的所需检测时间。
进一步地,在一个实施例中,通过对所述电子器件进行大气中子单粒子效应实时检测,获取在试验环境下大气中子诱发的电子器件的原始失效率;其中,可根据以下函数关系式获取所述原始失效率:
λ原始=(NSEU×109)÷(T检测×N电子器件)
式中,λ原始为所述原始失效率,NSEU为所述电子器件发生单粒子翻转的位数,T检测为所述大气中子单粒子效应实时检测的检测时间,N电子器件为所述大气中子单粒子效应实时检测中电子器件总数量。
在其中一个实施例中,由于所述电子器件自身可能含有放射性材料成分,能够产生阿尔法粒子,而阿尔法粒子也会触发所述电子器件发生单粒子翻转导致失效,因此所述对电子器件进行的大气中子单粒子效应实时检测,获取到的在试验环境下大气中子诱发的电子器件的原始失效率将包含由所述阿尔法粒子导致的失效率的成分。为了提高所述原始失效率的准确性,需要将所述原始失效率中由所述阿尔法粒子导致的失效率成分区分开来。
例如,可以利用阿尔法粒子放射源对所述电子器件进行辐照,获取所述电子器件由阿尔法粒子导致的单粒子效应截面,再获取所述电子器件自身放射的阿尔法粒子通量,根据所述电子器件由阿尔法粒子导致的单粒子效应截面和所述阿尔法粒子通量,可以获取所述电子器件的原始失效率中由自身放射的阿尔法粒子导致的失效率成分;将所述原始失效率中的所述阿尔法粒子导致的失效率成分去除,可以得到第一原始失效率,所述第一原始失效率能够更准确地反映所述电子器件在试验环境的大气中子下的敏感特性。
具体地,可以根据以下函数关系式获取所述电子器件由自身放射的阿尔法粒子导致的失效率:
λ1=σ阿尔法×F阿尔法×109
式中,λ1为所述电子器件由自身放射的阿尔法粒子导致的失效率,σ阿尔法为所述电子器件由阿尔法粒子导致的单粒子效应截面参数,F阿尔法为所述电子器件自身放射的阿尔法粒子通量。
在其中一个实施例中,由于常温下的中子与质子的原子核发生若干次碰撞后未被俘获,则可能转变为热中子,所述热中子同样会造成电子器件发生单粒子翻转从而失效,因此对所述电子器件进行大气中子单粒子效应实时检测时,得到的所述原始失效率中包含由所述热中子导致的失效率成分。为了提高所述原始失效率的准确性,需要将所述原始失效率中由所述热中子导致的失效率成分区分开来。
例如,可以利用热中子反应堆对所述电子器件进行辐照,获取所述电子器件由热中子导致的单粒子效应截面,再获取所述试验环境中的热中子通量,根据所述电子器件由热中子导致的单粒子效应截面和所述热中子通量,可以获取所述电子器件的原始失效率中由试验环境的热中子导致的失效率成分;将所述原始失效率中的所述热中子导致的失效率成分去除,可以得到第二原始失效率,所述第二原始失效率能够更准确地反映所述电子器件在试验环境的大气中子下的敏感特性。
具体地,可以根据以下函数关系式获取所述电子器件由试验环境的热中子导致的失效率:
λ2=σ热中子×F热中子×109
式中,λ2为所述电子器件由试验环境的热中子导致的失效率,σ热中子为所述电子器件由热中子导致的单粒子效应截面参数,F热中子为所述试验环境中的热中子通量。
在其中一个实施例中,所述根据所述原始大气中子通量和目标大气中子通量获取所述试验环境与目标环境的大气中子通量比例因子的步骤包括以下步骤:
根据下述函数关系式获取所述大气中子通量比例因子:
μ=Fn原始÷Fn目标
式中,μ为所述大气中子通量比例因子,Fn原始为所述原始大气中子通量,Fn目标为目标大气中子通量。
在本实施例中,所述大气中子通量比例因子为原始大气中子通量与目标大气中子通量的比值,用于对所述原始大气中子通量与目标大气中子通量之间的关系进行具体描述,从而获取到试验环境与目标环境之间更为准确的关系。
在其中一个实施例中,所述根据所述原始失效率和大气中子通量比例因子获取在目标环境下大气中子诱发的电子器件的目标失效率的步骤包括以下步骤:
根据下述函数关系式获取在目标环境下大气中子诱发的电子器件的目标失效率:
λ目标=λ原始÷μ
式中,μ为所述大气中子通量比例因子,λ原始为所述原始失效率,λ目标为所述目标失效率。
在本实施例中,提出了一种用于根据所述原始失效率以及大气中子通量比例因子获取所述目标失效率的函数关系式,从而提高获取在目标环境下大气中子诱发的电子器件的目标失效率的准确性。
在其中一个实施例中,所述分别获取所述试验环境下的原始大气中子通量与目标环境下的目标大气中子通量的步骤包括以下步骤:
分别在所述试验环境和目标环境放置Bonner球谱仪,获取试验环境和目标环境的谱仪测量读数;
分别根据所述试验环境和目标环境的谱仪测量读数,获取所述原始大气中子通量和目标大气中子通量。
在本实施例中,所述Bonner球谱仪是一种用于测量中子能谱的装置,一般包括多个直径不同的聚乙烯慢化球,能够对较宽的中子能量范围进行测量;Bonner球谱仪操作简单,可被用于分别在所述试验环境下和目标环境下进行现场测量,根据现场测量获得的中子能谱信息可以获取对应环境的中子通量,从而简化获取所述原始大气中子通量和目标中子通量的过程。
在其中一个实施例中,所述分别获取所述试验环境下的原始大气中子通量与目标环境下的目标大气中子通量的步骤包括以下步骤:
分别获取试验环境和目标环境的环境参数;
根据中子通量的半经验模型和所述环境参数分别获取所述原始大气中子通量和目标大气中子通量。
由于在实际运用中,需要解决的问题往往较为复杂,因此可以对复杂的问题进行合理的简化,建立起相应数学模型,再结合实验检验和修正,确定数学模型中的模型参数,得到的模型称为半经验模型。在本实施例中,所述中子通量的半经验模型为一种由数学模型结合大气中子通量实验探测数据建立的模型,中子通量的半经验模型的运用,根据具体模型的不同,需要确定不同的环境参数,包括经纬度、海拔高度或太阳活动状态等。根据中子通量的半经验模型和所述环境参数能够快速获取所述原始大气中子通量和目标大气中子通量,同时保持数据的准确性,无需另外进行实验以获取大气中子通量的数据,提高获取所述原始大气中子通量和目标大气中子通量的效率。
具体地,所述中子通量的半经验模型可以为波音经验模型。波音经验模型是一种对大量飞行实验探测数据拟合后得到的用于预测不同高度和纬度的大气中子通量的半经验模型,其适用范围约为4.5km~12km;波音经验模型中的大气中子通量主要取决于纬度、海拔高度以及中子能量,因此为了获取所述原始大气中子通量和目标大气中子通量,所述环境参数可以包括所述试验环境和目标环境的纬度、海拔高度以及中子能量。
在其中一个实施例中,所述分别获取所述试验环境下的原始大气中子通量与目标环境下的目标大气中子通量的步骤包括以下步骤:
分别获取试验环境和目标环境的环境参数;
根据所述试验环境和目标环境的环境参数分别对所述试验环境和目标环境的辐射环境进行仿真,获取所述原始大气中子通量和目标大气中子通量。
在本实施例中,通过分别对所述试验环境和目标环境的辐射环境进行仿真,可以快速对特定环境的大气中子通量进行预测,无需另外进行实验获取大气中子通量的数据,提高获取所述原始大气中子通量和目标大气中子通量的效率。
具体地,可通过EXPACS、Space Radiation等计算机软件对所述试验环境和目标环境的辐射环境进行仿真,通过分别输入试验环境和目标环境的环境参数,使所述计算机软件进行相关运算,可以得到所述原始大气中子通量和目标大气中子通量;根据所使用的计算机软件不同,所需要的环境参数也会不同,具体可包括需要进行仿真的地点的经纬度、海拔高度或太阳活动相关参数,如太阳活动周期。
在其中一个实施例中,所述分别获取所述试验环境下的原始大气中子通量与目标环境下的目标大气中子通量的步骤包括以下步骤:
分别获取试验环境和目标环境的环境参数;
分别根据所述试验环境和目标环境的环境参数从辐射环境数据库中获取所述原始大气中子通量和目标大气中子通量。
在本实施例中,所述辐射环境数据库可以为通过各地辐射环境监测站对辐射环境进行监测后建立的数据库,记录有各地的粒子分布状态。根据所述试验环境和目标环境的环境参数,如经纬度、海拔高度、太阳活动情况或监测时间等参数,即可快速而高效地获取到由各地环境监测站监测到的准确数据,无需另外进行实验获取大气中子通量的数据,提高获取所述原始大气中子通量和目标大气中子通量的效率。
参见图2所示,为本发明大气中子诱发的电子器件失效率预计系统一个实施例的流程示意图,该实施例中的大气中子诱发的电子器件失效率预计系统包括以下模块:
原始失效率获取模块210,用于获取在试验环境下大气中子诱发的电子器件的原始失效率;
大气中子通量获取模块220,用于分别获取所述试验环境下的原始大气中子通量与目标环境下的目标大气中子通量;
比例因子获取模块230,用于根据所述原始大气中子通量和目标大气中子通量获取所述试验环境与目标环境的大气中子通量比例因子;
目标失效率获取模块240,用于根据所述原始失效率和大气中子通量比例因子获取在目标环境下大气中子诱发的电子器件的目标失效率。
在其中一个实施例中,比例因子获取模块230根据下述函数关系式获取所述大气中子通量比例因子:
μ=Fn原始÷Fn目标
式中,μ为所述大气中子通量比例因子,Fn原始为所述原始大气中子通量,Fn目标为目标大气中子通量。
在其中一个实施例中,目标失效率获取模块240根据下述函数关系式获取在目标环境下大气中子诱发的电子器件的目标失效率:
λ目标=λ原始÷μ
式中,μ为所述大气中子通量比例因子,λ原始为所述原始失效率,λ目标为所述目标失效率。
在其中一个实施例中,大气中子通量获取模块220分别根据被放置于所述试验环境下和目标环境下的Bonner球谱仪的读数,获取试验环境和目标环境的谱仪测量读数;分别根据所述试验环境和目标环境的谱仪测量读数,获取所述原始大气中子通量和目标大气中子通量。
在其中一个实施例中,大气中子通量获取模块220分别获取试验环境和目标环境的环境参数;根据中子通量的半经验模型和所述环境参数分别获取所述原始大气中子通量和目标大气中子通量。
在其中一个实施例中,大气中子通量获取模块220分别获取试验环境和目标环境的环境参数;根据所述试验环境和目标环境的环境参数分别对所述试验环境和目标环境的辐射环境进行仿真,获取所述原始大气中子通量和目标大气中子通量。
在其中一个实施例中,大气中子通量获取模块220分别获取试验环境和目标环境的环境参数;分别根据所述试验环境和目标环境的环境参数从辐射环境数据库中获取所述原始大气中子通量和目标大气中子通量。
本发明的大气中子诱发的电子器件失效率预计系统与本发明的大气中子诱发的电子器件失效率预计方法一一对应,在上述大气中子诱发的电子器件失效率预计方法的实施例阐述的技术特征及其有益效果均适用于大气中子诱发的电子器件失效率预计系统的实施例中。
参见图3所示,为本发明大气中子诱发的电子器件失效率预计方法一个实施例的流程示意图,该实施例中的大气中子诱发的电子器件失效率预计方法包括以下步骤:
步骤S310:对电子器件进行大气中子单粒子效应实时检测,获取在试验环境下大气中子诱发的电子器件的原始失效率(λ原始,单位为FIT);
步骤S320:分别根据被放置在所述试验环境下和目标环境下的Bonner球谱仪的读数,获取原始大气中子通量(Fn原始,单位为neutrons/cm2/s/sr)和目标大气中子通量(Fn目标,单位为neutrons/cm2/s/sr);
步骤S330:根据函数关系式μ=Fn原始÷Fn目标获取大气中子通量比例因子μ;
步骤S340:根据函数关系式λ目标=λ原始÷μ获取在目标环境下的大气中子诱发的电子器件的目标失效率(λ目标,单位为FIT)。
根据上述本发明的大气中子诱发的电子器件失效率预计方法,通过获取在试验环境下大气中子诱发的电子器件的原始失效率;分别获取所述试验环境与目标环境的大气中子通量;根据所述试验环境和目标环境的大气中子通量获取所述试验环境与目标环境的大气中子通量比例因子;根据所述原始失效率和大气中子通量比例因子可以获取到在目标环境下大气中子诱发的电子器件的目标失效率。在此方案中,利用试验环境与目标环境的大气中子通量之间的比例关系,可以快速获取到目标环境下大气中子诱发的电子器件的目标失效率,并且获取过程简单高效,成本低,易于实现,无需在目标环境重复进行相关实验,简化了大气中子条件下电子器件的辐射敏感特性分析过程,从而实现对大气中子条件下电子器件单粒子效应敏感性的定量评价,解决我国目前大气中子条件下电子器件单粒子效应评价方法缺失的难题。
根据上述大气中子诱发的电子器件失效率预计方法,本发明实施例还提供一种可读存储介质和一种计算机设备。可读存储介质上存储有可执行程序,该程序被处理器执行时实现上述大气中子诱发的电子器件失效率预计方法的步骤;计算机设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的可执行程序,处理器执行程序时实现上述大气中子诱发的电子器件失效率预计方法的步骤。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种大气中子诱发的电子器件失效率预计方法,其特征在于,包括以下步骤:
获取在试验环境下大气中子诱发的电子器件的原始失效率;
分别获取所述试验环境下的原始大气中子通量与目标环境下的目标大气中子通量;
根据所述原始大气中子通量和目标大气中子通量获取所述试验环境与目标环境的大气中子通量比例因子;
根据所述原始失效率和大气中子通量比例因子获取在目标环境下大气中子诱发的电子器件的目标失效率。
2.根据权利要求1所述的大气中子诱发的电子器件失效率预计方法,其特征在于,所述根据所述原始大气中子通量和目标大气中子通量获取所述试验环境与目标环境的大气中子通量比例因子的步骤包括以下步骤:
根据下述函数关系式获取所述大气中子通量比例因子:
μ=Fn,原始÷Fn,目标
式中,μ为所述大气中子通量比例因子,Fn,原始为所述原始大气中子通量,Fn,目标为目标大气中子通量。
3.根据权利要求1所述的大气中子诱发的电子器件失效率预计方法,其特征在于,所述根据所述原始失效率和大气中子通量比例因子获取在目标环境下大气中子诱发的电子器件的目标失效率的步骤包括以下步骤:
根据下述函数关系式获取在目标环境下大气中子诱发的电子器件的目标失效率:
λ目标=λ原始÷μ
式中,μ为所述大气中子通量比例因子,λ原始为所述原始失效率,λ目标为所述目标失效率。
4.根据权利要求1所述的大气中子诱发的电子器件失效率预计方法,其特征在于,所述分别获取所述试验环境下的原始大气中子通量与目标环境下的目标大气中子通量的步骤包括以下步骤:
分别在所述试验环境和目标环境放置Bonner球谱仪,获取试验环境和目标环境的谱仪测量读数;
分别根据所述试验环境和目标环境的谱仪测量读数,获取所述原始大气中子通量和目标大气中子通量。
5.根据权利要求1所述的大气中子诱发的电子器件失效率预计方法,其特征在于,所述分别获取所述试验环境下的原始大气中子通量与目标环境下的目标大气中子通量的步骤包括以下步骤:
分别获取试验环境和目标环境的环境参数;
根据中子通量的半经验模型和所述环境参数分别获取所述原始大气中子通量和目标大气中子通量。
6.根据权利要求1所述的大气中子诱发的电子器件失效率预计方法,其特征在于,所述分别获取所述试验环境下的原始大气中子通量与目标环境下的目标大气中子通量的步骤包括以下步骤:
分别获取试验环境和目标环境的环境参数;
根据所述试验环境和目标环境的环境参数分别对所述试验环境和目标环境的辐射环境进行仿真,获取所述原始大气中子通量和目标大气中子通量。
7.根据权利要求1所述的大气中子诱发的电子器件失效率预计方法,其特征在于,所述分别获取所述试验环境下的原始大气中子通量与目标环境下的目标大气中子通量的步骤包括以下步骤:
分别获取试验环境和目标环境的环境参数;
分别根据所述试验环境和目标环境的环境参数从辐射环境数据库中获取所述原始大气中子通量和目标大气中子通量。
8.一种大气中子诱发的电子器件失效率预计系统,其特征在于,包括以下模块:
原始失效率获取模块,用于获取在试验环境下大气中子诱发的电子器件的原始失效率;
大气中子通量获取模块,用于分别获取所述试验环境下的原始大气中子通量与目标环境下的目标大气中子通量;
比例因子获取模块,用于根据所述原始大气中子通量和目标大气中子通量获取所述试验环境与目标环境的大气中子通量比例因子;
目标失效率获取模块,用于根据所述原始失效率和大气中子通量比例因子获取在目标环境下大气中子诱发的电子器件的目标失效率。
9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一项大气中子诱发的电子器件失效率预计方法的步骤。
10.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现权利要求1-7任一项大气中子诱发的电子器件失效率预计方法的步骤。
CN201711366646.1A 2017-12-18 2017-12-18 大气中子诱发的电子器件失效率预计方法和系统 Pending CN108132400A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711366646.1A CN108132400A (zh) 2017-12-18 2017-12-18 大气中子诱发的电子器件失效率预计方法和系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711366646.1A CN108132400A (zh) 2017-12-18 2017-12-18 大气中子诱发的电子器件失效率预计方法和系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108132400A true CN108132400A (zh) 2018-06-08

Family

ID=62390715

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711366646.1A Pending CN108132400A (zh) 2017-12-18 2017-12-18 大气中子诱发的电子器件失效率预计方法和系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108132400A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111929559A (zh) * 2020-07-02 2020-11-13 中国电子产品可靠性与环境试验研究所((工业和信息化部电子第五研究所)(中国赛宝实验室)) 大气中子导致的功率器件的失效率评估方法及装置
CN115097277A (zh) * 2022-06-20 2022-09-23 南方电网科学研究院有限责任公司 柔性直流换流阀功率单元的大气中子加速辐照试验方法
CN116520065A (zh) * 2023-06-30 2023-08-01 南方电网数字电网研究院有限公司 电力设备性能参数预测方法、装置、设备和存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB861640A (en) * 1957-06-14 1961-02-22 Belge Produits Chimiques Sa Improvements in or relating to nuclear energy
US3464888A (en) * 1965-01-21 1969-09-02 Kernforschungsanlage Des Lande Nuclear reactor and method of operating same
CN104143036A (zh) * 2013-05-10 2014-11-12 北京圣涛平试验工程技术研究院有限责任公司 基于失效率的空间辐射环境可靠性定量控制方法
CN105572717A (zh) * 2014-10-16 2016-05-11 北京圣涛平试验工程技术研究院有限责任公司 航空电子设备大气中子注量率计算方法和系统
CN105718622A (zh) * 2015-08-27 2016-06-29 北京圣涛平试验工程技术研究院有限责任公司 由单粒子翻转率预计单粒子故障率的方法及系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB861640A (en) * 1957-06-14 1961-02-22 Belge Produits Chimiques Sa Improvements in or relating to nuclear energy
US3464888A (en) * 1965-01-21 1969-09-02 Kernforschungsanlage Des Lande Nuclear reactor and method of operating same
CN104143036A (zh) * 2013-05-10 2014-11-12 北京圣涛平试验工程技术研究院有限责任公司 基于失效率的空间辐射环境可靠性定量控制方法
CN105572717A (zh) * 2014-10-16 2016-05-11 北京圣涛平试验工程技术研究院有限责任公司 航空电子设备大气中子注量率计算方法和系统
CN105718622A (zh) * 2015-08-27 2016-06-29 北京圣涛平试验工程技术研究院有限责任公司 由单粒子翻转率预计单粒子故障率的方法及系统

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
(日)中村刚史: "《大气中子在先进存储器件中引起的软错误》", 30 November 2015, 国防工业出版社 *
(瑞士)阿克塞尔•詹奇(AXEL JANTSCH): "《网络化芯片》", 30 June 2007, 西安交通大学出版社 *
高美森美公司: "单粒子翻转与医疗器件", 《世界电子元器件》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111929559A (zh) * 2020-07-02 2020-11-13 中国电子产品可靠性与环境试验研究所((工业和信息化部电子第五研究所)(中国赛宝实验室)) 大气中子导致的功率器件的失效率评估方法及装置
CN115097277A (zh) * 2022-06-20 2022-09-23 南方电网科学研究院有限责任公司 柔性直流换流阀功率单元的大气中子加速辐照试验方法
CN115097277B (zh) * 2022-06-20 2024-04-12 南方电网科学研究院有限责任公司 柔性直流换流阀功率单元的大气中子加速辐照试验方法
CN116520065A (zh) * 2023-06-30 2023-08-01 南方电网数字电网研究院有限公司 电力设备性能参数预测方法、装置、设备和存储介质
CN116520065B (zh) * 2023-06-30 2023-10-20 南方电网数字电网研究院有限公司 电力设备性能参数预测方法、装置、设备和存储介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108169660B (zh) 大气中子下fpga单粒子效应检测数据区分方法和系统
Achim et al. Characterization of Xe‐133 global atmospheric background: Implications for the international monitoring system of the comprehensive nuclear‐test‐ban treaty
US9836993B2 (en) Realistic training scenario simulations and simulation techniques
CN110988969A (zh) 大气中子辐射试验方法、系统和装置
CN108132400A (zh) 大气中子诱发的电子器件失效率预计方法和系统
CN108122597B (zh) 大气中子下sram单粒子效应检测数据区分方法和系统
CN107942174B (zh) 大气中子诱发的fpga器件失效率检测方法和系统
CN104143037A (zh) 航天器器件位移损伤失效率测算方法
CN108133731A (zh) 大气中子诱发的sram器件失效率检测方法和系统
CN105609139A (zh) Sram型fpga中子单粒子效应试验控制方法与装置
CN111896996B (zh) 基于试验比较法的小型体源模型校准方法和装置
CN107783174B (zh) 一种核设施液态流出物在线监测仪探测效率的校准方法
CN105676102B (zh) 利用fom获取中子单粒子效应器件敏感截面的方法及装置
CN111929559B (zh) 大气中子导致的功率器件的失效率评估方法及装置
CN104143038A (zh) 敏感器件总剂量效应失效率的测算方法
CN104007427B (zh) 基于辐照试验星载应答机平均无故障时间评估方法及系统
Vovna et al. Improving efficiency of information measurement system of coal mine air gas protection
Durbin et al. Machine learning applications for the detection of missing radioactive sources
CN116520065B (zh) 电力设备性能参数预测方法、装置、设备和存储介质
CN114200510B (zh) 燃料元件破损监测装置的效率刻度方法、装置、介质
Malatesta et al. Neutron irradiation of an ARM Cortex-M0 Core
CN110320564A (zh) 一种基于概率矩阵溯源的中子背散射塑性地雷成像方法
Zhang et al. Research and Development of Source Term Activity Reconstruction System Based on Deep Learning
Hellesen et al. Non-destructive assay sampling of nuclear fuel before encapsulation
Zhuang et al. Computer Simulation of Fast Neutron Multiplicity Analysis

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: 511300 No.78, west of Zhucun Avenue, Zhucun street, Zengcheng District, Guangzhou City, Guangdong Province

Applicant after: CHINA ELECTRONIC PRODUCT RELIABILITY AND ENVIRONMENTAL TESTING Research Institute

Address before: 510610 No. 110 Zhuang Road, Tianhe District, Guangdong, Guangzhou, Dongguan

Applicant before: CHINA ELECTRONIC PRODUCT RELIABILITY AND ENVIRONMENTAL TESTING Research Institute

CB02 Change of applicant information
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180608

RJ01 Rejection of invention patent application after publication