中国工程物理研究院电子工程研究所, 四川绵阳 621999
抗辐射电子学是一门交叉性、综合性的学科, 其研究的辐射效应规律、损伤作用机制、加固设计方法、试验测试方法、建模仿真方法等对极端恶劣环境中的电子系统的可靠工作至关重要。对核爆炸中子、γ和 X射线, 空间和大气高能粒子产生的各种损伤效应(如瞬时剂量率效应、总剂量效应、单粒子效应、位移效应等)的研究现状进行了系统梳理。对辐射之间、辐射和环境应力之间的协同损伤效应(如长期原子迁移对瞬时剂量率感生光电流的影响, 中子和 γ射线同时辐照与序贯辐照、单因素辐照的损伤差异, 质子和 X射线、中子辐照的损伤差异, γ射线辐照与环境氢气的协同损伤效应等)的研究进展进行了详细介绍。阐述了国内外在核爆、空间和大气辐射加固研究方面的最新技术进展。总结了国内外在地面实验室对空间、大气或核爆辐射各种效应进行试验模拟和建模仿真的相关能力。最后对 21世纪 20年代以后抗辐射电子学研究领域潜在的挑战和关键技术进行了展望。
抗辐射 辐射效应 试验与测试 建模与仿真 协同效应 radiation hardening radiation effect experiment and testing modeling and simulation synergistic effect 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(4): 452
中国工程物理研究院电子工程研究所, 四川绵阳 621999
研究了几种典型电源类电子器件的中子和总剂量辐射效应, 包括单总剂量效应、单中子辐射效应、总剂量和中子分时序贯辐照效应以及中子和总剂量同时辐照效应, 分析了不同辐照条件下电子器件的失效中子注量 (总剂量 )阈值。试验结果显示, 分时序贯、同时辐照试验给出的电子器件辐照失效阈值低, 而单项辐射效应试验给出的失效阈值偏高。对于该类双极工艺器件存在协同增强损伤的机理进行了分析, 其主要原因在于同时辐照时, 电离损伤在晶体管氧化层产生氧化物正电荷, 使基区表面势增加, 与此同时界面态数量增多, 减少 Si体内次表面载流子浓度的差异, 从而使电流增益的退化加剧, 增强晶体管的中子位移损伤。按照同时辐照进行试验考核, 更能真实评估器件的综合抗辐射性能, 研究结果对于器件抗辐射性能评估具有重要意义。
中子辐射效应 总剂量效应 协同效应 neutron radiationeffect total ionizing dose effect synergic effect 太赫兹科学与电子信息学报
2021, 19(4): 728
中国工程物理研究院电子工程研究所，四川绵阳 621999
综述了微机电系统 (MEMS)加速度计辐照效应与辐照机理国内外现状，阐释了其加固技术研究的必要性。介绍了不同类型 MEMS加速度计的辐射敏感性及材料的辐射退化机理、不同材料的辐射损伤表现及硅材料的辐射效应；重点分析了 MEMS加速度计国内外辐照试验研究，最后给出了 MEMS加速度计辐射加固研究方向的建议。
微机电系统加速度计 辐射效应 辐射加固 Micro Electromechanical Systems accelerator radiation effects radiation hardness 太赫兹科学与电子信息学报
2021, 19(1): 162
中国工程物理研究院 电子工程研究所, 四川 绵阳 621900
针对电源电路抗γ总剂量辐射性能评估问题，建立了元器件和电路的性能模型，并搭建测试电路对模型进行了测试。开展了辐照敏感关键元器件的γ总剂量辐照试验，获取了元器件关键参数随γ累积总剂量变化的实验数据，将参数变化规律注入模型，开展了电源电路抗辐射性能仿真，获得了电路关键特征参数输出电压随累积总剂量的变化规律。采用裕量与不确定性量化(QMU)方法对电源电路的抗辐射性能进行评估，并与电路实际辐照实验结果进行对比，结果表明，QMU评估结果与实际实验结果保持了较好的一致性。
抗辐射性能评估 建模 电路仿真 不确定性量化 裕量与不确定性量化 radiation hardness evaluation modeling circuit simulation uncertainty quantification quantification of margins and uncertainties (QMU) 强激光与粒子束
2017, 29(11): 116003
1 中国工程物理研究院电子工程研究所, 四川绵阳 621999
2 中国电子科技集团公司第二十四研究所, 重庆 400060
针对高压换流器类器件的电特性参数, 设计了一种适合辐射效应在线测试的自动测试系统, 适用于剂量率、总剂量与中子注量辐照试验中的参数测试。本文简述了系统测试功能和软硬件组成, 并利用高压换流器 SWM012RH完成了辐照试验测试验证。测试结果表明, 检测系统能够完成主要参数的测试, 高压测试精确度满足 1%的要求, 为开展高压换流器相关类型器件的辐照试验验证和抗辐射性能评估能力奠定了基础。
辐照 在线测试 测试系统 高压换流器 radiation effect on -line measurement test system High Voltage Direct Current 太赫兹科学与电子信息学报
2016, 14(6): 961
1 解放军理工大学 电磁环境效应与电光工程国家重点实验室， 南京 210007
2 中国工程物理研究院 电子工程研究所， 四川 绵阳 621900
提出了模拟任意形状腔体中的内电磁脉冲的三维直角坐标系时域有限差分(FDTD)算法。该算法采用FDTD共形网格技术模拟任意形状腔体的边界，可以解决腔体内非对称的边界问题。推导了γ射线斜入射的差分方程，进行了三维数值计算，并采用直角坐标系FDTD算法和柱坐标系FDTD算法计算了γ射线斜入射圆柱腔体产生的内电磁脉冲，二者吻合很好，验证了直角坐标系FDTD算法正确性。
内电磁脉冲 时域有限差分 共形网格技术 直角坐标系 斜入射 internal electromagnetic pulse finite-difference time-domain conformal techniques rectangular coordinate system oblique incidence
1 北京邮电大学电信工程学院,北京,100876中国工程物理研究院电子工程研究所,四川,绵阳,621900
2 中国工程物理研究院电子工程研究所,四川,绵阳,621900
3 北京邮电大学电信工程学院,北京,100876
在解释CMOS器件辐射感应的闭锁窗口现象时,提出了所谓的"三径"闭锁窗口模型.在分析CMOS器件闭锁电路模型的基础上,简要介绍了"三径"闭锁窗口模型的有关情况.为了实验验证该模型,设计了实验电路以模拟CMOS器件的寄生闭锁路径,给出了相应的参数."强光Ⅰ"瞬时伽马辐照实验显示,实验电路像预计的那样出现了闭锁窗口.这说明,用"三径"模型解释某些闭锁窗口现象是合理的.
CMOS器件 闭锁路径 "三径"闭锁窗口模型 CMOS device Latch-up path “Three-path” latch-up window model
中国工程物理研究院,电子工程研究所,四川,绵阳,621900
几个单位联合进行了三轮近地电缆高空电磁脉冲耦合模拟试验.试验得到九芯电缆屏蔽层感应电流(皮电流)、芯线感应电压(芯电压)、芯线感应电流(芯电流)以及环境场之间的关系;分析了皮电流波形随外皮接地状态的变化,芯电压随负载电阻的变化;基于皮电流振荡频率与电磁波传播速度的关系,提出了屏蔽层-大地"传输线"等效相对介电常数概念,给出了等效相对介电常数随电缆高度变化的拟合式;皮电流计算与测量结果在波形、振荡周期、衰减规律等方面有较好的一致性.
辐射波模拟器 高空电磁脉冲 近地电缆 耦合 等效相对介电常数 Radiating wave simulator HEMP Cable near ground Coupling Equivalent relative dielectric constant
