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我国首个“大气中子辐照谱仪试验平台”建设进展顺利

  • 2020-03-27
  • 来源:重点实验室
  • 供稿人:张战刚
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在我们日常生活的环境中存在一种看不见、摸不着的危险粒子——大气中子,它来源于高能宇宙射线与地球大气的相互作用,穿透性极强且广泛分布于地面和整个大气空间。大气中子轰击半导体器件和集成电路引发单粒子效应,可造成器件数据翻转、功能出错、死机甚至灾难性烧毁,且这种现象会随着先进工艺器件的采用而日趋严重。大量案例表明,大气中子对航空电子系统、汽车电子、网络通信、数据中心等的可靠性产生严重影响。在客机飞行的万米高空,中子通量比地面高超过两个数量级,导致大气中子辐射成为现代航电系统安全运行的最大威胁之一,因此,对航电系统进行中子抗辐照地面评价试验,成为上天应用前的“必修课”。我国之前一直没有合适的大气中子地面评价试验源,严重影响了国产航电系统抗辐射评价,导致航电系统应用存在安全隐患。

目前,由九天国际娱乐app下载联合中国散裂中子源承担的我国首个“大气中子辐照谱仪试验平台”正在加紧建设。项目完成了总体方案、详细物理设计和详细工程设计,已全面进入了关键部件的研制、试制和安装阶段,关键中子插入件已经成功安装,中子开关、散束器、通量调节器等部件研制工作进展顺利,辐射安全钢屏蔽体正陆续分段加工制造,按照计划预计将在2021年中期建成并投入使用。疫情期间,项目组成员紧密配合,每周定期召开例会研讨谱仪各项工作,各位成员与部件研制厂密切联系,赶进度、保质量,将疫情对项目进度的影响降至最小。另外,在谱仪关键参数方面,设计人员充分考虑用户会上专家提出的要求,及时征询谱仪未来用户的意见和建议,保证谱仪投入使用后“贴心”服务用户。大气中子辐照谱仪试验平台建成后,其中子能谱几乎和环境大气中子能谱完全重合,关键性能参数如中子能谱、中子通量、束斑面积等将优于英国ISIS ChipIr、美国LANSCE ICE House等国外同类装置,且兼具了用于器件辐照的准直中子束和用于系统级产品辐照的散射中子束条件,综合能力指标达到国际领先水平。

该平台建成后,可广泛服务于航空、航天、汽车电子、通信基站、医疗电子、银行系统、核电控制、超算等高可靠电子信息系统产品制造领域,可开展电子信息系统的软故障快速暴露、软错误率定量评估、防护及纠错技术验证等,有利于提升我国高可靠、高安全、抗辐射电子产品的综合可靠性水平,助力粤港澳大湾区国家战略。同时也将吸引国内外科研机构在此平台上开展前沿科学研究,提升我国在该技术领域的国际影响力。



大气中子谱仪典型应用领域