[發(fā)明專(zhuān)利]輻照底層器件獲取電子系統(tǒng)單粒子效應(yīng)敏感性的評(píng)價(jià)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711375663.1
• 申請(qǐng)日: 2017-12-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108181524B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁李利;陳偉;郭曉強(qiáng);張鳳祁;王坦;潘霄宇;徐娜軍;李斌
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西北核技術(shù)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01R31/00
• 分類(lèi)號(hào): G01R31/00;G06F30/398
• 代理公司: 西安智邦專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 楊引雪

1.輻照底層器件獲取電子系統(tǒng)單粒子效應(yīng)敏感性的評(píng)價(jià)方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)確定分析對(duì)象

所述分析對(duì)象為包含所有底層器件且能夠執(zhí)行正常功能的電子系統(tǒng)，所包含的底層器件均已接入電子系統(tǒng)；

2)確定電子系統(tǒng)的工作狀態(tài)

電子系統(tǒng)處于加電模式，所有需要的激勵(lì)信號(hào)均需接入，保證電子系統(tǒng)執(zhí)行正常功能；

3)輻照評(píng)價(jià)

3.1)設(shè)定電子系統(tǒng)的工作模式，所述工作模式包括加固模式和非加固模式；

3.2)在重離子環(huán)境中逐一輻照電子系統(tǒng)中的底層器件，按照系統(tǒng)失效判據(jù)統(tǒng)計(jì)電子系統(tǒng)的失效次數(shù)，根據(jù)失效次數(shù)計(jì)算出單粒子出錯(cuò)截面，每只器件均需獲取至少五組表示該器件對(duì)系統(tǒng)單粒子出錯(cuò)截面貢獻(xiàn)與重離子線性能量轉(zhuǎn)移值具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)點(diǎn)；

系統(tǒng)失效判據(jù)包括以下三種：

a)向電子系統(tǒng)持續(xù)輸入數(shù)據(jù)向量或模擬信號(hào)的同時(shí)監(jiān)測(cè)電子系統(tǒng)輸出，電子系統(tǒng)輸出值與預(yù)期值不符時(shí)判定出現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤；

b)對(duì)復(fù)雜電子系統(tǒng)執(zhí)行擦除/復(fù)位/轉(zhuǎn)存/應(yīng)答類(lèi)型的指令操作時(shí)，檢驗(yàn)電子系統(tǒng)是否能夠正常響應(yīng)，不能正常響應(yīng)時(shí)判定發(fā)生系統(tǒng)出錯(cuò)；

c)針對(duì)具有自檢測(cè)功能的電子系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)是否能按預(yù)設(shè)輸出正?；蚬收咸崾拘畔?，如果不能，判定發(fā)生系統(tǒng)出錯(cuò)；

3.3)在質(zhì)子環(huán)境中逐一輻照電子系統(tǒng)中的底層器件，按照系統(tǒng)失效判據(jù)統(tǒng)計(jì)電子系統(tǒng)的失效次數(shù)，根據(jù)失效次數(shù)計(jì)算出單粒子出錯(cuò)截面，每只器件均獲取至少五組表示該器件對(duì)系統(tǒng)單粒子出錯(cuò)截面貢獻(xiàn)與質(zhì)子能量值具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)點(diǎn)；

系統(tǒng)失效判據(jù)包括以下三種：

a)向電子系統(tǒng)持續(xù)輸入數(shù)據(jù)向量或模擬信號(hào)的同時(shí)監(jiān)測(cè)電子系統(tǒng)輸出，電子系統(tǒng)輸出值與預(yù)期值不符時(shí)判定出現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤；

b)對(duì)復(fù)雜電子系統(tǒng)執(zhí)行擦除/復(fù)位/轉(zhuǎn)存/應(yīng)答類(lèi)型的指令操作時(shí)，檢驗(yàn)電子系統(tǒng)是否能夠正常響應(yīng)，不能正常響應(yīng)時(shí)判定發(fā)生系統(tǒng)出錯(cuò)；

c)針對(duì)具有自檢測(cè)功能的電子系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)是否能按預(yù)設(shè)輸出正?；蚬收咸崾拘畔ⅲ绻荒?，判定發(fā)生系統(tǒng)出錯(cuò)；

3.4)分別對(duì)每只器件的重離子輻照數(shù)據(jù)點(diǎn)和質(zhì)子輻照數(shù)據(jù)點(diǎn)逐一進(jìn)行Weibull曲線擬合，擬合曲線方程如式(1)和式(2)所示：

其中，σ_ion,i(LET)為重離子輻照第i只底層器件時(shí)電子系統(tǒng)發(fā)生單粒子出錯(cuò)的截面，σ_sat,ion,i、L_0,ion,i、W_ion,i和S_ion,i依次分別為重離子輻照第i只底層器件時(shí)電子系統(tǒng)單粒子出錯(cuò)截面的Weibull擬合曲線所對(duì)應(yīng)飽和截面、LET閾值、尺度參數(shù)和形狀參數(shù)；

其中，σ_proton,i(E)為質(zhì)子輻照第i只底層器件時(shí)電子系統(tǒng)發(fā)生單粒子出錯(cuò)的截面，σ_sat,proton,i、E_0,proton,i、W_proton,i和S_proton,i依次分別為質(zhì)子輻照第i只底層器件時(shí)電子系統(tǒng)單粒子出錯(cuò)截面的Weibull擬合曲線所對(duì)應(yīng)飽和截面、能量閾值、尺度參數(shù)和形狀參數(shù)；

3.5)根據(jù)選定的航天器軌道參數(shù)、太陽(yáng)活動(dòng)狀況、屏蔽參數(shù)確定重離子LET譜和質(zhì)子能譜；

將Weibull曲線的擬合參數(shù)σ_sat,ion,i、L_0,ion,i、W_ion,i、S_ion,i、σ_sat,proton,i、E_0,proton,i、W_proton,i和S_proton,i作為表征每只底層器件對(duì)系統(tǒng)單粒子敏感性貢獻(xiàn)的輸入?yún)?shù)；

根據(jù)重離子LET譜、質(zhì)子能譜及Weibull曲線的擬合參數(shù)，計(jì)算每只底層器件對(duì)應(yīng)的在軌系統(tǒng)失效率；

3.6)電子系統(tǒng)在特定空間輻射環(huán)境中發(fā)生單粒子出錯(cuò)的失效率λ_Total＝∑_iλ_i，其中λ_i代表第i只底層器件所對(duì)應(yīng)的在軌系統(tǒng)失效率。