[發明專利]一種不依賴器件工藝參數的重離子單粒子翻轉率分析方法

在審

• 申請號: 202010982709.1
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN112257226A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 李衍存;汪路元;蔡震波;張慶祥;向宏文;秦珊珊;鄭玉展;張志平
• 申請（專利權）人: 北京空間飛行器總體設計部
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 程何

1.一種不依賴器件工藝參數的重離子單粒子翻轉率分析方法，其特征在于，包括如下步驟：

獲取待測器件重離子單粒子翻轉截面試驗數據及擬合結果；

建立待測器件單粒子翻轉率分析模型；

計算待測器件所處軌道的重離子LET譜；

將所述重離子LET譜中的粒子按LET值從小到大依次入射到待測器件中，計算待測器件在軌單粒子翻轉率，作為航天器單粒子翻轉防護設計的數據參考。

2.根據權利要求1所述的一種不依賴器件工藝參數的重離子單粒子翻轉率分析方法，其特征在于，所述建立待測器件單粒子翻轉率分析模型包括：

在器件重離子翻轉截面試驗數據的Weibull擬合結果上選擇N個點，以此構建N個子模型，所有子模型的上表面齊平，中心軸重合，每個子模型均為立方體結構，其中第一個子模型為完整立方體，第i個子模型需將第1～i-1個子模型對應的空間全部去掉，i1，由此構建待測器件單粒子翻轉率分析模型。

3.根據權利要求2所述的一種不依賴器件工藝參數的重離子單粒子翻轉率分析方法，其特征在于：所述子模型的邊長d_i為其中，σ_i為在擬合結果上取的第i個點的翻轉截面數據；

翻轉截面數據σ_i＝k_i×σ_sat，N≥i≥1；其中，k_i是Weibull擬合結果第i個點的翻轉截面數據σ_i與飽和翻轉截面σ_sat的比例，k_i最小值不大于0.001，k_i最大值不小于0.999，σ_sat為飽和翻轉截面。

4.根據權利要求2所述的一種不依賴器件工藝參數的重離子單粒子翻轉率分析方法，其特征在于：第i個子模型對能量的收集系數α_i為其中，E_crit為器件發生單粒子翻轉所需臨界電荷對應的臨界能量，d_i、d_j-1、d_j分別為第i個、第j-1個、第j個子模型的邊長，LET_i、LET_j分別為Weibull擬合結果第i個、第j個點的LET值。

5.根據權利要求4所述的一種不依賴器件工藝參數的重離子單粒子翻轉率分析方法，其特征在于，Weibull擬合結果第i個點的LET值為：其中σ_sat、L_th、W、S是威布爾函數的四個參數，分別為飽和翻轉截面、LET閾值、寬度參數、形狀參數；k_i是Weibull擬合結果第i個點的翻轉截面數據σ_i與飽和翻轉截面σ_sat的比例，k_i最小值不大于0.001，k_i最大值應不小于0.999。

6.根據權利要求1所述的一種不依賴器件工藝參數的重離子單粒子翻轉率分析方法，其特征在于，所述計算待測器件在軌單粒子翻轉率包括如下步驟：

計算不同LET值的粒子在模型中的沉積能量E_dep；

計算不同LET值的粒子的沉積能量E_dep與臨界能量E_crit的比例R，從中選出使比例R最小的粒子，并將其LET值作為待測器件發生單粒子翻轉所需的LET閾值；

根據LET閾值及其對應的粒子積分通量計算待測器件的在軌單粒子翻轉率。