[發明專利]一種模擬太陽風轟擊宇航級芯片的等離子體輻照平臺

在審

• 申請號: 202210614542.2
• 申請日: 2022-05-31
• 公開（公告）號: CN115015735A
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 葉揚;孔德峰;文斐;譚名昇;黃艷清;趙志豪;李博;胡純棟;沈飊;梁立振;曹宏睿;訾鵬飛;屈浩;錢玉忠;裴明雪
• 申請（專利權）人: 合肥綜合性國家科學中心能源研究院（安徽省能源實驗室）
• 主分類號: G01R31/28
• 分類號: G01R31/28
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 江亞平

1.一種模擬太陽風轟擊宇航級芯片的等離子體輻照平臺，其特征在于，所述平臺包括：

等離子體源主機系統，包括螺線管線圈、水冷結構、內電極、外電極，所述內電極設于外電極形成的內腔中，且所述內電極與所述外電極的端口處形成槍口結構用于發射等離子體；

電源系統，被配置為產生多脈沖的高電壓和大電流；

時序控制器，包括兩種時間精度的時序控制器，一種為低時間精度控制器，一種為高時間精度控制器，其中，所述高時間精度控制器被配置為控制電源開斷時序；

真空腔室和真空泵組，所述真空泵組包含分子泵以及機械泵；

高速脈沖進氣閥，用于快速噴入工作氣體；

載物臺，設置于位于平臺尾部的三維電動導軌上方，與所述內、外電極軸心相對設置，所述載物臺被配置為在其上放置受輻照樣品芯片，并且通過所述三維電動導軌的運動，能夠使得受輻照樣品芯片接受不同輻照角度及輻照距離；

芯片失效分析實時監測系統，被配置為對所述受輻照樣品芯片進行失效實時監測和分析。

2.根據權利要求1所述的模擬太陽風轟擊宇航級芯片的等離子體輻照平臺，其特征在于：

所述高電壓為1-30kV，所述大電流為100-800kA。

3.根據權利要求1所述的模擬太陽風轟擊宇航級芯片的等離子體輻照平臺，其特征在于：

所述等離子體源主機系統中內電極與外電極以及螺線管線圈均采用圓柱形結構且空間位置上保持同軸結構；所述螺線管線圈與所述水冷結構之間采用導熱硅脂連接以起到散熱功能；所述螺線管線圈與所述內電極之間采用有機硅密封膠連接以起到絕緣功能；所述內電極、和所述外電極之間采用聚四氟乙烯材料連接以起到絕緣以及封閉真空功能。

4.根據權利要求1所述的模擬太陽風轟擊宇航級芯片的等離子體輻照平臺，其特征在于：

所述等離子體源主機系統采用多發脈沖式放電，重復頻率1-50Hz可調，總重復脈沖數大于100發。

5.根據權利要求1所述的模擬太陽風轟擊宇航級芯片的等離子體輻照平臺，其特征在于：

所述螺線管線圈設于所述內電極內；通過所述螺線管線圈通電以向等離子源主機系統內生成的等離子體提供極向磁場；所述等離子體通過所述槍口結構射向位于載物臺上的受輻照樣品芯片。

6.根據權利要求1所述的模擬太陽風轟擊宇航級芯片的等離子體輻照平臺，其特征在于：

所述電源系統采用負高壓放電，所述平臺的外電極接地，并保證單點接地。

7.根據權利要求1所述的模擬太陽風轟擊宇航級芯片的等離子體輻照平臺，其特征在于：

所述槍口結構采用拉瓦爾噴口結構，且該槍口結構處的內電極內縮，外電極外擴。

8.根據權利要求1所述的模擬太陽風轟擊宇航級芯片的等離子體輻照平臺，其特征在于：

所述三維電動導軌的步進精度小于1毫米，可實現前后、左右以及上下方向的調節。

9.根據權利要求1所述的模擬太陽風轟擊宇航級芯片的等離子體輻照平臺，其特征在于：

所述載物臺上設有固定卡槽，用于放置所述受輻照樣品芯片。

10.根據權利要求1所述的模擬太陽風轟擊宇航級芯片的等離子體輻照平臺，其特征在于：

八個所述高速脈沖進氣閥環向均勻分布在外電極上，每兩個進氣閥之間環向角度差為45度。