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中国散裂中子源在大气中子单粒子效应研究中的应用评估 被引量：18
1
作者 王勋 张凤祁 +3 位作者 陈伟 郭晓强 丁李利 罗尹虹 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期44-53,共10页
由于缺少可用的散裂中子源,多年来我国在大气中子单粒子效应方面主要依靠模拟仿真和单能中子试验的方式开展研究.随着中国散裂中子源(CSNS)通过国家验收,基于CSNS开展大气中子单粒子效应研究成为可能.本文利用CSNS反角白光中子源开展多... 由于缺少可用的散裂中子源,多年来我国在大气中子单粒子效应方面主要依靠模拟仿真和单能中子试验的方式开展研究.随着中国散裂中子源(CSNS)通过国家验收,基于CSNS开展大气中子单粒子效应研究成为可能.本文利用CSNS反角白光中子源开展多款静态随机存取存储器器件的中子单粒子效应试验,并与早期开展的高原大气试验结果进行对比,对CSNS在大气中子单粒子效应研究中的应用进行评估.结果表明,相同器件在CSNS反角白光中子源测得的单粒子翻转截面小于大气试验的结果,且不同器件的翻转截面与特征尺寸没有明显的单调关系.分析得到前者由于CSNS反角白光中子谱偏软;后者由于特征尺寸降低导致的临界电荷变小和灵敏体积变小对截面的贡献是竞争关系.针对截面偏小的问题,根据能谱差异分析了中子能量阈值对器件翻转截面的影响,发现能量阈值取12MeV进行计算时,器件在CSNS反角白光中子源和高原大气中子环境中能够得到较一致的截面.研究结果表明CSNS反角白光中子源能够用于加速大气中子单粒子效应试验.考虑到CSNS的运行功率正在逐步提高,且多条规划中的白光中子束线与大气中子能谱更为接近,预期未来CSNS将能更好地应用于大气中子单粒子效应研究. 展开更多
关键词 大气中子 单粒子效应 中国散裂中子源 反角白光中子源
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临近空间中子环境及其对电子设备的影响研究 被引量：9
2
作者 蔡明辉 张振龙 +2 位作者 封国强 朱丽萍 韩建伟 《装备环境工程》 CAS 2007年第5期23-29,共7页
临近空间飞行器运行在苛刻的辐射环境之中,大气中子作为临近空间最主要的辐射粒子严重地威胁着临近空间飞行器电子设备的安全与可靠。从临近空间大气中子环境探测、环境规律和模型以及大气中子对飞行器电子设备的影响3个方面介绍了临近... 临近空间飞行器运行在苛刻的辐射环境之中,大气中子作为临近空间最主要的辐射粒子严重地威胁着临近空间飞行器电子设备的安全与可靠。从临近空间大气中子环境探测、环境规律和模型以及大气中子对飞行器电子设备的影响3个方面介绍了临近空间大气中子的研究现状,并对中子环境的探测、中子环境的理论建模和电子设备遭受中子单粒子效应的评价技术等方面的研究提出了建议。 展开更多
关键词 临近空间 大气中子 单粒子效应
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近存计算架构AI芯片中子单粒子效应
3
作者 杨卫涛 胡志良 +11 位作者 何欢 莫莉华 赵小红 宋伍庆 易天成 梁天骄 贺朝会 李永宏 王斌 吴龙胜 刘欢 时光 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第13期378-385,共8页
利用中国散裂中子源大气中子辐照谱仪,对某款16 nm FinFET工艺制造的近存计算架构人工智能AI芯片进行了大气中子单粒子效应辐照测试研究.辐照测试中,在累积中子注量为1.51×10^(10)n/cm^(2)(1 MeV以上)情况下,共探测到5类共计35个... 利用中国散裂中子源大气中子辐照谱仪,对某款16 nm FinFET工艺制造的近存计算架构人工智能AI芯片进行了大气中子单粒子效应辐照测试研究.辐照测试中,在累积中子注量为1.51×10^(10)n/cm^(2)(1 MeV以上)情况下,共探测到5类共计35个软错误,尤其是探测到不同于传统冯诺伊曼架构芯片单粒子效应的计算与存储单元同时发生单粒子效应新现象.基于所探测到的两类功能单元同时单粒子效应新现象,结合蒙特卡罗仿真模拟,初步给出了近存计算架构AI芯片内物理布局上,核心功能单元间可降低同时发生单粒子效应的安全间距建议.该研究为进一步探究非传统冯诺伊曼架构芯片单粒子效应提供了参考与借鉴. 展开更多
关键词 近存计算 AI芯片 散裂中子源 大气中子 单粒子效应
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大气中子诱发复杂航电系统SEE的试验评价与防护设计 被引量：4
4
作者 王群勇 刘燕芳 +2 位作者 陈宇 白桦 阳辉 《航空科学技术》 2011年第4期34-37,共4页
研究了国外单粒子效应对航电系统影响的历史进展,介绍了航电系统单粒子效应试验评价中子辐射源、试验硬件、试验方法、试验程序及评估方法5个方面。国际航空标准根据航电系统的重要程度将其定义为A、B、C、D、E五级。为了确保A、B和C级... 研究了国外单粒子效应对航电系统影响的历史进展,介绍了航电系统单粒子效应试验评价中子辐射源、试验硬件、试验方法、试验程序及评估方法5个方面。国际航空标准根据航电系统的重要程度将其定义为A、B、C、D、E五级。为了确保A、B和C级航电系统的可靠性,提出了涉及顶层项目管理至元器件控制各个层面的防护过程,优化系统设计,以适应大气辐射环境中子单粒子效应,最后给出了系统防护设计的措施和流程。 展开更多
关键词 大气中子 复杂航电系统 单粒子效应 试验评价 防护设计
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基于高海拔地区的大气中子单粒子效应实时测量试验研究 被引量：3
5
作者 张战刚 雷志锋 +10 位作者 黄云 恩云飞 张毅 童腾 李晓辉 师谦 彭超 何玉娟 肖庆中 李键坷 路国光 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期725-733,共9页
开展65 nm高速大容量静态随机存取存储器(SRAM)大气中子单粒子效应特性及试验评价技术研究,基于4 300 m高海拔地区大面积器件阵列实时测量试验,突破效应甄别、智能远程测控等关键技术,在153 d的试验时间内共观测到错误43次,其中器件内... 开展65 nm高速大容量静态随机存取存储器(SRAM)大气中子单粒子效应特性及试验评价技术研究,基于4 300 m高海拔地区大面积器件阵列实时测量试验,突破效应甄别、智能远程测控等关键技术,在153 d的试验时间内共观测到错误43次,其中器件内单粒子翻转39次,多单元翻转(MCU)在单粒子翻转中占比23%,最大的MCU为9位。对高能中子、热中子和封装α粒子的贡献比例进行了分析,并基于多地中子通量数据,推演得到北京地面和10 km高空应用时的单位翻转(SBU)和MCU失效率(FIT)。发现地面处软错误的主要诱因为封装α粒子,随着海拔的增高,大气中子对软错误的贡献比例明显增大;MCU全部由高能中子引起,北京10 km高空处的MCU FIT值明显增大,其占比由地面的8%增大至26%。结合器件版图布局,对MCU产生机理进行了深入分析。最后,提出一种目标导向的存储器软错误加固策略优化方法。 展开更多
关键词 大气中子 单粒子效应 高海拔 软错误率
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航空电子设备大气中子单粒子效应辐射应力计算方法 被引量：2
6
作者 严拴航 陈冬梅 +1 位作者 施发健 王群勇 《环境技术》 2020年第2期153-157,180,共6页
本文提出了一套简易的航空电子设备大气中子单粒子效应辐射应力的计算方法。
关键词 航空电子设备 大气中子单粒子效应 辐射应力 计算原理
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基于地面加速测试的大气中子软错误率评估方法研究 被引量：2
7
作者 彭超 《电子产品可靠性与环境试验》 2017年第5期60-64,共5页
大气中子单粒子效应导致的集成电路软错误给应用于地面和大气层中的具有高可靠性要求的电子系统带来了严重的失效风险,因此有必要对集成电路的大气中子软错误率进行评估。重点研究了大气中子导致的集成电路软错误的错误率的加速测试技... 大气中子单粒子效应导致的集成电路软错误给应用于地面和大气层中的具有高可靠性要求的电子系统带来了严重的失效风险,因此有必要对集成电路的大气中子软错误率进行评估。重点研究了大气中子导致的集成电路软错误的错误率的加速测试技术。首先,分别基于JESD 89A标准和EXPACS仿真工具计算了地球大气层中不同海拔处的中子通量,结果表明大气中子辐射场受海拔高度的影响非常明显;然后,以一款存储器电路为例,探讨了基于单能中子/质子源和散裂中子源的大气中子软错误率加速测试方法;最后,分别利用这两种方法对该存储器电路在海平面和飞机飞行高度处的软错误率进行了计算,飞机飞行高度处更高的软错误率表明航空飞行器面临着更严重的可靠性风险。 展开更多
关键词 地面宇宙射线 大气层中子 单粒子效应 软错误率 加速测试
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国内典型地区地面大气中子能谱测量与仿真 被引量：1
8
作者 彭超 雷志锋 +3 位作者 张战刚 杨少华 来萍 路国光 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期153-158,共6页
基于多球能谱仪开展了广州、兰州和拉萨等地区的大气中子能谱和通量测量,获取了大气中子能谱的典型特征。测量结果表明:不同地区的大气中子通量受海拔高度的影响明显,地面大气中子通量随着海拔的增加而增加。此外,基于蒙特卡罗仿真工具... 基于多球能谱仪开展了广州、兰州和拉萨等地区的大气中子能谱和通量测量,获取了大气中子能谱的典型特征。测量结果表明:不同地区的大气中子通量受海拔高度的影响明显,地面大气中子通量随着海拔的增加而增加。此外,基于蒙特卡罗仿真工具也可以模拟初级宇宙射线粒子在地球大气层中的核反应过程,从而计算获取大气中子能谱。大气中子能谱测量数据与仿真数据吻合良好。 展开更多
关键词 大气中子 单粒子效应 地面辐射环境 能谱测量
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针对中子单粒子效应的计算机防护架构设计 被引量：1
9
作者 周啸 《信息通信》 2018年第4期79-82,共4页
大气中子能够诱发电子器件发生显著的单粒子效应,导致电子设备发生存储单元的状态变化,或使电子器件发生单粒子翻转等故障。文章针对航空电子设备特别是计算机系统提出中子单粒子效应(SEE)防护设计架构,并通过辐照实验进行验证,计算机... 大气中子能够诱发电子器件发生显著的单粒子效应,导致电子设备发生存储单元的状态变化,或使电子器件发生单粒子翻转等故障。文章针对航空电子设备特别是计算机系统提出中子单粒子效应(SEE)防护设计架构,并通过辐照实验进行验证,计算机防护架构设计能有效减缓单粒子效应对其带来的危害影响,确保航空电子系统的可靠性和安全性要求。 展开更多
关键词 大气中子 单粒子效应 高可靠 防护设计 计算机架构
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航空电子设备NSEE试验评价方法 被引量：8
10
作者 薛海红 王群勇 +3 位作者 陈冬梅 陈宇 阳辉 李红军 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1894-1901,共8页
本文定义了航空电子设备大气中子单粒子效应(NSEE)硬失效、硬错误与软错误等大气中子辐射可靠性表征参数,提出了一套航空电子设备抗大气中子单粒子效应危害能力的试验评价方法,包括试验应力终止条件与起始条件的确定方法、MNSEE预估方... 本文定义了航空电子设备大气中子单粒子效应(NSEE)硬失效、硬错误与软错误等大气中子辐射可靠性表征参数,提出了一套航空电子设备抗大气中子单粒子效应危害能力的试验评价方法,包括试验应力终止条件与起始条件的确定方法、MNSEE预估方法、试验程序、试验评价方法等,并通过某航空用卫星导航接收机试验案例证明了该方法在工程应用中的可操作性与有效性,通过掌握数字信号处理(DSP)、静态随机存储器(SRAM)、现场可编程门阵列(FPGA)的NSEE敏感特性,可为航空用卫星导航接收机NSEE危害防控提供针对性的技术支持.本文为我国航空电子产品大气中子单粒子效应试验评价奠定了理论与应用基础,同时也为其他电子信息产品在大气中子单粒子效应试验评价方面提供了重要依据和参考. 展开更多
关键词 大气中子单粒子效应(NSEE) NSEE试验评价方法 MNSEE预估方法 辐射 可靠性 航空用卫星导航接收机 硬失效 硬错误 软错误
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