核反应检测装置及方法和程序制造方法及图纸

核反应检测装置(100)具备：半导体存储器(100)，其被配置于放射线所入射的环境；位置信息存储部(210)，其存储半导体元件在半导体存储器(100)中的空间位置信息；比特位置确定部(220)，其对在半导体存储器(100)所包含的半导体元件中发生了SEU的情况进行检测，并且确定发生了该SEU的半导体元件；位置计算部(230)，其根据确定出的所述半导体元件和所述空间位置信息，计算发生了SEU的空间位置。计算发生了SEU的空间位置。计算发生了SEU的空间位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】核反应检测装置及方法和程序


[0001]本专利技术涉及检测核反应的位置的技术。

技术介绍

[0002]在现有的核反应检测器中，例如在中子的情况下，通过将从与中子反应后的原子核放出的二次粒子(α粒子、光子、质子等)所引起的(1)电信号放大读出的方式(例如非专利文献1及3)、(2)利用照片底板读出二次粒子的痕迹的方式(例如非专利文献2)，确定中子飞来的位置。其中，作为具有特别高的检测位置分辨率的检测器，有MCP(Micro Channel Plates)型检测器(非专利文献1)、超导检测器(非专利文献3)、使用了基本粒子用银盐照片乳剂的检测器(非专利文献2)等。
[0003]现有技术文献
[0004]非专利文献
[0005]非专利文献1：A.S.Tremsin et al.，“Detection efficiency，spatial and timing resolution of thermal and cold neutron counting MCP detectors，”Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A604(2009)140
‑
143。
[0006]非专利文献2：N.Naganawa et al.，“A cold/ultracold neutron detector using fine
‑
grained nuclear emulsion with spatial resolution less than 100nm，”Eur.Phys.J.C(2018)78:959。
[0007]非专利文献3：H.Shishido et al.，“High
‑
Speed Neutron Imaging Using a Current
‑
Biased Delay
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Line Detector of Kinetic Inductance，”PHYSICAL REVIEW APPLIED 10，044044(2018)。

技术实现思路

[0008]专利技术所要解决的课题
[0009]现有技术中的中子检测位置分辨率在MCP型检测器中达到最高15μm(实用为55μm)，在超导检测器中达到最高22μm，在使用了基本粒子用银盐照片乳剂的检测器中达到最高11nm。但是，现状是在使用了素粒用银盐照片乳剂的检测器中无法读取中子入射时刻的信息，因此能够检测出中子的入射位置和入射时刻双方的检测器的最高位置分辨率能够达到10～20μm。另外，任一检测器都利用了中子与硼的(n，α)反应，由于该反应容易在低能量中子中产生，因此针对高能量中子的检测灵敏度极低也是课题。
[0010]本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供检测位置分辨率高的放射能检测装置及方法和程序。
[0011]用于解决课题的手段
[0012]为了实现上述目的，本申请专利技术所涉及的核反应检测装置具备：半导体存储器，其集成有对1比特的数据进行电存储的半导体元件，且配置于粒子放射线所入射的环境；位置信息存储部，其存储所述半导体元件在所述半导体存储器中的空间位置信息；半导体元件
Memory：动态随机存取存储器)、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory：可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory：电可擦除可编程只读存储器)等。但是，出于灵敏度的观点，优选使用SRAM。
[0025]此外，在上述内容中，使用奇偶校验、ECC等错误检测订正技术来确定产生了软错误的比特，但也可以在存储器的各地址预先存储预定值的数据，监视各地址的数据值，通过将该数据值与所述预定值进行对比来确定产生了软错误的比特。
[0026]在本实施方式中，将用于根据确定产生了软错误的比特的信息，导出该比特在存储器中的空间位置的空间位置信息预先存储在预定的存储单元中。在此，确定产生了软错误的比特的信息例如由存储器地址和比特位置构成。另外，空间位置通过将构成存储器的芯片的面设为XY面时的纵向位置X与横向位置Y的组来确定。XY面的基准点的位置不限。空间位置信息是用于根据所述比特确定信息导出空间位置的信息，其导出方法不限。典型地，预先制作表示比特确定信息与空间位置的对应关系的对应表，通过参照该对应表来导出。或者，也可以预先制作表示地址与该地址中的预定比特的空间位置的对应关系的对应表，通过参照该对应表，根据比特确定信息中包含的地址导出空间位置，进而基于比特确定信息中包含的比特位置对所述导出的空间位置进行预定的修正。这是因为，通常存储1地址的数据(以及冗余比特)的存储器上的物理结构在各地址是共通的，因此只要知道1个地址的预定比特的空间位置，就能够导出其他比特的空间位置。
[0027]根据本实施方式，使用高密度地集成有半导体元件的半导体存储器来作为传感器，因此能够以高位置分辨率和高时间分辨率检测核反应。例如，在SRAM的情况下，如果是大容量SRAM，则约为150M比特，其面积约为1cm2。因此，每1比特的面积约为1μm2左右，因此能够以1μm左右的位置分辨率检测核反应。另外，今后，通过进一步的半导体制造工艺规则的微细化，存在位置分辨率提高的可能性。
[0028]这样，根据本实施方式，由于能够以高位置分辨率和高时间分辨率检测核反应，因此期待例如在需要测定中子的检测位置和检测时刻的脉冲型中子射线源利用设施(例如大强度质子加速器设施J
‑
PARC(Japan Proton Accelerator Research Complex)、物质生命科学实验设施MLF(Materials&Life Science Experimental Facility)、在各地推进建设的中小型脉冲中子源设施)中的利用。脉冲中子源被用于物质生命科学、材料生物体工学、基本粒子和原子核物理、地球行星科学等广泛的科学工业领域中，因此可期待较大的波及效果。另一方面，由于能够利用在市面上大量上市的通用存储器，因此在这些设施中能够非常廉价地制作、利用核反应检测器。
[0029](第一实施方式)
[0030]接着，参照图2～图4对本专利技术的第一实施方式所涉及的核反应检测装置进行说明。图2是第一实施方式所涉及的核反应检测装置的结构图，图3是第一实施方式所涉及的核反应检测装置中的对应表的一例，图4是说明第一实施方式所涉及的核反应检测装置的动作的流程图。
[0031]如图2所示，核反应检测装置具备配置于粒子放射线所入射的环境的半导体存储器100和配置于防护粒子放射线的环境的核反应检测装置主体200。
[0032]半导体存储器100是将用于存储根据存储器地址的指定而被访问的数据的比特串所对应的多个数据用半导体元件、和用于所述数据的错误检测订本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种核反应检测装置，其特征在于，具备：半导体存储器，其集成对1比特的数据进行电存储的半导体元件，并被配置在粒子放射线所入射的环境中；位置信息存储部，其存储所述半导体元件在所述半导体存储器中的空间位置信息；半导体元件确定部，其对在半导体存储器所包含的半导体元件中发生了单粒子翻转的情况进行检测，并且确定发生了该单粒子翻转的半导体元件；以及位置计算部，其基于确定出的所述半导体元件和所述空间位置信息，计算发生了单粒子翻转的空间位置。2.根据权利要求1所述的核反应检测装置，其特征在于，所述半导体存储器包含与在错误检测订正处理中使用的冗余比特对应的半导体元件，所述半导体元件确定部使用利用了冗余比特的错误检测订正处理的算法，对发生了所述单粒子翻转的情况进行检测，并且确定发生了该单粒子翻转的半导体元件。3.根据权利要求1所述的核反应检测装置，其特征在于，所述半导体存储器包含与在错误检测处理中使用的冗余比特对应的半导体元件，所述半导体元件确定部在半导体存储器的各存储器地址预先存储预定值的数据，使用利用了冗余比特的错误检测处理的算法，对发生了所述单粒子翻转的情况进行检测，并且确定发生了该单粒子翻转的存储器地址，将确定出的所述存储器地址...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩下秀德，船津玄太郎，古坂道弘，加美山隆，佐藤博隆，鬼柳善明，
申请(专利权)人：国立大学法人北海道大学国立大学法人东海国立大学机构，
类型：发明
国别省市：