【技术实现步骤摘要】
本公开涉及中子辐射探测领域，更具体地涉及一种中子通量探测装置及方法。
技术介绍
1、大气环境中的高能中子辐射对飞行器机载电子设备是一种威胁。高能粒子(诸如高能中子)对飞行器系统的电子元件的轰击会产生单粒子效应。这种单粒子效应因会使飞行器机载的计算设备失效率而造成安全性风险。
2、本公开针对但不限于上述诸多因素进行了改进。
技术实现思路
1、为此，本公开提出了一种中子通量探测装置及相应的探测方法。本公开的装置和方法基于中子辐射对敏感存储器的数位翻转的影响，在确定性的时钟周期内，利用特定数据的写入和读出来检测数位翻转的位数，通过数位翻转的比率和存储器的敏感截面积来计算出中子通量数据，从而以低成本实现对中子通量(例如，航空高度处的中子通量)的实时探测。
2、根据本公开的第一方面，提供了一种中子通量探测方法，包括：将原始数据写入中子辐射敏感的存储模块，其中所述原始数据的大小与所述中子辐射敏感的存储模块的存储容量相等；在预定历时之后，从所述中子辐射敏感的存储模块读出数据；将所读出的数据与所述原始数据进行比较以确定因中子辐射导致的数位翻转的比特数；以及基于所得到的比特数、所述预定历时、以及所述中子辐射敏感的存储模块的敏感截面积来确定中子通量。
3、根据一实施例，该方法还包括：在将所述原始数据写入中子辐射敏感的存储模块的同时，将所述原始数据写入中子辐射免疫的存储模块；在所述预定历时之后，从所述中子辐射免疫的存储模块读出所述原始数据；以及将从所述中子辐射敏感的存
4、根据另一实施例，所述中子辐射免疫的存储模块包括硬盘、eprom中的至少一者，并且所述中子辐射敏感的存储模块包括fpga、sram中的至少一者。
5、根据又一实施例，所述预定历时被选择成使得与对所述中子辐射免疫的存储模块以及所述中子辐射敏感的存储模块的数据写入和读出所需的时间相比，数据写入和读出所需的时间能被忽略。
6、根据又一实施例，所述中子通量是通过以下公式来得到的：
7、
8、其中是所述中子通量，n是数位翻转的比特数，m是所述原始数据的总比特数，t是以秒为单位的所述预定历时，σ是所述中子辐射敏感的存储模块的以平方厘米为单位的敏感截面积。
9、根据又一实施例，所述中子辐射敏感的存储模块的敏感截面积是在固定中子通量的情况下基于所述中子辐射敏感的存储模块中所存储的数据的数位翻转率来预先测得的。
10、根据又一实施例，所述原始数据的格式是全“1”、全“0”、
11、“1010……1010”的形式或其任何组合。
12、根据又一实施例，所述中子辐射敏感的存储模块包括含硼的元器件。
13、根据又一实施例，该方法还包括将所确定的中子通量显示在显示装置上。
14、根据本公开的第二方面，提供了一种中子通量探测装置，包括：中子辐射敏感的存储模块，所述中子辐射敏感的存储模块被配置成用于存储数据；时钟发生器，所述时钟发生器被配置成产生预定周期的时钟信号；以及控制模块，所述控制模块被配置成：将原始数据写入所述中子辐射敏感的存储模块；基于所述时钟发生器所产生的时钟信号来等待预定历时；在所述预定历时之后，从所述中子辐射敏感的存储模块读出所存储的数据；将所读出的数据与所述原始数据进行比较以确定因中子辐射而导致的数位翻转的比特数；以及基于所得到的比特数、所述预定历时、以及所述中子辐射敏感的存储模块的敏感截面积来确定中子通量。
15、根据一实施例，该装置还包括中子辐射免疫的存储模块，其中所述中子辐射免疫的存储模块被配置成用于存储数据，并且其中所述控制模块还被配置成：在将所述原始数据写入中子辐射敏感的存储模块的同时，将所述原始数据写入中子辐射免疫的存储模块；在所述预定历时之后，从所述中子辐射免疫的存储模块读出所述原始数据；以及将从所述中子辐射敏感的存储模块读出的数据与从所述中子辐射免疫的存储模块读出的所述原始数据进行比较。
16、根据又一实施例，该装置还包括通信模块，其中所述通信模块被配置成将所确定的中子通量传送给飞行器以供显示。
17、根据又一实施例，该装置还包括显示模块，其中所述显示模块被配置成显示所确定的中子通量。
18、根据本公开的第三方面，提供了一种飞行器，包括根据本公开的第二方面所述的装置。
19、各方面一般包括如基本上在本文参照附图所描述并且如通过附图所解说的方法、装备、系统、计算机程序产品和处理系统。
20、前述内容已较宽泛地勾勒出根据本公开的示例的特征和技术优势以使下面的详细描述可以被更好地理解。附加的特征和优势将在此后描述。所公开的概念和具体示例可容易地被用作修改或设计用于实施与本公开相同的目的的其他结构的基础。此类等效构造并不背离所附权利要求书的范围。本文所公开的概念的特性在其组织和操作方法两方面以及相关联的优势将因结合附图来考虑以下描述而被更好地理解。每一附图是出于解说和描述目的来提供的，且并不定义对权利要求的限定。
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1.一种中子通量探测方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述中子辐射免疫的存储模块包括硬盘、EPROM中的至少一者，并且所述中子辐射敏感的存储模块包括FPGA、SRAM中的至少一者。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预定历时被选择成使得与对所述中子辐射免疫的存储模块以及所述中子辐射敏感的存储模块的数据写入和读出所需的时间相比，数据写入和读出所需的时间能被忽略。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中子通量是通过以下公式来得到的：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述中子辐射敏感的存储模块的敏感截面积是在固定中子通量的情况下基于所述中子辐射敏感的存储模块中所存储的数据的数位翻转率来预先测得的。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述原始数据的格式是全“1”、全“0”、“1010……1010”的形式或其任何组合。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中子辐射敏感的存储模块包括含硼
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括将所确定的中子通量显示在显示装置上。
10.一种中子通量探测装置，包括：
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，还包括中子辐射免疫的存储模块，其中所述中子辐射免疫的存储模块被配置成用于存储数据，并且其中所述控制模块还被配置成：
12.根据权利要求10-11中的任一项所述的装置，其特征在于，还包括通信模块，其中所述通信模块被配置成将所确定的中子通量传送给飞行器以供显示。
13.根据权利要求10-11中的任一项所述的装置，其特征在于，还包括显示模块，其中所述显示模块被配置成显示所确定的中子通量。
14.一种飞行器，包括根据权利要求10-13中的任一项所述的装置。
...【技术特征摘要】
1.一种中子通量探测方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述中子辐射免疫的存储模块包括硬盘、eprom中的至少一者，并且所述中子辐射敏感的存储模块包括fpga、sram中的至少一者。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预定历时被选择成使得与对所述中子辐射免疫的存储模块以及所述中子辐射敏感的存储模块的数据写入和读出所需的时间相比，数据写入和读出所需的时间能被忽略。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中子通量是通过以下公式来得到的：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述中子辐射敏感的存储模块的敏感截面积是在固定中子通量的情况下基于所述中子辐射敏感的存储模块中所存储的数据的数位翻转率来预先测得的。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述原始数据的格式是全“1”、...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋杨，涂相征，是贤珠，李正强，
申请(专利权)人：中国商用飞机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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