【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电子器件辐射效应领域，具体涉及总剂量效应协同影响下的器件单粒子效应错误率预估方法。
技术介绍
1、空间中的重离子、质子等辐射粒子在电子器件中引发的总剂量效应、单粒子效应等空间辐射效应是造成航天器发生在轨故障乃至灾难性后果的重要因素之一。总剂量效应是指大量粒子在器件内电离产生的额外电荷在氧化层内及界面累积从而导致器件产生阈值电压漂移、漏电流增加、沟道内迁移率退化等性能逐步退化现象。单粒子效应(singleevent effect,see)是指单个高能粒子撞击器件的敏感区及附近区域，直接或间接电离出的大量电子-空穴对被电路敏感节点收集，当收集到的电荷超过某一临界电荷时，导致器件的逻辑状态、输出波形、功能、性能等异常或者器件被毁坏的现象。
2、近年来的研究表明，电子器件总剂量效应导致的性能退化会对其发生单粒子效应的敏感度造成影响，在通常情况下会加剧单粒子效应的发生。总剂量效应对单粒子效应的协同影响会给电子器件在空间中的抗单粒子效应性能评估带来困难。
3、预测电子器件在空间中的单粒子效应错误率是评估其抗单粒子效应性能的核心内容，一般先在地面基于加速器进行重离子、质子等单粒子效应试验，获取单粒子效应截面曲线，结合空间粒子能谱，得到器件在空间中的单粒子效应错误率。
4、这种方法忽略了总剂量效应对单粒子效应的影响，如空间辐射环境不变，单粒子效应错误率在空间中是恒定不变的。随着器件在空间中的工作时间越来越长，其总剂量效应越来越严重，总剂量效应对单粒子效应的影响也越来越严重，故一般情况下单粒子效应
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供总剂量效应协同影响下的器件单粒子效应错误率预估方法，考虑总剂量效应对单粒子效应的协同影响，能够准确评估器件在空间中的抗单粒子效应性能，为航天器的安全可靠运行和航天任务的顺利完成提供可靠保障。
2、为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是：总剂量效应协同影响下的器件单粒子效应错误率预估方法，所述方法包括以下步骤：
3、s1、估算电子器件在工作期间所受的总电离剂量dm；
4、s2、对辐照不同γ电离剂量的电子器件开展总剂量效应对单粒子效应的影响试验，获取辐照不同γ电离剂量的电子器件的重离子see截面；
5、s3、对辐照不同γ电离剂量的电子器件的重离子see截面进行拟合，获得重离子see截面曲线；
6、s4、计算航天器所在空间轨道的重离子let谱，进而估算电子器件在空间轨道经过一段时间后受到的辐射电离剂量为di时的重离子see错误率；
7、s5、对重离子see错误率ser与di之间的关系进行拟合，得到二者之间的数值拟合关系式serhi(d)；
8、s6、计算航天器在空间轨道运行时间为t时，电子器件所受到的全部电离剂量及电子器件因空间重离子产生的单粒子效应错误率；
9、s7、采用步骤s1-s6中类似方法，计算t时刻电子器件在空间中由其它辐射粒子引发的单粒子效应错误率；
10、s8、计算t时刻电子器件在空间中总的单粒子效应错误率。
11、进一步，步骤s1中电子器件在工作期间所受的总电离剂量的辐射来源包括重离子、质子和电子。
12、进一步，步骤s1中对于空间堆搭载航天器的电子器件，在工作期间所受的总电离剂量要考虑空间堆透过影子屏蔽到达器件的γ辐射电离剂量。
13、进一步，步骤s2包括以下子步骤：
14、s21、对辐照不同γ电离剂量的电子器件开展总剂量效应试验；
15、s22、将开展总剂量效应试验后的电子器件放置于干冰桶内保存，并尽快开展重离子单粒子效应试验，在试验开始前半小时将器件拿出冰桶，进行温度恢复；
16、s23、针对开展总剂量效应试验的电子器件，再选一只同型号未经γ辐照的器件，在加速器上选择不同let值的重离子开展单粒子效应实验，获取辐照不同电离剂量的器件的重离子see截面。
17、进一步，步骤s21中电子器件辐照的γ电离剂量分布均匀，最大的辐照剂量大于或等于步骤s1中估算的总电离剂量dm。
18、进一步，步骤s4中航天器所在空间轨道的重离子let谱为其中φ为剂量率，ω为立体角，l为重离子的let值。
19、进一步，步骤s4中器件在空间经过一段时间后受到的辐射电离剂量为di时的重离子see错误率通过以下公式进行计算：
20、
21、其中c为器件包含的单元数目，le为let值为l的重离子以角度θ入射电子器件时的重离子等效let值。
22、进一步，步骤s8中在t时刻，电子器件在空间中总的单粒子效应错误率为各种辐射粒子引发的单粒子效应错误率之和。
23、进一步，步骤s4中使用空间辐射环境分析软件计算航天器所在空间轨道的重离子let谱。
24、本专利技术的有益技术效果在于：本专利技术所公开的总剂量效应协同影响下的器件单粒子效应错误率预估方法，考虑了总剂量效应对单粒子效应的影响，可以预测出器件单粒子效应错误率在任务周期内随时间的变化情况，从而可以更好更全面地评估器件的抗单粒子效应性能是否能够满足航天任务需要，进而为航天任务的顺利完成奠定基础。
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1.总剂量效应协同影响下的器件单粒子效应错误率预估方法，所述方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的总剂量效应协同影响下的器件单粒子效应错误率预估方法，其特征在于：步骤S1中电子器件在工作期间所受的总电离剂量的辐射来源包括重离子、质子和电子。
3.如权利要求2所述的总剂量效应协同影响下的器件单粒子效应错误率预估方法，其特征在于：步骤S1中对于空间堆搭载航天器的电子器件，在工作期间所受的总电离剂量要考虑空间堆透过影子屏蔽到达器件的γ辐射电离剂量。
4.如权利要求3所述的总剂量效应协同影响下的器件单粒子效应错误率预估方法，其特征在于，步骤S2包括以下子步骤：
5.如权利要求4所述的总剂量效应协同影响下的器件单粒子效应错误率预估方法，其特征在于：步骤S21中电子器件辐照的γ电离剂量分布均匀，最大的辐照剂量大于或等于步骤S1中估算的总电离剂量Dm。
6.如权利要求5所述的总剂量效应协同影响下的器件单粒子效应错误率预估方法，其特征在于，步骤S4中航天器所在空间轨道的重离子LET谱为其中φ为剂量率，Ω为立体角，L为重离子的LET值
7.如权利要求6所述的总剂量效应协同影响下的器件单粒子效应错误率预估方法，其特征在于，步骤S4中器件在空间经过一段时间后受到的辐射电离剂量为Di时的重离子SEE错误率通过以下公式进行计算：
8.如权利要求7所述的总剂量效应协同影响下的器件单粒子效应错误率预估方法，其特征在于：步骤S8中在t时刻，电子器件在空间中总的单粒子效应错误率为各种辐射粒子引发的单粒子效应错误率之和。
9.如权利要求1所述的总剂量效应协同影响下的器件单粒子效应错误率预估方法，其特征在于：步骤S4中使用空间辐射环境分析软件计算航天器所在空间轨道的重离子LET谱。
...【技术特征摘要】
1.总剂量效应协同影响下的器件单粒子效应错误率预估方法，所述方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的总剂量效应协同影响下的器件单粒子效应错误率预估方法，其特征在于：步骤s1中电子器件在工作期间所受的总电离剂量的辐射来源包括重离子、质子和电子。
3.如权利要求2所述的总剂量效应协同影响下的器件单粒子效应错误率预估方法，其特征在于：步骤s1中对于空间堆搭载航天器的电子器件，在工作期间所受的总电离剂量要考虑空间堆透过影子屏蔽到达器件的γ辐射电离剂量。
4.如权利要求3所述的总剂量效应协同影响下的器件单粒子效应错误率预估方法，其特征在于，步骤s2包括以下子步骤：
5.如权利要求4所述的总剂量效应协同影响下的器件单粒子效应错误率预估方法，其特征在于：步骤s21中电子器件辐照的γ电离剂量分布均匀，最大的辐照剂量大于或等于步骤s1中估算的总...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩金华，郭刚，张付强，张峥，陈启明，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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