2010 г., Выпуск 2

В.Ф. Зинченко, А.А. Романенко, В.С. Фигуров, В.Н. Улимов (ФГУП «НИИП»)

ПРОБЛЕМЫ РАДИАЦИОННЫХ ИСПЫТАНИЙ

Рассмотрены некоторые эффекты воздействия ионизирующих излучений ядерного взрыва и космического пространства, требующие решения при проведении радиационных испытаний изделий электронной техники с целью повышения достоверности испытаний и обеспечения единства измерений.
Ключевые слова: ионизирующие излучения, длительность импульса, изделия электронной техники, поглощенная доза.

А.В. Родигин, С.Л. Эльяш, В.А. Пикарь, В.Ф.Гончарова (ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ»)

ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ МОНИТОР-ДОЗИМЕТР ИПУЛЬСНОГО ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Разработан волоконно-оптический монитор-дозиметр для оперативного измерения дозы импульсного рентгеновского излучения ускорителя типа АРСА. Проведены эксперименты по мониторированию формы импульса излучения с использованием «быстрого» сцинтиллятора СПС-Б18, пластмассового волоконно-оптического кабеля и фотоприёмника HFBR-2526Z.
Ключевые слова: сцинтиллятор, оптическое волокно, фотоприёмник, импульсное рентгеновское излучение, дозиметр.

А.А. Алтухов, А.О. Герасимов, К.Н. Зяблюк, В.А. Колюбин, С.А. Львов, М.Г. Ситников (ООО «ПТЦ «УралАлмазИнвест»)

АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА ЭЛЕКТРОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С АЛМАЗНЫМ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫМ ЭЛЕМЕНТОМ

Экспериментально показана возможность измерения спектра электронного излучения при помощи анализатора спектра с чувствительным элементом из монокристалла алмаза. Изготовлен образец анализатора спектра, предназначенный для изучения спектра электронного излучения, и спектра тяжелых заряженных частиц на орбите космического аппарата со сроком службы более 10 лет.
Ключевые слова: электронное излучение, алмазный детектор.

С.О. Вязьмин, А.Г. Жогов, В.А. Исаев, А.И. Потапенко (ФГУ «12 ЦНИИ Минобороны России»)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОГЛОЩЕННОЙ ДОЗЫ В УСЛОВИЯХ ВЫСОКИХ КРАТНОСТЕЙ ОСЛАБЛЕНИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ

Представлен методический подход к исследованию рентгенозащитных материалов с высокой кратностью ослабления рентгеновского излучения.
Ключевые слова: поглощенная доза, рентгенозащитный материал, кратность ослабления, рентгеновское излучение, термолюминесцентный детектор.

Э.Н. Вологдин, Д.С. Смирнов (ФГУП «НПП «Пульсар»)

ЭМПИРИЧЕСКИЕ СООТНОШЕНИЯ ДЛЯ ЗАВИСИМОСТИ КОЭФФИЦИЕНТА РАДИАЦИОННОГО ИЗМЕНЕНИЯ ВРЕМЕНИ ЖИЗНИ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА В КРЕМНИИ ПРИ НЕЙТРОННОМ ОБЛУЧЕНИИ ОТ УРОВНЯ ИНЖЕКЦИИ И СТЕПЕНИ ЛЕГИРОВАНИЯ

Предложены эмпирические выражения, описывающие зависимость коэффициента радиационного изменения времени жизни носителей заряда в кремнии при нейтронном облучении от уровня инжекции и концентрации легирующей примеси, позволяющие производить расчеты радиационных эффектов в полупроводниковых приборах различных классов.
Ключевые слова: кремний, время жизни, нейтронное излучение, коэффициент радиационного изменения времени жизни.

В.Н. Устюжанинов (ВлГУ)

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ОДИНОЧНЫХ ЭФФЕКТОВ ИНВЕРТИРОВАНИЯ ЛОГИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЙ В БИПОЛЯРНЫХ МИКРОСТРУКТУРАХ ПРИ ДЕЙСТВИИ ТЯЖЕЛЫХ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ КОСМИЧЕСКОГО ПРОСТРАНСТВА

Разработана расчетная модель эффектов инвертирования состояний логических элементов для биполярных цифровых микроструктур при воздействии тяжелых заряженных частиц космического пространства, учитывающая электрические режимы и топологические нормативы микросхем.
Ключевые слова: тяжелые заряженные частицы, одиночные эффекты, инвертирование логических состояний.

В.Н. Устюжанинов (ВлГУ)

ОСНОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ РАДИАЦИОННОЙ СТОЙКОСТИ СИЛОВЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ КЛЮЧЕЙ

Рассмотрены особенности проблемы обеспечения радиационной стойкости полупроводниковых приборов для устройств силовой микроэлектроники. Представлена классификация типовых задач разработки расчетно-теоретических моделей для оценки радиационной стойкости приборов различных типов. Обоснованы алгоритмы и методики решения прикладных задач оценки и повышения радиационной стойкости силовых полупроводниковых ключей.
Ключевые слова: силовые полупроводниковые ключи, радиационная стойкость, системные признаки.

В.С. Анашин¹, В.В. Емельянов², И.О. Ишутин¹, П.А. Добровольский¹, А.Г. Базь¹ (¹ОАО «НИИ КП», ²ФГУП «НИИП»)

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ОТРАБОТКИ ФРАГМЕНТОВ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ КОСМИЧЕСКОГО ПРОСТРАНСТВА

Рассмотрен опыт по созданию элементов отраслевой системы мониторинга воздействия естественных ионизирующих излучений космического пространства, указаны основные решаемые задачи, функциональная структура, методы контроля эффектов, реализованные в разрабатываемых приборах для бортового контроля ионизирующих излучений космического пространства. Представлена структура отраслевой информационно-справочной системы, где отражаются результаты мониторинга и прогнозы. Проанализированы вариации бортовых дозовых измерений, проведенных в 2008-2009 годах.
Ключевые слова: ионизирующие излучения космического пространства, система мониторинга, бортовой и наземный сегмент, сенсоры накопленной дозы, сенсоры тяжелых заряженных частиц.

В.С. Анашин¹, А.В. Лебедев², В.Д. Попов², А.В. Скородумова², П.А. Чубунов², И.И. Шагурин² (¹ОАО «НИИ КП», ²НИЯУ МИФИ)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ РЕЖИМА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ РЕЗЕРВИРОВАННОЙ АППАРАТУРЫ НА БАЗЕ МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ LPC 2114 ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Описан метод расчета оптимальных характеристик принудительного переключения режима функционирования для увеличения срока службы ИМС при воздействии ионизирующего излучения. Приведены результаты применения данного метода для 32-разрядных микроконтроллеров LPC 2114.
Ключевые слова: принудительное переключение режима, резервирование, срок активного существования, функция деградации, функция восстановления.

В.С. Анашин¹, П.А. Чубунов² (¹ОАО «НИИ КП», ²НИЯУ МИФИ)

МЕТОДОЛОГИЯ ПОСТРОЕНИЯ РАБОЧЕГО МЕСТА НЕРАЗРУШАЮЩЕГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СТОЙКОСТИ МОП ИМС К ИОНИЗИРУЮЩИМ ИЗЛУЧЕНИЯМ КОСМИЧЕСКОГО ПРОСТРАНСТВА В ЧАСТИ ДОЗОВЫХ ЭФФЕКТОВ

Рассмотрены вопросы создания рабочего места неразрушающего определения дозовой стойкости МОП ИМС методом радиационно-термической обработки.
Ключевые слова: контроль стойкости, ионизирующее излучение, космическое пространство, радиационно-термическая обработка, дозовые эффекты, рабочее место.

Р. Х. Хасаншин (ОАО «Композит»)

ЧИСЛЕННЫЙ АНАЛИЗ ПОТЕРИ МАССЫ ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИТА ПРИ ОБЛУЧЕНИИ В ВАКУУМЕ

Рассмотрены вопросы потери массы полимерного композита в вакууме при облучении электронами. Для описания этого процесса предложена математическая модель в виде краевой задачи для системы уравнений в частных производных с подвижной границей области интегрирования. Проведен численный анализ влияния облучения на распределения потенциальных продуктов газовыделения в композите с учетом изменения его свойств.
Ключевые слова: электронное излучение, вычислительный эксперимент, полимерный композиционный материал, потеря массы.

В.П. Данилов (ФГУ «12 ЦНИИ Минобороны России»)

ИССЛЕДОВАНИЕ СОВМЕСТНОГО ДЕЙСТВИЯ ИМПУЛЬСОВ НАПРЯЖЕНИЯ И ИОНИЗАЦИИ НА СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

Представлена методика и результаты экспериментальных исследований совместного действия импульсов ионизации и напряжения на стабилизатор напряжения. Установлено, что результат комплексного действия зависит от параметров нагрузки стабилизатора напряжения и от полярности импульса напряжения, формируемого в цепи нагрузки. При этом рассинхронизация до нескольких микросекунд может не изменять результат комплексного действия.
Ключевые слова: ионизирующее излучение, импульс напряжения, лазерный имитатор, генератор импульса, комплексное действие.

В.А. Никольский, О.А.Тарасов (ФГУ «12 ЦНИИ Минобороны России»)

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ, ПРОНИКАЮЩИХ ВНУТРЬ ЭКРАНИРУЕМЫХ ОБЪЕМОВ ЧЕРЕЗ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ НЕОДНОРОДНОСТИ СЛОЖНОЙ КОНФИГУРАЦИИ

Приведено описание методики, позволяющей проводить расчет электромагнитных полей, проникающих через геометрически сложные щелевые структуры в экране с привлечением аппарата интегральных уравнений. Приведены результаты тестирования методики по экспериментальным кривым активной и реактивной составляющих входного сопротивления линейного вибратора.
Ключевые слова: электромагнитный экран, щелевая структура, электрическая неоднородность, электромагнитное поле.

А.А. Романенко, В.Ф. Зинченко, К.В. Лаврентьев, А. К. Липский (ФГУП «НИИП»)

УЧЕТ ВЛИЯНИЯ ФОРМЫ ИМПУЛЬСА И ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО СПЕКТРА ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ ПРИ ПРОГНОЗИРОВАНИИ УРОВНЕЙ СБОЕВ И ОТКАЗОВ ИЗДЕЛИЙ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ

Представлены расчетно-экспериментальные методы и методики учета влияния формы импульса и энергетического спектра фотонного ионизирующего излучения при проведении испытаний изделий электронной техники на стойкость. Методы соответствуют рекомендациям и терминологии КС «Климат-7 и реализованы в виде конкретных методик, проходящих практическую апробацию. Представлены подходы зарубежных стандартов к учету влияния энергетического спектра и длительности импульса излучения на стойкость изделий электронной техники.
Ключевые слова: изделие электронной техники, гамма-излучение, рентгеновское излучение, энергетический спектр, поглощенная доза, моделирование.

Г.И. Зебрев¹, И.О. Ишутин², Р.Г.Усейнов³, В.С. Анашин² (¹НИЯУ МИФИ, ²ОАО «НИИ КП»,³ФГУП «НИИП»)

МЕТОДОЛОГИЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ЧАСТОТЫ МЯГКИХ ОДИНОЧНЫХ СБОЕВ ДЛЯ СОВРЕМЕННЫХ ПРИБОРОВ

Предложена методология экспериментального определения угловой зависимости сечения сбоев с последующим усреднением по полному телесному углу. Показана эквивалентность усреднений по феноменологическому распределению и распределению длин хорд при расчёте интенсивности сбоев. Показана роль страгглинга в подпороговой области зависимости сечения сбоев от линейной передачи энергии. Предложен метод расчёта интенсивности сбоев, вызванных ядерными реакциями с учётом связи между BGR-методом и модели параллелепипеда. Показана возможность учёта множественных сбоев в унифицированной процедуре расчёта.
Ключевые слова: выделение энергии, множественные сбои, ядерные реакции, чувствительная область, интенсивность сбоев, страгглинг.

А.П. Степовик, В.С. Блинов, В.Д. Ларцев, А.И. Кормилицын, В.Ю. Кононенко (ФГУП «РФЯЦ-ВНИИТФ»)

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КАБЕЛЬНЫХ ДАТЧИКОВ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СПЕКТРАЛЬНО-УГЛОВОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОННОГО ПУЧКА СИЛЬНОТОЧНОГО УСКОРИТЕЛЯ

Рассмотрен метод исследований спектрального состава электронов, выходящих в атмосферу из анодной фольги мощного ускорителя под различными углами относительно оси ускорительной трубки. В основе метода лежат измерения тока электронов с помощью кабельных датчиков и сопоставление осциллограмм тока с осциллограммой напряжения на ускоряющем промежутке. Апробация метода, проведённая на ускорителе ИГУР-3, показала его работоспособность. Получены предварительные результаты.
Ключевые слова: ускоритель, электронный пучок, датчик.

В.Ю. Кононенко, А.И. Кормилицын, Б.Н. Лаврентьев, Р.В. Протас, Д.Е. Павловских, Р.Р. Хафизов (ФГУП «РФЯЦ-ВНИИТФ»)

СИНХРОНИЗАЦИЯ МНОГОМОДУЛЬНОГО ГЕНЕРАТОРА ИМПУЛЬСНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ УСТАНОВКИ ЭМИР-2

Приведены результаты исследований срабатывания многомодульного генератора импульсных напряжений установки ЭМИР-2 в разрядный контур ГИН-ИН-ЭВП. Показано, что при оптимальной электрической прочности разрядников модулей и минимальной величине индуктивности ИН (индуктивный накопитель) разрядного контура достигается синхронная работа модулей ГИН установки ЭМИР-2.
Ключевые слова: ускоритель, синхронизация, генератор импульсных напряжений, коммутирующий разрядник.

В.Ю. Кононенко, А.И. Кормилицын, Б.Н. Лаврентьев, Р.В. Протас, Р.Р. Хафизов, Д.Е. Павловских, М.Е. Бутусова, А.Г. Ерлыков (ФГУП «РФЯЦ-ВНИИТФ»)

ГЕНЕРАЦИЯ ИМПУЛЬСА ТОРМОЗНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ДВУМЯ УСКОРИТЕЛЬНЫМИ ТРУБКАМИ УСТАНОВКИ ЭМИР-2

Приведены результаты исследования генерации импульса тормозного излучения двумя ускорительными трубками установки ЭМИР-2. Генерация осуществлялась при встречном расположении трубок и нулевом временном интервале между импульсами излучения, что позволило получить в испытательном объеме суперпозицию импульсов. При расстоянии между анодами ускорительной трубки, равном 100 мм, на площади ≈ 20 см² максимальное значение мощности экспозиционной дозы тормозного излучения на аноде любой трубки составляет (2 ± 0,4) • 1012 Р/с, а в центре испытательного объема - (0,7 ± 0,14) • 1012 Р/с.
Ключевые слова: ускоритель, ускорительная трубка, импульс тормозного излучения.

А.И. Герасимов, С.А. Горностай-Польский, А.В. Гришин, В.П. Грицына, О.В. Зверев, С.Я. Слюсаренко (ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ»)

КОМПОЗИТНАЯ МИШЕНЬ ДЛЯ ГЕНЕРИРОВАНИЯ ТОРМОЗНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ИЗ СИЛЬНОТОЧНЫХ ЛИНЕЙНЫХ ИНДУКЦИОННЫХ УСКОРИТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОНОВ

Предложено устройство, повышающее работу мишенного узла ускорителя ЛИУ-30.
Ключевые слова: тормозное излучение, мишень, ускоритель.

А.И. Герасимов, С.А. Горностай-Польский, В.П. Грицына, А.В. Гришин, Б.И. Модель (ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ»)

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТРАНСПОРТИРОВКИ СИЛЬНОТОЧНОГО ИМПУЛЬСНОГО ПУЧКА ЭЛЕКТРОНОВ

Показан принцип повышения эффективности транспортировки сильноточного импульсного пучка электронов.
Ключевые слова: ускоритель ЛИУ-30, пучок электронов, тормозное излучение.