ФГУП НИИП

Стр.	Выпуск 2, 2012 г.
5-12	ОПЫТ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕМЕНТОВ ОТРАСЛЕВОЙ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА ВОЗДЕЙСТВИЯ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ КОСМИЧЕСКОГО ПРОСТРАНСТВА НА РАДИОЭЛЕКТРОННУЮ АППАРАТУРУ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ, АНАЛИЗ ПОЛЕТНЫХ ДАННЫХ, ПРОГНОЗЫ ХАРАКТЕРИСТИК ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ КОСМИЧЕСКОГО ПРОСТРАНСТВА В.С. Анашин¹, С.В. Балашов², С.П. Гайдаш³, Г.А. Протопопов¹, Н.В. Сергеечева⁴ ¹ОАО «Научно-исследовательский институт космического приборостроения», ²ОАО «Информационные спутниковые системы» им. академика М.Ф. Решетнёва», Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН, ⁴ОАО «Ракетно-космическая корпорация «Энергия» им. С.П. Королева» Представлен анализ бортовых измерений накопленной дозы, полученных с помощью датчиков интегральной накопленной дозы, размещенных на разных космических аппаратах. Проведено сравнение полетных данных с измерениями других систем мониторинга и с наземными измерениями. *Ключевые слова:* доза, космический аппарат, ионизирующее излучение, полетные данные, прогноз космической погоды.
13-16	*МЕТОДИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ОБЛУЧЕНИЯ ПЗС-МАТРИЦЫ НЕЙТРОНАМИ И АНАЛИЗА ПОЛУЧАЕМОЙ ИНФОРМАЦИИ* А.С. Воробьев, К.Н. Ермаков, Е.М. Иванов, Н.А. Иванов, О.В. Лобанов, В.В. Пашук, М.Г. Тверской, О.А. Щербаков ФГБУ «Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова» Проведен анализ информации, полученной при облучении ПЗС-матрицы потоком нейтронов со спектром, аналогичным спектру атмосферных нейтронов. Максимальный флюенс нейтронов в диапазоне энергий 1-1000 МэВ составил 3,2·10⁹ нейтр./см². Установлено, что количество спайков растет с увеличением флюенса нейтронов. В облученной ПЗС-матрице исследованы временные зависимости уменьшения количества спайков с различной граничной величиной темнового тока, которые аппроксимированы экспоненциальными функциями. *Ключевые слова:* ПЗС-матрицы, облучение, темновой ток, спайки.
17-21	*МЕТОДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ СБОЕ- И ОТКАЗОУСТОЙЧИВОСТИ АППАРАТУРЫ КОСМИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ* С.А. Соболев ФГУП «Центральный научно-исследовательский институт «Комета» Рассмотрены особенности проявления в радиоэлектронной аппаратуре тиристорного эффекта, вызванного воздействием одиночных ядерных частиц. Установлено, что тиристорный эффект может приводить к разным типам отказов аппаратуры. Показано, что надежным решением для защиты от сбоев и отказов является применение схемо- и системотехнических методов. Представлены рекомендации по парированию отказов аппаратуры и примеры реализации методов резервирования, а также оптимизации циклограммы работы аппаратуры. *Ключевые слова:* космический аппарат, одиночный радиационный эффект, бортовая аппаратура, сбое- и отказоустойчивость, схемо- и системотехнические методы.
22-23	ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТА ОДИНОЧНОГО СБОЯ В СБИС КНИ СОЗУ ИНФОРМАЦИОННОЙ ЕМКОСТЬЮ 1 Мбит ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ НЕЙТРОНОВ С ЭНЕРГИЕЙ 14 МэВ Е.Ю. Шамаев¹, В.П. Шукайло¹, А.П. Степовик¹, С.И. Волков², С.А. Морозов² ¹ФГУП «Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина», ²Учреждение Российской академии наук Научно-исследовательский институт системных исследований РАН Представлены результаты исследования эффекта одиночного сбоя в СБИС КНИ СОЗУ с проектной нормой 0,35 мкм и информационной емкостью 1 Мбит при облучении нейтронами с энергией 14 МэВ установки НГ-12И для различных типов записанных данных. *Ключевые слова:* одиночный сбой, СБИС КНИ СОЗУ, тип данных.
24-28	*ИОНИЗАЦИОННЫЕ ТОКИ В GaAs ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРАХ ШОТТКИ ПРИ РАЗНЫХ УРОВНЯХ И УСЛОВИЯХ ВОЗБУЖДЕНИЯ* В.П. Шукайло, О.В. Ткачёв, С.М. Дубровских, Н.В. Басаргина ФГУП «Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина» Экспериментально исследована реакция высокочастотных GaAs полевых транзисторов Шоттки при возбуждении тормозным излучением со средней энергией квантов 1 МэВ и импульсом фотонов со средней энергией 2,7 эВ. Показана сильная зависимость времени релаксации от температуры и интенсивности воздействия. *Ключевые слова:* арсенид галлия, ионизационный ток, тормозное излучение, GaAs полевой транзистор Шоттки.
29-32	*СРАВНЕНИЕ РАДИАЦИОННОГО И ТЕРМИЧЕСКОГО СТАРЕНИЯ МОП ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ* Г.Ф. Белова, В.Д. Попов, Чжо Ко Вин Национальный исследовательский ядерный университет «Московский инженерно-физический институт» Представлены экспериментальные результаты радиационных испытаний интегральных микросхем (ИМС) и результаты ускоренных испытаний. Показана возможность использования воздействия ионизирующего излучения (ИИ) для получения данных по надежности и хранению МОП ИМС. *Ключевые слова:* ионизирующие излучения, радиационные испытания, МОП ИМС, поверхностные состояния.
33-34	ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ ПРИ СОЗДАНИИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ПОДВИЖНЫМИ ОБЪЕКТАМИ В.М. Антимиров, А.Ю. Вагин, А.В. Шленский ФГУП «Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова» Рассмотрены возможность и принципы использования нейронных сетей для повышения производительности бортовых вычислительных систем при управлении подвижными объектами. *Ключевые слова:* система, сеть, тригонометрическая функция, инерциальная система, обучение, координаты, точность вычислений.
35-37	ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ БОРТОВЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ФАКТОРОВ КОСМИЧЕСКОГО ПРОСТРАНСТВА В.М. Антимиров, А.Ю. Вагин, А.В. Шленский ФГУП «Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова» Рассмотрены возможности повышения эффективности бортовых вычислительных систем для управления космическими объектами, пути оптимизации их производительности за счет изменения быстродействия и адаптации структуры к катастрофическим и параметрическим отказам их компонентов. *Ключевые слова:* вычислительная система, деградация параметров, адаптация, задающий генератор, синхронизация, дозовые эффекты.
38-46	*ПОКОЛЕНИЯ БОРТОВЫХ ЦИФРОВЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ* В.М. Антимиров, М.Б. Трапезников ФГУП «Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова» Рассмотрены основные принципы реализации нескольких поколений бортовых управляющих вычислительных систем с описанием особенностей применяемой элементной базы, начиная от дискретных электрорадиоизделий с переходом от применения БИС к разработке заказных СБИС, обеспечивающих создание систем управления на основе распределенных вычислительных средств таких, как функционально законченные подсистемы типа «система на кристалле». При этом для каждого поколения приведены основные принципы повышения надежности структурными и схемотехническими методами, включая обеспечение устойчивости работы при воздействии внутренних и внешних электромагнитных излучений. *Ключевые слова:* система управления, цифровая вычислительная машина, импульсное электромагнитное излучение, энергонезависимое запоминающее устройство, динамический триггер, архитектура, устройство контроля, «система на кристалле».
47-49	*ИССЛЕДОВАНИЕ ТОКОВ УТЕЧКИ ВАКУУМНЫХ КОММУТИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ИМПУЛЬСНОГО ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ* А.С. Петров ФГУП «Научно-исследовательский институт приборов» Приведён обзор возможных условий возникновения токов утечки вакуумных коммутирующих устройств в условиях воздействия ионизирующих излучений. Представлены обобщенные результаты исследований высокочастотных вакуумных выключателей и переключателей в условиях воздействия импульсного гамма-излучения, и выявлены основные механизмы возникновения токов утечки в них. *Ключевые слова:* вакуумные коммутирующие устройства, токи утечки, импульсное гамма-излучение.
50-55	СРАВНЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК СБОЕУСТОЙЧИВЫХ ЯЧЕЕК СОЗУ, ВЫПОЛНЕННЫХ ПО ТЕХНОЛОГИИ ОБЪЁМНОГО КРЕМНИЯ 65 НМ И ТЕХНОЛОГИЯМ КНИ 0,25-0,35 МКМ П.С. Долотов, М.С. Горбунов ФГБУН Научно-исследовательский институт системных исследований Российской академии наук Для технологии объемного кремния с проектными нормами 65 нм разработаны блоки статического оперативного запоминающего устройства, обладающие повышенной стойкостью к воздействию ионизирующего излучения. В блоках применяются запоминающие ячейки с дублированием по схеме DICE, выполняется резервирование дешифраторов адреса и управляющей логики. Произведено сравнение характеристик запоминающих ячеек и триггеров с уже существующими аналогами, выполненными по технологиям «кремний-на-изоляторе» с проектными нормами 0,35 и 0,25 мкм. Рассмотрены также коммерческие нестойкие аналоги. *Ключевые слова:* одиночные сбои, ячейки памяти, ОЗУ, DICE, КНИ.
56-60	РАСЧЕТНОЕ ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДИКИ ИЗМЕРЕНИЙ ЭНЕРГО-ВРЕМЕННЫХ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ МОЩНЫХ ИМПУЛЬСНЫХ ИСТОЧНИКОВ Ю.И. Чернухин¹, В.Н. Афанасьев², В.Д. Ларцев², С.И. Стрельцов², В.А. Терехин¹, Д.В. Хмельницкий², А.А. Юдов² ¹Снежинский физико-технического институт - филиал НИЯУ «МИФИ», ²ФГУП «Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина» Приведены результаты расчётов по обоснованию методики измерения «мгновенного» энергетического спектра (ЭС) импульсного тормозного излучения (ТИ) гетерогенным сцинтилляционным детектором. Числовые эксперименты были выполнены на примере импульса ТИ электронного ускорителя прямого действия ИГУР-3 (t_1/2 ~70 нс). Показано, что при точности измерений 1 % погрешность в группах ЭС, восстановленных в различные моменты времени импульса излучения, составляет 10-20 %. *Ключевые слова:* гетерогенный сцинтилляционный детектор, ускоритель ИГУР-3, спектр тормозного излучения, b-сплайн, некорректная задача, программа MCNP
61-63	*АНАЛИЗ ОБЛАСТЕЙ ПЗС-МАТРИЦЫ С БОЛЬШИМИ ТЕМНОВЫМИ ТОКАМИ* Н.А. Иванов, В.В. Пашук, Т.Е. Понеже, М.Г. Тверской ФГБУ «Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова» Приведено описание алгоритма, предназначенного для выделения областей пикселей ПЗС-матрицы, темновой ток в которых превышает заданный порог. Алгоритм был применен для анализа изображений с матрицы, облученной нейтронами атмосферного спектра. Представлены данные по размерам областей спайков с различной граничной величиной темнового тока. *Ключевые слова:* ПЗС-матрицы, облучение, темновой ток, спайки.
64-67	*УГОЛКОВАЯ ИОНИЗАЦИОННАЯ КАМЕРА* К.Н. Ермаков, Н.А. Иванов, Е.А. Котиков, О.В. Лобанов,А.Ф. Найденков, В.В. Пашук, М.Г. Тверской ФГБУ «Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова» Разработан и экспериментально проверен абсолютный монитор пучка протонов с бескорпусной ионизационной камерой, в которой пучок протонов проходит между высоковольтным и сигнальными электродами. Четыре сигнальных электрода расположены по пучку на общей панели, а высоковольтный электрод ориентирован по отношению к этой панели под некоторым углом. Камера работает с воздушным наполнением при атмосферном давлении. Измерения проведены на пучке протонов с энергией 1 ГэВ и потоком 3,5·10⁹ протон/c. Погрешность измерения оценена на уровне ~5,5 %. *Ключевые слова:* ионизационная камера, монитор, пучок протонов.
68-71	ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ СКАНИРУЮЩЕЙ КАЛОРИМЕТРИИ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ТЕРМОРАДИАЦИОННОГО СТАРЕНИЯ КАБЕЛЕЙ С ПОЛИЭТИЛЕНОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ А.И. Кононенко ФГУП «Научно-исследовательский институт приборов» Рассмотрены возможности применения дифференциальной сканирующей калориметрии для оценки состояния и срока службы сшитой полиэтиленовой изоляции по периоду индукции и температуре начала окисления под воздействием повышенной окружающей температуры и радиации. Представлена модель для консервативной оценки срока службы кабелей системы внутриреакторного контроля на атомных станциях с ВВЭР-1000. *Ключевые слова:* полиэтиленовая изоляция, температура начала окисления, период индукции, старение, радиация, повышенная температура, срок службы.
72-77	*О МИГРАЦИИ ПРОДУКТОВ РАДИОЛИЗА В ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛАХ* Р.Х. Хасаншин ОАО «Композит» Проведен численный анализ распределения продуктов радиолиза в модельном полимерном композиционном материале с учетом дрейфовой составляющей процесса их миграции. Показано, что дрейфовая компонента может как ускорить, так и замедлить миграцию потенциальных продуктов газовыделения к свободной поверхности «материал-вакуум». *Ключевые слова:* математическая модель, электронное излучение, продукты радиолиза, дрейфовая скорость, диффузия, полимерный композиционный материал.
78-82	О ВЛИЯНИИ ОБЛУЧЕНИЯ НА НАКОПЛЕНИЕ ПРОДУКТОВ ГАЗОВЫДЕЛЕНИЯ И РАДИАЦИОННОГО РАСПЫЛЕНИЯ ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИТА НА ПОВЕРХНОСТИ КВАРЦЕВОГО СТЕКЛА Р.Х. Хасаншин¹, В.И. Костюк¹, Н.Г. Александров², Е.Ю. Поржежинская³ ¹ОАО «Композит», ²ФГУП «Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева», ³ Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана Представлены результаты экспериментального исследования осаждения продуктов газовыделения и радиационного распыления полимерного композиционного материала на поверхности защитного стекла элементов солнечных батарей космического аппарата при облучении электронами. *Ключевые слова:* космический аппарат, композиционный материал, собственная внешняя атмосфера, облучение, газовыделение, распыление, защитное стекло, спектр коэффициента пропускания.
83-86	*К ИССЛЕДОВАНИЮ ДЕГРАДАЦИИ ОПТИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ВЫСОКООРБИТАЛЬНЫХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ* Р.Х. Хасаншин¹, В.И. Костюк¹, А.В. Косогоров², Е.Ю. Поржежинская²,А.П. Шахорин² ¹ОАО «Композит», ²Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана Экспериментально исследовано изменение коэффициентов пропускания образцов кварцевого стекла КУ-1 под действием молекулярных потоков и последующего облучения электронами и УФ-излучением. *Ключевые слова:* облучение, электроны, УФ-излучение, кварцевое стекло, спектр коэффициента пропускания.
87-88	*ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДОЗ РАДИАЦИИ В КОСМОСЕ ПОД ЗАЩИТОЙ РАЗЛИЧНОЙ ТОЛЩИНЫ* И.В. Гецелев, В.И. Тулупов, Б.Я. Щербовский Научно-исследовательский институт ядерной физики имени Д.В. Скобельцина Московского Государственного Университета имени М.В. Ломоносова Предложен простой прибор для мониторных измерений доз радиации от потоков заряженных частиц в космосе под разными толщинами защиты из алюминия и для измерения отношения в них количества протонов, альфа-частиц и групп некоторых ядер. *Ключевые слова:* полупроводниковый детектор, доза радиации, химический состав потоков заряженных частиц.
89-94	*ДЕТЕКТОРЫ ЯДЕРНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ НА ОСНОВЕ КОНТАКТОВ ШОТТКИ К НЕЛЕГИРОВАННЫМ ЭПИТАКСИАЛЬНЫМ СЛОЯМ GaAs* Г.И. Кольцов¹, С.И. Диденко¹, А.В. Черных¹, С.В. Черных¹, А.П. Чубенко², Г.И. Бритвич³ ¹Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», ²Учреждение Российской академии наук Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, ³ФГУП «Государственный научный центр Российской Федерации – Институт физики высоких энергий» Исследованы спектральные характеристики детекторов с контактом Шоттки на нелегированных эпитаксиальных слоях арсенида галлия толщиной 40 мкм от различных источников излучений. Рассмотрены некоторые варианты применения детекторов на основе предложенных структур. *Ключевые слова:* арсенид галлия, хлоридная эпитаксия, ядерный детектор, контакт Шоттки, энергетическое разрешение, эффективность сбора заряда.
95-100	*ЗАВИСИМОСТЬ НАДЕЖНОСТИ ИМПУЛЬСНЫХ ИК-ИСТОЧНИКОВ ОТ РАДИАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ ПЛАЗМЫ* С.В. Гавриш, В.В. Логинов, С.В. Пучнина, Д.В. Шерстнев ЗАО «Специальное конструкторское бюро «ЗЕНИТ» Рассмотрены факторы, определяющие надежность разрядного источника излучения с сапфировой оболочкой. На основе математической модели и эксперимента проведены исследования температурного состояния оболочек при радиационном воздействии излучения плазмы. Изучена температурная зависимость предельного напряжения разрушения сапфировой трубы. Рассчитаны термоупругие напряжения в спаях сапфира с металлом, и выбраны оптимальные конструктивные параметры такого соединения. Приведены результаты механико-климатических испытаний разработанных ламп. *Ключевые слова:* разряд, цезий, сапфир, корунд, напряжение разрушения, напряжения в спае, прочность, температура.
101-102	*ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОНВЕРТОРОВ ДЛЯ УСИЛЕНИЯ ПОЛЯ ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ* С.О. Вязьмин, Л.И. Михайлова, Г.Л. Пикалов, И.А. Чуприн ФБУ «12 Центральный научно-исследовательский институт Минобороны России» Рассмотрена задача усиления поля гамма-излучения в определенной области пространства на реакторе ПРИЗ-М, где размещаются объекты испытаний. При этом использованы устройства, конвертирующие нейтроны в гамма-кванты. Расчетно-экспериментальным методом проведена оценка вклада вторичного гамма-излучения от двух конверторов при различных вариантах их размещения относительно объекта испытаний. Решена также оптимизационная задача по выбору эффективной толщины конверторов. *Ключевые слова:* конверторы, нейтроны, гамма-кванты, исследовательский реактор.
103-104	*ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ДОЗЫ ЗАПАЗДЫВАЮЩЕГО ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ НА РЕАКТОРЕ ПРИЗ-М* Г.Л. Пикалов, Ю.Г. Базака, Н.А. Комаров, И.С. Краснокутский ФБУ «12 Центральный научно-исследовательский институт Минобороны России» Приведены результаты исследований по оценке дозы запаздывающих гамма-квантов на различных расстояниях от активной зоны реактора ПРИЗ-М, а также в различные моменты времени после останова реактора. *Ключевые слова:* реактор, гамма-излучение, дозиметрия.
105-109	*ИСТОЧНИК ТОРМОЗНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ ДВУХ ИМПУЛЬСНЫХ УСКОРИТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОНОВ ЭМИР-2* Б.Н. Лаврентьев¹, Р.Н. Мунасыпов¹, Д.Е. Павловских¹, В.В. Перешитов¹, Р.В. Протас¹, Р.Р. Хафизов¹, Ю.П. Бакулин² ¹ФГУП «Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина», ²ФГУП «Научно-исследовательский институт приборов» Представлен источник тормозного излучения (ТИ) ЭМИР-2 на основе двух импульсных ускорителей электронов, предназначенный для проведения исследований и испытаний на радиационную стойкость электронной компонентной базы к воздействию гамма-излучения. Рассмотрены устройство ускорителей электронов и три режима генерации импульсов ТИ: импульса сложной формы, содержащего наносекундную (30-80 нс) и микросекундную (1-1,5 мкс) составляющие; моноимпульса, представляющего собой суперпозицию наносекундных импульсов ТИ; двух последовательных наносекундных импульсов с регулируемой временной задержкой между ними 1-1000 мкс и более. *Ключевые слова:* радиационная стойкость, установка ЭМИР-2, зона облучения, тормозное излучение.

Выпуск 2, 2012 г.