Выпуск 3, 2012 г.

МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ СОВРЕМЕННОЙ МИКРОКОМПОНЕНТНОЙ БАЗЫ С УЧЕТОМ ОДИНОЧНЫХ СОБЫТИЙ РАДИАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

В.К. Зольников

Рассмотрены некоторые особенности проектирования сверхбольших интегральных схем на системном, функционально-логическом, схемотехническом и топологическом уровнях с учетом радиационного воздействия.
Ключевые слова: проектирование, радиационное воздействие, моделирование, микросхема.

МЕТОДЫ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ БИБЛИОТЕКИ ЭЛЕМЕНТОВ СХЕМОТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ В БИБЛИОТЕКУ ФУНКЦИОНАЛЬНО-ЛОГИЧЕСКОГО УРОВНЯ С УЧЕТОМ РАДИАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

М.В. Конарев, К.В. Зольников

Рассмотрен метод преобразования библиотеки элементов схемотехнического уровня проектирования в библиотеку элементов функционально-логического уровня. Метод основан на выражении параметров элементов функционально-логического базиса через параметры схемотехнического базиса в процессе характеризации логических ячеек и учитывает радиационное воздействие.
Ключевые слова: САПР, радиационное воздействие, библиотека элементов, схемотехническое моделирование, функционально-логическое моделирование.

ТОКИ УТЕЧКИ МЕЖДУ ЭЛЕМЕНТАМИ МОП ИМС ПОСЛЕ НИЗКОИНТЕНСИВНОГО ОБЛУЧЕНИЯ ГАММА-ЛУЧАМИ

М.А. Борсук, В.Д. Попов, П.Н. Орешков

Приведены результаты анализа токов утечки между транзисторами в МОП ИМС, вызванных накоплением заряда в структуре «оксид-кремний» после низкоинтенсивного облучения. Показана зависимость тока утечки между двумя МОП-транзисторами от дозы. Прогнозируется зависимость тока утечки от степени интеграции МОП ИМС.
Ключевые слова: МОП ИМС, токи утечки, низкоинтенсивное облучение, гамма-лучи.

РАДИАЦИОННО-СТИМУЛИРОВАННОЕ СТАРЕНИЕ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ

В.Д. Попов, Чжо Ко Вин

 Предложена модель процесса старения планарных микросхем при длительном воздействии низко-интенсивного ионизирующего излучения.
Ключевые слова: ИМС, низкоинтенсивное ионизирующее излучение, модель процесса старения, поверхностные дефекты.

ИССЛЕДОВАНИЕ РАДИАЦИОННЫХ ЭФФЕКТОВ В МОП-ТРАНЗИСТОРЕ В РЕАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ ОРБИТЫ МКС

Г.Ф. Белова, Н.В. Кузнецов, Л.С. Новиков, В.Д. Попов, Чжо Ко Вин, В.Н. Черник

Приведены результаты натурного эксперимента на МКС, проводившегося на дискретных МОП-транзисторах. Получена зависимость плотности поверхностных дефектов в МОП-структуре от толщины защиты.
Ключевые слова: МОП-транзистор, радиационные эффекты, МКС.

НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ДЕГРАДАЦИИ БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ ИСПЫТАНИЙ НА ВОЗДЕЙСТВИЕ ДОЗЫ ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ

А.С. Петров, В.Н. Улимов

Представлены результаты исследования деградации биполярных транзисторов p-n-p- и n-p-n-типов при различных условиях испытаний на воздействие дозы гамма-излучения. Подтверждено, что изменение коэффициента усиления при воздействии поглощённой дозы сильно зависит от электрического режима. Исследованы особенности влияния интенсивности облучения на деградацию транзисторов в широком диапазоне доз.
Ключевые слова: биполярные транзисторы, интенсивность облучения, доза гамма-излучения.

ОСНОВНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ВАКУУМНЫХ КОММУТИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВАХ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ

А.С. Петров

Представлен обзор основных процессов, протекающих в вакуумных коммутирующих устройствах при воздействии ионизирующих излучений. Проведен анализ особенностей вакуумных коммутирующих устройств, определяющих их радиационное поведение.
Ключевые слова: вакуумные коммутирующие устройства, ионизирующие излучения, обзор.

ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ЭФФЕКТЫ ГЕНЕРАЦИИ ИМПУЛЬСОВ ИОНИЗАЦИОННЫХ ТОКОВ В ЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЕ

В.Н. Устюжанинов

Определены закономерности формирования амплитудно-временных характеристик импульсов ионизационного тока в цепях питания электронной аппаратуры с учетом импульсной реакции источников питания. Предложена методика расчета амплитуды импульса тока в цепи питания по электрическим параметрам БИС. Представлена методика расчета высокочастотной емкости в составе фильтра источника питания.
Ключевые слова: импульсные ионизирующие излучения, импульс ионизационного тока, источники электропитания.

ИОНИЗАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ БИС

В.Н. Устюжанинов

Установлено соотношение между параметрами электрических откликов на импульс ионизирующего излучения БИС и эквивалентного обратносмещенного p-n-перехода. Рассмотрена методика расчетного определения амплитуды импульса тока в цепи питания по электрическим параметрам БИС.
Ключевые слова: импульс ионизирующего излучения, импульс тока в цепи питания БИС, электрический отклик БИС.

НАПРЯЖЕНИЕ ПИТАНИЯ КАК МЕТРОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКТОР ИСПЫТАНИЯ И КОНТРОЛЯ РАДИАЦИОННОЙ СТОЙКОСТИ БИС

В.Н. Устюжанинов

Обосновано понятие вольт-амперной характеристики БИС, и установлена зависимость амплитуды импульса тока в цепи питания от электрических параметров цифровой микросхемы при воздействии импульса ионизирующего излучения. Рассмотрена методика расчета амплитуды импульса ионизационного тока по электрическим параметрам и вольт-амперной характеристике БИС.
Ключевые слова: импульсные ионизирующие излучения, одиночные и необратимые отказы БИС, импульсные токи потребления.

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ УСКОРЕННЫХ ЭЛЕКТРОНОВ ПРИ СОЗДАНИИ  ДВУХКРИСТАЛЬНЫХ ПРЕЦИЗИОННЫХ СТАБИЛИТРОНОВ С ПОВЫШЕННОЙ РАДИАЦИОННОЙ СТОЙКОСТЬЮ

П.Б. Лагов, А.С. Дренин, Е.С. Роговский

Проведена экспериментальная оценка эффективности применения ускоренных электронов в технологии изготовления двухкристального прецизионного термокомпенсированного стабилитрона с повышенной стойкостью к спецфакторам. Установлена эффективность применения обработки ускоренными электронами  с энергией 5 МэВ для снижения прямого падения напряжения компенсирующего кристалла.
Ключевые слова: прецизионный стабилитрон, компенсирующий кристалл, температурный коэффициент, напряжение стабилизации.

ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОННОГО ОБЛУЧЕНИЯ ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВАЦИИ И «РАЗГОНКИ» ИМПЛАНТИРОВАННОГО БОРА В КРЕМНИИ

П.Б. Лагов, А.С. Дренин, Д.С. Манякина

Проведено экспериментальное исследование эффективности применения облучения быстрыми электронами с энергией 5 МэВ при повышенной плотности потока для электрической активации и «разгонки» ионов бора, имплантированных в кремний n-типа.
Ключевые слова: ионная имплантация, электронное облучение, радиационно-ускоренная диффузия, активация примеси.

ВЛИЯНИЕ БЫСТРЫХ ЭЛЕКТРОНОВ НА АНАЛОГОВЫЕ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И СХЕМЫ

О.В. Дворников, В.А. Чеховский, В.Л. Дятлов, Ю.В. Богатырев, С.Б. Ластовский

Исследовано влияние электронов с энергией 4 МэВ на характеристики элементов и интегральных схем трансрезистивного усилителя и компаратора напряжения, реализованных на базовом матричном кристалле типа «АБМК 1-3». Установлено, что воздействие флюенса электронов FE = 3,5∙1015 см-2 вызывает уменьшение напряжения отсечки полевого транзистора с p-n-переходом и p-каналом (p-ПТП) на 11 % и максимального тока стока – на 23 %, спад максимальной величины статического коэффициента передачи тока (β) n-p-n-транзисторов на 40 %, p-n-p- – на 35 %, увеличение входного тока компаратора – на 80 %. Остальные параметры интегральных схем изменились незначительно.
Ключевые слова: аналоговые интегральные схемы, интегральные элементы, транзисторы, радиационная стойкость, быстрые электроны.

ПРИМЕНЕНИЕ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО ВИЗУАЛЬНОГО ДАТЧИКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДОЗОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТОРМОЗНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

И.А. Елисеев, И.В. Жуков, Л.И. Разуваева, А.В. Тельнов, С.А. Горностай-Польский, С.А. Лазарев, Н.П. Ситников, С.Л. Эльяш, А.Л. Юрьев

Произведена экспериментальная проверка эффективности применения видеотехнологий для регистрации равномерности двумерного распределения дозы в пучке тормозного излучения различных ускорителей электронов. В качестве конверторов излучения использовались сцинтилляционный экран ЭУ-В2 и экран на основе полистирола с добавкой р-терфенила. В качестве цифрового видеорегистратора использовался интеллектуальный визуальный датчик, разработанный во ВНИИЭФ. Рассмотрены вопросы связи регистрируемой яркости свечения сцинтиллятора с дозой, измеряемой детекторами ИКС.
Ключевые слова: ускоритель электронов, экспозиционная доза, сцинтилляционный экран, яркость свечения, цифровой видеорегистратор.

СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫЙ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ ДЕТЕКТОР С НАНОСЕКУНДНЫМ ВРЕМЕННЫМ РАЗРЕШЕНИЕМ

А.В. Родигин, Т.В. Лойко, С.Л. Эльяш

С помощью электронного и рентгеновского излучений субнаносекундной длительности измерено временное разрешение волоконно-оптического детектора (ВОД). Показано, что использование оптических фильтров и преобразователя мод в виде вставки в разрыве кабеля приводит к улучшению временного разрешения ВОД. Для кабелей длиной 5 и 10 м со вставкой из двойного фиолетового оптического стекла ПС 13 временное разрешение ВОД составило τ_0,5 = 1,16 нс и τ_0,5 = 1,64 нс соответственно.
Ключевые слова: сцинтилляционный волоконно-оптический детектор, электронное и рентгеновское излучение, наносекундная длительность, временное разрешение.

ИЗМЕРЕНИЕ ВРЕМЕННОГО РАЗРЕШЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДЕТЕКТОРОВ СППД29

С.Л. Эльяш, А.В. Родигин, Т.В. Лойко

Проведена калибровка полупроводниковых детекторов из прессованного теллурида кадмия СППД29к и СППД29-02 с помощью рентгеновского излучения (РИ) субнаносекундной длительности, генери-руемого ускорителем СПИН-2. Измеренные длительности импульсов составили τ_0,5 = 0,29 нс и τ_0,5 = 0,47 нс соответственно. Зарегистрирована форма импульса РИ ускорителя АРСА.
Ключевые слова: полупроводниковый детектор, рентгеновское излучение, субнаносекундная длительность, временное разрешение.

РАСЧЕТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СПЕКТРАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДЕТЕКТОРОВ ПРЯМОЙ ЗАРЯДКИ И ИХ ЛИНИЙ СВЯЗИ С ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ АППАРАТУРОЙ

А.В. Грунин, С.А. Лазарев, А.М. Молитвин, Д.В. Ткачук

Проведены исследования по расширению спектрального диапазона применения детекторов прямой зарядки с учетом характеристик существующей и перспективной экспериментальной испытательной базы (моделирующих установок) ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ». Подтверждена сохранность чувствительности детектора АДДР1 после 26-летнего срока эксплуатации. Рассчитаны спектральные характеристики чувствительности ряда детекторов, которые подтверждены градуировкой на установке ЭТАЛОН-3 при мощности экспозиционной дозы в диапазоне 0,9-1,8 Р/с.
Ключевые слова: детектор прямой зарядки, ионизирующее излучение, метод Монте-Карло, радиационно-наведенный потенциал.

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГИСТРАЦИИ ИНФОРМАЦИИ НА СИЛЬНОТОЧНЫХ ИМПУЛЬСНЫХ УСКОРИТЕЛЯХ

А.В. Пономарёв, Н.Г. Мордасов

Проведено исследование протоколов обмена между современными цифровыми регистраторами компаний Agilent, LeCroy, Tektronix и персональным компьютером (ПК). Разработано программное обеспечение для управления цифровыми регистраторами с ПК и передачи с них информации на ПК.
Ключевые слова: протокол обмена, цифровой регистратор, персональный компьютер.

ВЫСОКОВОЛЬТНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЗАРЯДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ЕМКОСТНЫХ НАКОПИТЕЛЕЙ

И.Н. Микулин

Разработана схема высоковольтного источника зарядного напряжения на основе универсальной схемы высокочастотного преобразователя. Создана серия источников с выходным напряжением +5 кВ, +25 кВ, -10 кВ, предназна­ченных для зарядки емкостных накопителей сильноточного импульсного ускорителя УИН-10.
Ключевые слова: высоковольтные источники зарядного напряжения, емкостные накопители, ускоритель УИН-10.

ИСТОЧНИК ТОРМОЗНОГО, ЭЛЕКТРОННОГО И МИКРОВОЛНОВОГО ИЗЛУЧЕНИЙ НА БАЗЕ ИМПУЛЬСНО-ПЕРИОДИЧЕСКОГО ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ГЕНЕРАТОРА С ИНДУКТИВНЫМ НАКОПИТЕЛЕМ ЭНЕРГИИ И ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМ ПРЕРЫВАТЕЛЕМ ТОКА

В.Б. Братчиков, А.И. Ведерников, К.А. Гагаринов, А.И. Кормилицын, Н.В. Купырин, В.В. Плохой, В.В. Перешитов, Н.Н. Хавронин, А.В. Пономарев, С.Н. Рукин, М.И. Яландин, В.В. Ростов, О.П. Кутенков, А.И. Климов

Разработан комплекс, позволяющий реализовать импульсно-периодический источник тормозного, электронного и СВЧ-излучений. В ФГУП «РФЯЦ-ВНИИТФ» использование при создании ускорителя последних достижений в области сильноточной электроники позволяет значительно увеличить ресурс работы установки ИПУЭ, на которой в настоящее время в режиме генерации тормозного и электронного излучений проведено более 108 пусков.
Ключевые слова: источник тормозного, электронного и СВЧ-излучений, импульсно-периодический высоковольтный генератор, ускорительная трубка, установка ИПУЭ, режимы генерации.

УСТАНОВКА ЭМИР-2. РЕЖИМ ВЫВЕДЕННОГО В АТМОСФЕРУ ЭЛЕКТРОННОГО ПУЧКА

В.Б. Бычков, А.Г. Ерлыков, Д.Е. Павловских, Р.В. Протас, Р.Р. Хафизов

Представлены результаты исследования режима выведенного в атмосферу электронного пучка, проведенные на одном из ускорителей установки ЭМИР-2. Показано, что на установке ЭМИР-2 имеется возможность проводить термомеханические испытания конструкционных материалов при следующих параметрах электронного пучка: ток – до 30 кА; средняя энергия – 2,3 МэВ; флюенс энергии – до 350 Дж/см².
Ключевые слова: исследование, установка ЭМИР-2, электронный пучок.

О ВОЗМОЖНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ КОМПОНЕНТЫ ГЕНЕРИРУЕМОГО ВЭМИ НА КОМПЛЕКСЕ ЭМИР-2

А.П. Степовик, В.В. Отставнов, Т.В. Купырина, Н.Ю. Касьянов, Р.В. Протас, Р.Р. Хафизов, А.Г. Ерлыков

На ускорителе ИГУР-3 проведена отработка  методов минимизации влияния тормозного излучения и электромагнитных полей в облучательном боксе на измерения электрической компоненты ВЭМИ, возбуждаемого пучком электронов. Использование этих методов на установке ЭМИР-2 с двумя ускорительными трубками позволяет проводить на ней измерения компоненты ВЭМИ и исследования по совместному действию ВЭМИ+гамма-излучения.
Ключевые слова: установка ЭМИР-2, тормозное излучение, исследования, ускорительная трубка.

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО СПЕКТРА НЕЙТРОНОВ В МОДЕЛЬНЫХ ПОЛЯХ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА ПРИЗ-М

Е.Н. Нехай, И.С. Терешкин

Представлены результаты экспериментальных исследований полей нейтронов в модельных полях ПГНИМ на ядерном реакторе ПРИЗ-М. В процессе исследований получены энергетические спектры и поглощенные дозы нейтронов в указанных полях. Полученные результаты могут быть использованы при проведении испытаний средств индивидуального дозиметрического контроля и для проведения периодической поверки рабочих средств измерений.
Ключевые слова: энергетический спектр нейтронов, активационные детекторы, скорость реакции, восстановление спектра.