温度对TFT SRAM单粒子翻转及其空间错误率预估的影响

本文研究了215～353 K温度范围内商用4M 0.15 μm薄膜晶体管结构SRAM单粒子翻转(SEU)截面随温度的变化。实验结果显示，在截面曲线饱和区，SEU截面基本不随温度变化；在截面曲线上升区，SEU截面随温度的升高而增加。使用Space Radiation 7.0软件研究了温度对其空间错误率预估的影响，模拟结果显示，SEU截面随温度的变化改变了SRAM SEU截面-LET值曲线形状，导致其LET阈值漂移，从而影响空间错误率预估结果     

CMOS图像传感器单粒子效应及加固技术研究进展

互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)图像传感器(CMOS Image Sensor,CIS)在空间应用时会受到单个粒子辐照影响,这通常会导致CIS采集图像出现异常,严重时会导致器件功能失效。本文从不同粒子的角度:重离子、质子、电子和中子,从CIS容易发生的单粒子效应类型:单粒子瞬态(Single Event Transient,SET)、单粒子翻转(Single Event Upset,SEU)、单粒子闩锁(Single Event Latchup,SEL)、单粒子功能中断(Single Event Functional Interrupt,SEFI)等方面综述了CIS单粒子效应研究进展。简要介绍了CIS单粒子效应加固技术研究进展。分析总结了目前CIS单粒子效应及加固技术中亟待解决的问题,为今后深入开展相关研究提供理论参考。     

空间单粒子翻转甄别与定位系统原理样机的设计及试验

单粒子翻转（SEU）是影响空间电子设备可靠性的重要因素,本文提出了一种SEU甄别与定位技术方法,研制了原理样机。硅探测器与辐照敏感器件在垂直方向相互临近安装,粒子入射到硅探测器的位置区域与目标辐照器件单粒子翻转的物理位置相对应。采用波形数字化技术实现了多道粒子甄别与能量信号测量,通过数据回读比较法实现了SRAM器件翻转逻辑定位检测。根据实验室测试和单粒子辐照试验结果,可探测高能粒子的LET≥6?06×10-3 MeV·cm2/mg,入射粒子的位置分辨率优于5 mm,最大计数率≥10 000 s-1,SRAM器件的SEU巡检周期时间分辨率为13?76 ms。通过掌握大容量SRAM型器件的SEU甄别与定位及其辐射环境感知能力,有助于提升空间电子设备的在轨工作性能。     

利用Geant4模拟研究中子在半导体中引发的单粒子翻转效应

静态随机存储器在反应堆中子辐射环境中会发生单粒子翻转(Single event upset,SEU)。钨和铜等重金属作为局部互联,在半导体中已得到广泛应用,这些重金属对中子在半导体中的单粒子翻转截面会产生影响。不同条件下单粒子翻转截面与临界能量的关系可作为器件设计和使用时的参考,利用Geant4对特定中子能谱在CMOS(Complementary metal oxide semiconductor)器件中的能量沉积进行模拟,给出特定能谱下翻转截面σ与临界能量Ec的关系:σ=exp[-18.7×Ec-32.3],其中能量单位为Me V,截面单位为cm2。并且模拟了1-14 Me V的单能中子在含有互联金属钨及不含钨的CMOS中的沉积能量及单粒子翻转截面,得出在1-14 Me V内单粒子翻转截面随中子能量而增大,且钨的存在会增加α粒子的产额,从而增大了1-3 Me V中子的单粒子翻转截面,而对4-14 Me V中子基本不会产生影响。     

利用重离子束开展半导体器件单粒子效应的探讨

讨论了利用重离子研究宇航半导体器件单粒子效应（ＳＥＥ）时应重视的几个问题，即空间辐射环境中的重离子，粒子辐射对半导体器件的影响和利用重离子束进行ＳＥＥ测试，以及重离子和质子在器件单粒子效应研究中的关系，最后介绍单粒子翻转重离子显微学。     

片上存储器单粒子翻转效应诊断及修复

研究了Zynq-7000片上存储器(OCM)的单粒子翻转效应(SEU),进行了SEU的诊断设计,可以及时诊断出OCM中发生SEU的具体位置以及具体数据位,能够实现对发生于OCM中的单位翻转和多位翻转诊断;进行了SEU修复的设计,可以准确地修复OCM中发生的SEU。能够利用较少的空间资源占用和运行时间实现OCM中SEU百分之百的诊断和修复。     

HFETR入单晶硅的反应性扰动分析

单晶硅由辐照孔道进入高通量工程试验堆(HFETR)堆芯时会引入反应性扰动和影响局部的中子注量分布。本文使用蒙特卡洛核粒子输运程序(MCNP5)和蒙特卡洛核粒子输运扩展程序(MCNPX2.6)耦合建立了HFETR数学计算模型,通过临界计算验证了模型的可用性,模拟计算了不同质量单晶硅由8#辐照孔道进入堆芯所引入的阶跃反应性扰动,并分析了8 kg单晶硅由8#辐照孔道入堆对邻近电离室孔道内轴向中子注量分布的扰动情况。研究结果表明,单晶硅入堆所引入的反应性扰动很小,符合安全要求,对邻近电离室孔道内局部的中子注量分布存在一定影响,可能会对相应的中子探测仪表产生干扰。     

利用重离子微束确定国产2K SRAM单粒子翻转敏感区域

在HI-13串列加速器重离子微束单粒子效应辐射装置上,使用入射能量为145MeV的79Br离子,经2μm×3μm的针孔准直后,辐照存储容量为2K的静态随机存储器(SRAM),通过测量单粒子翻转(SEU)与入射束流位置之间的关系(即SEU成像技术),确定了该存储器存储单元内部的SEU敏感区域的位置和面     

防中子辐射玻璃

在中子源育种、中子治癌和其它使用中子源的科研和生产中,常需用能防护中子的窥视窗和防护眼镜等。防中子辐射玻璃是制作这类防护设施和工具所需的透明防护材料。一个好的防中子辐射玻璃主要要求:i)对中子场中各种能量的中子有高的屏蔽效率(定     

SRAM单元中子单粒子翻转效应的Geant4模拟

应用Geant4工具,构造了不同特征尺寸的SRAM单元几何模型及单粒子翻转截面计算模型,分析了敏感体积和临界电荷对低能中子单粒子翻转效应的影响趋势,计算了反应堆裂变中子谱辐射环境下,不同特征尺寸SRAM的中子单粒子翻转截面,认为小尺寸SRAM器件的低能中子单粒子翻转效应更为严重。     

Design study of molten-salt-type reactor for powering space probes and its automated start-up

Space probes exploring the deep space need a noticeable amount of electricity for powering their instrumentation (5–8 kWe). The solar battery, however, is not able to afford this because of the extended distance between the probe and the sun. Furthermore, the radioisotope thermoelectric generator (RTG) may be extraordinarily sizable for this purpose. On the contrary, installation of nuclear reactor on the probes seems to be promising for the reasons such as its small mass, stability, and its high power density. Especially, the deep-space sample return mission has an essential demand for a nuclear reactor typically with the following specifications: 10-year reactor employment time, total system mass less than 500 kg, and electricity output more than 8 kWe. High power density is the key to realize these requirements. The thermal electricity conversion efficiency of a space reactor increases in accordance with the rise of the core temperature. Thus, in the present study, we propose a use of the molten-salt fuel considering that this type of fuel can achieve high core temperature over 1000 K. In addition to the space reactor for the space exploration, autonomic reactor control is extremely desirable because real-time control from the earth is difficult because of the long time lag of mutual communication. The molten-salt space reactor proposed in the present paper satisfies all the above essential demands primarily owing to the high-temperature operation availability. In addition, we concluded that the automatic reactor start-up in its orbit is feasible by virtue of introduction of novel reactivity-control devices proposed by Kambe (Kambe, Sato, Tsunoda. Space Nuclear Conference; 2007 June 24–28; Boston, MA. p. 36–45).     

地下建筑通风降氡效率研究

用Model 1027型连续测氡仪对中国呼和浩特市某地下建筑作通风降氡效率研究。该地下室有4种通风方式：进风（只开进风机，简称B）、排风（只开排风机，简称P）、进排同时（同时开启进风机和排风机，简称BSP）、进排轮流（轮流开启进风机和排风机，简称BRP）。比较4种通风方式的降氡效率，得出进排同时降氡效果最好。用此方式分别每天通风1、2、3h，观察24h氡浓度变化，得出每天早晨通风2h，足以满足氡浓度8h维持在国家限定标准以下。     

加速器束流非线性传输的逆变换

基于文献［１］，推导出普遍的非线性微分方程任意阶解的逆变换，从而在理论上实现了非线性动力学系统相空间的非线性传输。这个方法适于普遍的非线性动力学各个学科，加速器束流传输就是一个突出实例。     

CSNS/LRBT优化设计及空间电荷效应影响研究

中国散裂中子源（CSNS）直线加速器至快循环同步加速器（RCS）的束流输运线（LRBT）传输80 MeV H^-束流至RCS注入点,由于较小的束流发射度和较高的峰值流强,空间电荷效应在LRBT中的影响非常显著,是引起LRBT中发射度增长和束流损失的主要因素,也是LRBT优化设计中的重要问题。文章利用TRACE 3-D程序进行带有空间电荷效应的twiss参量和消色散匹配,比较研究LRBT不同聚焦结构和不同初始束流分布条件下发射度的增长情况。对于采用Triplet结构作为标准单元的结构,研究发现,通过优化LRBT前端匹配段能有效控制发射度的增长。多粒子模拟跟踪结果表明,峰值流强为15 mA时,现有物理孔径下基本无束流损失发生。对LRBT上散束器的参数和位置进行了优化设计,可减少动量散度和中心能量抖动,优化RCS注入束流参数。     

BESIII主漂移室性能的模拟计算

根据BESIII主漂移室(MDC)的设计方案,利用TRACKERR程序对主漂移室的带电径迹的5个参数ζ(Z轴方向的位移)、s(dip角的正切)、ξ(带电径迹在XY平面的投影位移)、φ(方位角)、Κ(横向动量的倒数)进行误差计算,得到了相应的误差矩阵。给出主漂移室对动量为1GeV/c的带电粒子的动量分辨率和空间分辨率。     

先进空间快堆安全特性分析

以200kW空间快堆RAPID－L为对象，建立瞬态分析模型，分析了在无保护超功率事故UTOP和无保护失流事故ULOF下的瞬态特性。计算结果表明:快速型锂膨胀模块（LEM）可以随着冷却剂温度变化自动快速的响应，能够在不停堆的情况下保证反应堆的安全，因此，RAPID－L具有固有安全特性。     

快中子堆主壳顶盖环形空间自然对流的实验研究与数值模拟

快堆顶盖存在一些大小不同的环形空间,这些空间是由穿过顶盖结构的一次泵及热交换器构成的,并使环形空间内的氩气产生自然对流。用有机玻璃建造的实验台,模拟快中子堆主壳顶盖竖直环形空间,进行自然对流实验研究。同时,采用LVEL零方程湍流模型对自然对流进行了数值模拟,所获结果与实验数据基本吻合,表明该模型比常用的kε模型所得出的流型与文献中的和该实验的观测结果更加相符,也能够更加准确地预测环形空间内的温度场与速度场。     

压水堆燃料棒束通道内过冷沸腾分析

使用Fluent14.5两流体模型中的RPI(Rensselaer Polytechnic Institute)壁面沸腾模型,对堆芯燃料棒束通道内过冷沸腾现象进行数值模拟,得到了通道内的流场、温度场以及空泡份额的分布,分析了定位格架和搅混翼的存在对热工水力特性的影响。数值结果表明,格架的存在会造成很大的压降,而搅混翼会对流场、温度场和空泡份额分布产生显著影响;RPI壁面沸腾模型的模拟结果与Bartolemei试验数据符合很好。     

空间快堆事故工况下温差发电器特性研究

从温差发电器的瞬态导热数学模型出发，研究空间快堆在发生无保护超功率事故(UTOP)与无保护失流事故(ULOF)情况下温差发电器温度和热电转换效率的变化趋势。结果表明，在空间快堆发生事故时，温差发电器的热力学变化足以保证热电装置和空间快堆的安全性。     

先进空间快堆运行特性和启动特性

针对先进空间快堆RAPID（refuelledbyallpinsintegrateddesign）-L(Lunar)建立瞬态分析模型，描述其运行特性和启动过程。计算表明RAPID-L具有下列特点：反应堆的换料周期可达10a；能够通过流量变化调节功率；在锂释放模块LRM和锂膨胀模块LEM的共同作用下自动完成启动。因此，RAPID-L运行寿期长，可完全脱离操纵员的操作而实现自动运行，满足空间运行的要求。 