质子辐射环境下PNP输入双极运算放大器辐照效应与退火特性

对不同偏置下的PNP输入双极运算放大器在3、10 MeV两种质子能量下的辐照效应进行了研究,并将质子辐射损伤效应与0.5Gy(Si)/s剂量率60 Coγ射线辐射损伤效应进行了比较,以探究质子和γ射线产生的辐射损伤之间的对应关系。结果表明,运放LM837对γ射线的敏感程度较10 MeV质子和3 MeV质子的小,然而其室温退火后的后损伤效应却更严重;相同等效总剂量条件下,10 MeV质子造成的损伤较3 MeV质子的高;质子辐射中器件的偏置条件对损伤影响不大。     

典型光电子器件辐射效应数值分析与试验模拟方法研究

选取Si太阳电池与线阵CCD器件，进行了光电器件辐射效应的数值分析与模拟试验方法研究。分析了光电器件电离效应和位移损伤机理，利用二维器件模拟软件MEDICI，模拟了1MeV电子对n／p型硅太阳电池主要输出参数的影响，包括开路电压Voe、短路电流Isc和最大输出功率Pmax.在一定范围内，计算结果与文献实验数据符合较好。建立了线阵CCD器件辐照效应离线测量系统。利用^60Coγ源，进行了商用器件的总剂量效应试验，给出了暗电流信号和饱和电压信号的变化曲线。     

基于GEANT4模拟分析不同能量质子在CMOS APS中的位移损伤研究

本文针对图像传感器在空间辐射环境中电学性能退化问题,采用蒙特卡罗方法基于互补金属氧化物半导体（CMOS）APS器件建立几何模型,开展不同能量质子与靶原子的相互作用过程研究。通过研究不同能量质子辐照下初级碰撞原子的能谱分布及平均位移损伤能量沉积随质子能量的变化,讨论不同能量质子及空间站轨道质子能谱下在CMOS APS器件中位移损伤的差异。计算结果表明：随着入射质子能量的增大,辐照产生的初级碰撞原子的最大能量及核反应产生的初级碰撞原子（PKA）对位移损伤能量沉积的贡献逐步增加;对于大于1 MeV的质子辐照,CMOS APS器件中位移损伤研究可忽略氧化层的影响;不同能量的质子和CREME96程序中空间站轨道质子能谱下器件中位移损伤能量沉积分布结果显示,35 MeV质子与该空间站轨道质子能谱在器件敏感区中产生的总位移损伤能量沉积相近。该工作对模拟空间站轨道质子辐照下电子器件暗电流增长研究中辐照实验的能量选择,提供了参考依据。     

CCD在不同注量率电子辐照下的辐射效应研究

对TCD1209线阵CCD进行能量为11MeV的电子辐照试验,采用两种不同的注量率辐照后,对器件进行常温退火试验,在辐照与退火过程中考察CCD的光响应灵敏度、暗电流、参考电平、功耗电流等特性参数的变化规律。结果表明,CCD受电子辐照后主要产生电离总剂量损伤,在不同注量率电子辐照下的辐射损伤效应类似于MOS器件的时间相关效应。     

CMOS器件X 射线与γ射线辐照效应比较

介绍了低能X射线和γ射线的辐照剂量及器件阈电压漂移的测试方法。讨论了不同偏置条件和辐照方向对器件效应的影响。结果表明,对镀金Kovar合金封装的器件,在背向辐照的最劣辐照偏置下,X射线产生的阈电压漂移是^60Coγ射线的13.4倍。     

质子辐照对RADFETs的γ辐照剂量响应的影响研究

针对辐射敏感晶体管(Radiation Sensitive Field-Effect Transistors,RADFETs)在地面标定使用60Co γ射线源而实际空间应用时存在的质子电子辐射环境的差异性问题,进行了10 MeV质子和60Coγ射线的对比辐照与协和辐照试验.采用中带电压法(Mid-gap Techniq...     

国外工业辐照加速器的应用及其进展

用于工业辐照的加速器绝大多数是电子加速器,其能量在0.15MeV到10MeV之间。近年来工业辐照技术发展很快,全世界用于射线辐照的总功率已超过15MW,其中,电子射线的功率14MW,~(60)Coγ射线的功率仅1MW。到1985年,全世界电子加速器消毒装置有十多台;用于工业辐照的电子加速器超过400台,其中,美国有265台、日本85台、苏联50台、欧洲其它国家10台。     

超深亚微米SOINMOSFET中子辐照效应数值模拟

考虑3种特征尺寸的超深亚微米SOINMOSFET的中子辐照效应。分析了中子位移辐照损伤机理,数值模拟了3种器件输出特性曲线随能量为1MeV的等效中子在不同辐照注量下的变化关系及中子辐照环境下器件工艺参数对超深亚微米SOINMOSFET的影响。数值模拟部分结果与反应堆中子辐照实验结果一致。     

位移损伤效应对AlGaN/GaN HEMT器件的影响

对AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)分别进行3 MeV质子辐照和14 MeV中子辐照实验。3 MeV质子辐照下累积注量达到1×10¹⁵ cm^-2或14 MeV中子辐照下累积注量达到2×10¹³ cm^-2时，AlGaN/GaN HEMTs饱和漏电流下降，阈值电压正向漂移，峰值跨导降低。分别对3 MeV质子辐照和14 MeV中子辐照后的AlGaN/GaN HEMTs进行深能级瞬态谱(DLTS)测试。3 MeV质子辐照后缺陷浓度下降降低了反向栅极漏电流，而14 MeV中子辐照会导致缺陷浓度增加，使得反向栅极漏电流增加。根据质子和中子辐照后的缺陷能级均为(0.850±0.020) eV,推断缺陷类型均为氮间隙缺陷，质子辐照和中子辐照后氮间隙缺陷的位移导致的位移损伤效应是AlGaN/GaN HEMT器件电学性能退化的主要原因。     

CMOS器件预辐照筛选可行性及方法研究

预辐照筛选成功的关键取决于预辐照后器件损伤的可恢复性及再次辐照时器件损伤的可重复性.通过对CMOS器件进行大量不同条件下的60Co γ总剂量辐照实验和退火实验,探讨了能使器件预辐照后的损伤得到尽可能大地恢复的辐照、特别是退火条件,并通过反复达4次的CC4007器件"辐照-退火-辐照"试验,研究了CMOS器件退火后再次辐照时电参数变化的可重复性.     

Degradation of a COTS linear CCD induced by proton irradiation

A Commercial Off-The-Shelf (COTS) linear CCD irradiated by protons is examined experimentally in this study. A dummy output voltage, the charge transfer efficiency (CTE) and a dark signal were degraded by 2-, 5-, and 10-MeV proton irradiation for comparison. The CCDs irradiated by 2-MeV protons were damaged most seriously, and the CCDs irradiated by 5-MeV protons were damaged more than those irradiated by 10-MeV protons. Biased CCDs were damaged more seriously than unbiased CCDs with the same proton irradiation conditions. The vacancy density and distribution induced by proton displacement damage and the ionizing energy loss induced by proton ionization damage were calculated using TRIM software. The correlation between CTE degradation and nonionizing energy loss is analyzed.     

辐射导致CMOS图像传感器暗电流随机电报信号

针对空间和核工业应用中辐射引起CMOS图像传感器产生暗电流随机电报信号（DC RTS）问题,对0.18 μm CMOS图像传感器进行不同能量质子、γ射线的辐照试验,辐照后对DC RTS特征参数进行分析。试验结果表明：由于位移损伤和电离总剂量效应产生的RTS缺陷不同,两种DC RTS在台阶、最大跳变幅度、平均时间等参数存在差异。相比于位移损伤产生的DC RTS,电离总剂量产生的DC RTS具有跳变幅度小、平均时间长的波动特点,导致此类DC RTS难以检测分析。像素积分期间传输栅电压会对电离总剂量诱发的DC RTS产生影响。上述工作为深入认识CMOS图像传感器DC RTS现象、探索相关抑制技术提供重要参考。     

^60Co辐射对SX1近交系小鼠和昆明种小鼠毒性的比较

SX1近交系小鼠是由昆明种小鼠经过连续的全同胞兄妹交配得到的品种,本试验观察并比较了SX1近交系小鼠和昆明种小鼠对^60Co的辐射毒性,指标包括LD50/30、外周血白细胞数、骨髓有核细胞数、骨髓细胞DNA含量和脾脏结节数。结果表明：与昆明种小鼠相比,SX1近交系小鼠的LD50/30较低,对^60Coγ射线较敏感;外周血白细胞数变化趋势基本相同;骨髓有核细胞数和骨髓细胞DNA含量下降幅度大,并且恢复慢。结果提示,^60Co辐射对SX1近交系小鼠的毒性高于昆明种小鼠。     

Radiation Damage Coefficients for Silicon Depletion Regions

An experimental and analytical study of radiation effects on silicon depletion regions has been performed. Data are presented which yield damage coefficients appropriate for describing the effects of fission neutrons and Co60 gamma rays on depleted regions and on the SiO2-Si interface. A model incorporating these coefficients is described and used to perform calculations of radiation-induced increases in dark (or leakage) current in CCDs, diodes, and JFETs. The model calculations performed involve no adjustable parameters. Agreement between calculations and experimental results is within a factor of < 2 in most cases. Model calculations for these devices are based on the assumption that dark current is primarily attributable to carriers thermally generated at centers in the depletion region bulk. Results of short-term annnealing measurements on CCDs are presented which provide information regarding damage in depletion regions at early times following pulsed neutron bombardment. Evidence of the production of interface states in an MOS device by neutron bombardment is also presented.     

高放废物玻璃固化体的辐照效应研究进展

本文概述了国内外针对玻璃辐照效应所开展的研究及其进展。介绍了α、β、γ射线在玻璃中产生的微观缺陷类型、相对应的表征手段、不同微观损伤与吸收剂量的关系及其在不同温度条件下的稳定性。介绍了玻璃宏观性质随辐照剂量的改变以及饱和现象,提出了宏观性质的改变和无序度的联系来解释实验结果。最后,介绍了玻璃固化体研究所面临的问题和挑战。     

Organ Doses as a Function of Body Weight for Environmental Gamma Rays

The organ doses for γ rays from typical environmental sources were determined with Monte Carlo calculations using anthropomorphic phantoms having different body sizes. It has been suggested that body weight is the predominant factor influencing organ doses for environmental γ rays, regardless of sex and age. A weight function expressing organ doses for environmental γ rays was introduced. This function fitted well with the organ doses calculated using the different phantoms. The function coefficients were determined mathematically with the least squares method. On the assumption that this function was applicable to organ doses for human bodies with diverse characteristics, the variances in organ doses due to race, sex, age and difference in body weight of adults were investigated. The variations of organ doses due to race and sex were not significant. Differences in body weight were found to alter organ doses by a maximum of 10% for γ rays over 100 keV, and 20% for low-energy γ rays. The doses for organs located deep inside a body, such as ovaries, differed between a newborn baby and an adult by a maximum factor of 2 to 3. For y rays over 100 keV, the variation was within a factor of 2 for all organs. The organ doses for adolescents more than 12 years agreed within 15% with those of the average adult.     

电离辐射诱发HL-60细胞凋亡及Bcl-2基因对细胞凋亡的影响

本实验采用＾６０Ｃｏγ射线（剂量分别为０、２、４、６、８、１０Ｇｙ）照射人早幼粒白血病ＨＬ－６０细胞,研究了辐射诱发的细胞凋亡,并对ＨＬ－６０细胞和转染的反义Ｂｃｌ－２基因的ＨＬ－６０细胞（ＨＬ－６０ａｓＢｃｌ－２）的凋亡情况进行了比较。结果表明,＾６０Ｃｏγ射线照射可抑制两种细胞的增殖,并可诱导细胞凋亡,细胞凋亡率与受照剂量呈正相关,随照后时间的延长细胞凋亡率也逐渐增加;比较照后不同时间的凋亡率     

低剂量γ辐射对青海弧菌Q67的毒性研究

分别采用生物辐照仪和模拟铀矿室作为γ辐照源,研究了低剂量和超低剂量γ照射对青海弧菌Q67发光强度和光密度(OD₆₀₀)的影响。实验结果表明,青海弧菌Q67在5.5 cGy/min照射剂量率、不同累积照射剂量γ射线照射下,在一定累积照射剂量范围内,发光强度的抑制率无显著差异,当累积照射剂量超过该范围的累积照射剂量的阈值后,发光强度抑制率与累积照射剂量呈正相关。青海弧菌Q67在320 mGy累积照射剂量,5.5、14和51 cGy/min 3个不同照射剂量率γ射线照射下,发光强度在低照射剂量率、长时间的γ射线照射条件下抑制率更大。青海弧菌Q67在长时间超低γ射线照射剂量率的条件下,菌液的OD₆₀₀值的抑制率在24 h达到最大值,此后逐渐降低,其中30和120 μGy/h两组剂量率照射下,青海弧菌Q67菌体数呈现低剂量兴奋效应。通过测定低剂量和超低剂量γ射线照射对青海弧菌Q67的发光强度和菌液OD₆₀₀值的抑制率,可反映一定剂量范围内的γ射线照射对青海孤菌Q67的综合毒性作用。青海孤菌Q67对γ射线具有较好的敏感性,可用作低剂量γ射线毒性评价的生物材料。     

60Co γ射线照射人肝癌细胞诱导PIF1基因mRNA变化

分别用2 Gy和4 Gy ⁶⁰Co γ射线照射人肝细胞HepG2,利用real-time PCR方法检测PIF1基因mRNA表达量的变化,以探讨PIF1基因是否参与电离辐射致DNA损伤应答。结果表明,不同剂量的γ射线照射HepG2细胞后,PIF1 mRNA表现出一致的变化规律:即照后先轻微降低随后一直高表达,高表达至少持续到照射后12 h。提示电离辐射能够诱导PIF1表达,表达水平与剂量、时间相关。