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55纳米硅-氧化氮-氧化硅电荷陷阱存储器在脉冲与直流模式下的总电离剂量效应
摘要: 研究了55纳米硅-氧化氮-氧化硅(SONOS)存储单元在脉冲模式(通过脉冲电压编程/擦除)和直流模式(通过直流电压扫描编程/擦除)下的60Co-γ射线总电离剂量辐射响应。测量了存储单元在辐射前后的阈值电压和关态电流。实验结果表明,脉冲模式的存储单元具有更好的抗辐射能力。经300千拉德(Si)辐射后,直流模式存储单元的归一化存储窗口仍保持60%,而脉冲模式存储单元保持76%。分析了辐射过程中已编程SONOS器件的电荷损失过程物理机制。
关键词: 直流模式、脉冲模式、总电离剂量、辐射效应、SONOS存储器
更新于2025-09-23 15:23:52
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[2019年IEEE国际光学MEMS与纳米光子学会议(OMN) - 韩国大田 (2019.7.28-2019.8.1)] 2019年国际光学MEMS与纳米光子学会议(OMN) - 硅基III-V族微盘激光器的单片集成
摘要: 通道电子倍增器(CEM)和微通道板(MCP)探测器常用于空间仪器中测量空间等离子体。我们的目标是了解这些探测器对太空穿透辐射的相对灵敏度——这类辐射会产生本底计数并缩短探测器寿命。我们采用千电子伏特量级的γ射线作为太空环境中普遍存在的穿透辐射(如γ射线、宇宙射线及高能电子与质子)的替代物进行研究。研究发现,MCP探测器对千电子伏特γ射线的灵敏度是CEM探测器的若干倍,这归因于MCP探测器具有更大的总倍增通道面积,能感应穿透辐射与探测器材料相互作用产生的电子激发和电离效应。与量子效率为0.00175且基本不受偏压影响的CEM探测器不同,MCP探测器的量子效率强烈依赖于偏压,呈现5.5次方的幂律关系。通过采用间距更大、通道直径更小的MCP几何结构,可降低穿透辐射在MCP探测器中产生的本底计数。
关键词: 辐射效应、电子倍增器、伽马射线效应、等离子体测量
更新于2025-09-23 15:21:01
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[2019年德国慕尼黑国际激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC)] 2019年欧洲激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC)——孤子克尔频率梳形成过程中脉冲驱动的失同步现象
摘要: MRED是一个基于Python语言的可编程计算机应用程序,用于模拟辐射输运过程。它是在线工具CRèME-MC的计算引擎。该程序以Geant4的C++代码为基础,并整合了额外的Fortran组件,从而实现对电子输运和核反应的高精度模拟。我们详细阐述了MRED的结构体系以及用于模拟电子器件与电路辐射效应的物理过程实现方案,通过大量讨论和参考文献验证了相关物理过程模拟模型的可靠性。文中总结了MRED的若干应用案例,展示其预测和描述电子电路/器件辐照相关基础物理现象的能力,包括单粒子辐射效应(含直接电离与间接电离效应)、剂量增强效应及位移损伤效应。MRED模拟还帮助发现了实验未曾观测到但后续得到证实的新型单粒子翻转机制,例如μ子与高能电子引发的翻转效应。
关键词: 单粒子翻转、单粒子效应、总电离剂量、辐射效应、位移损伤、蒙特卡罗方法、辐射输运、MRED(蒙特卡罗辐射效应模拟程序)
更新于2025-09-23 15:21:01
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用于核电站严重事故下熔融物监测的光纤及光缆辐照试验
摘要: DISCOMS项目(全称"熔融物监测与安全分布式传感系统")研究了基于远程仪器和嵌入反应堆压力容器下方混凝土底板的光纤传感电缆的分布式传感技术潜力,用于监测这一第三道安全屏障的状态。本文重点探讨了单模光纤的选型与测试——这些光纤具有可控的辐射致衰减(RIA),符合远程分布式仪器的光学预算要求,能承受规定电离辐射剂量,并通过混凝土底板屏蔽层实现辐射衰减。测试旨在将这些光纤及相应敏感光缆置于反应堆正常运行期间(欧洲压水堆设计寿期达60年)及后续严重事故中预期的辐照剂量环境下。在CEA萨克雷实验室的POSé?DON辐照装置和ISIS反应堆进行了多轮伽马及混合(中子-伽马)辐照实验,累计伽马剂量达约2兆戈瑞,快中子注量(E>1MeV)达6×101?n/cm2。 首轮伽马测试评估了不同光学波长的RIA并筛选出三种耐辐射单模光纤(1550nm工作波长下RIA<5dB/100m)。第二轮测试针对封装选定光纤的大体积敏感光缆,在30℃和80℃两个温度下进行近似累积剂量的辐照,发现光缆内光纤RIA显著持续增长,这与1380nm处羟基衰减峰增强相关——该现象源于光缆化合物辐解产生的分子氢。第三轮伽马辐照测量了专用温度电缆样品中某些化合物的辐解产氢率,同时验证了二氧化硅包层碳涂层的氢扩散阻隔效能。最终该碳涂层在中子辐照条件下也展现出对光纤芯部氢扩散的防护作用。
关键词: 碳涂层、辐射效应、光纤、氢扩散、伽马射线、辐射分解、抗辐射光纤、中子、分布式测量
更新于2025-09-23 15:21:01
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高总电离剂量水平下CMOS图像传感器技术的辐射硬度比较
摘要: 研究了制造工艺对CMOS图像传感器在MGy级总电离剂量下辐射诱导退化效应的影响。此外,据我们所知首次评估了部分钉扎光电二极管在中高总电离剂量下的脆弱性。结果表明:3T标准部分钉扎光电二极管在辐照前具有最低暗电流,但在10kGy(SiO2)时其暗电流增至~1pA,超过10kGy(SiO2)后像素功能丧失。通过对比多种CIS技术发现,制造工艺会影响两种主要辐射诱导退化现象——读出链MOSFET的阈值电压漂移和暗电流增加。在所有测试技术中,1.8V MOSFET表现出更低的阈值电压漂移,N型MOSFET具有最佳抗辐射性。所有受测器件中,1.8V传感器实现了最优暗电流性能。为深入理解极端总电离剂量下CIS的抗辐射加固,我们在MGy量级评估了多种"设计即抗辐射"解决方案。
关键词: 栅极重叠、辐射效应、漏极、CMOS图像传感器、部分钉扎光电二极管、暗电流、总剂量辐照(TID)、阈值电压漂移、抗辐射硬件设计(RHBD)
更新于2025-09-23 15:21:01
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氢弧放电法合成的单壁碳纳米管的热释光特性
摘要: 采用氢弧放电法合成的单壁碳纳米管(SWNT)经测试可作为热释光(TL)材料,且表现出对γ射线的高度耐受性。扫描电镜观察发现,经1至20千戈瑞剂量γ射线辐照后,原始材料的形貌发生改变,如出现纳米环结构。X射线衍射分析表明,原始材料包含多种碳形态,包括纳米管、六方碳(石墨)及菱方碳。辐照后衍射峰的半高宽(FWHM)基本保持不变。热释光曲线呈现单一峰值,中心温度约449K。由于热释光曲线结构复杂,推测TL信号可能源自陷阱能级分布而非单一能级。为阐明热释光曲线形成机制及陷阱激活能值,采用连续能级分布模型,通过计算机化热释光曲线解卷积(CGCD)、峰形法、初始上升法及启发式方程,分析了实验热释光曲线的Eeff、ΔE和s等动力学参数。测得的热释光剂量学特性可归纳如下:(a) 热释光信号中等重现性(变异系数24.87%);(b) 主峰激活能1.206电子伏特;(c) 阈值剂量约1千戈瑞;(d) 热释光灵敏度约7.0×10??;(e) 具有人体骨骼等效性(即高Z材料,有效原子序数Zeff=15);(f) 在0.170–2.5千戈瑞范围内具有宽线性剂量响应范围。
关键词: 辐射效应、动力学特性、热释光、碳纳米管、剂量学材料
更新于2025-09-23 15:21:01
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[IEEE 2018年第11届英欧中毫米波与太赫兹技术研讨会(UCMMT) - 中国杭州(2018.9.5-2018.9.7)] 2018年第11届英欧中毫米波与太赫兹技术研讨会(UCMMT) - 用于超透镜和发射阵列的高效透射式数字编码超表面
摘要: 现场可编程门阵列(FPGA)通过允许电路针对任何目标应用进行定制,已被证明能为众多计算应用提供高计算密度与效率。FPGA还支持通过重配置在后期更改电路来实现可编程性。在太空及其他辐射环境中利用这些优势备受关注。然而,FPGA对辐射极为敏感,在基于FPGA的系统中必须谨慎处理辐射影响。本文将重点阐述辐射对基于FPGA系统的影响,并总结在此类环境中部署FPGA面临的挑战。文中将介绍几种知名的缓解方法,并探讨FPGA通过定制系统来提高可靠性的独特能力。最后,将通过两个案例研究展示FPGA在辐射环境中成功部署的实例。
关键词: 辐射效应、抗辐射加固、现场可编程门阵列、集成电路可靠性、容错系统
更新于2025-09-23 15:19:57
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[2019年IEEE脉冲功率与等离子体科学会议(PPPS) - 美国佛罗里达州奥兰多(2019.6.23-2019.6.29)] 2019年IEEE脉冲功率与等离子体科学会议(PPPS) - 利用低电压非线性传输线耦合定向辐射天线进行脉冲射频信号辐照
摘要: 现场可编程门阵列(FPGA)通过允许电路针对任何目标应用进行定制,已被证明能为众多计算应用提供高计算密度与效率。FPGA还支持通过后续重配置改变电路来实现可编程性。在太空及其他辐射环境中利用这些优势备受关注。然而,FPGA对辐射极为敏感,在基于FPGA的系统中必须谨慎处理辐射影响。本文将重点阐述辐射对基于FPGA系统的影响,并总结在此类环境中部署FPGA面临的挑战。文中将描述几种广为人知的缓解方法,并探讨FPGA通过定制系统提升可靠性的独特能力。最后,将通过两个案例研究展示FPGA在辐射环境中成功部署的实例。
关键词: 辐射效应、辐射加固、容错系统、集成电路可靠性、现场可编程门阵列
更新于2025-09-23 15:19:57
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[2019年IEEE第五届无线与远程信息处理国际会议(ICWT) - 印度尼西亚日惹(2019.7.25-2019.7.26)] 2019年IEEE第五届无线与远程信息处理国际会议(ICWT) - 强度与相位噪声影响下光学注入锁定半导体激光器的行为研究
摘要: 通道电子倍增器(CEM)和微通道板(MCP)探测器常用于空间仪器测量空间等离子体。我们的目标是理解这些探测器对空间穿透辐射的相对灵敏度——这类辐射会产生本底计数并缩短探测器寿命。我们采用keV量级γ射线作为穿透辐射的替代物,这类辐射包括空间环境中普遍存在的γ射线、宇宙射线及高能电子与质子。研究发现,MCP探测器对keVγ射线的灵敏度比CEM探测器高出若干倍,这归因于MCP探测器具有更大的总倍增通道面积,能更有效响应穿透辐射与探测器材料相互作用产生的电子激发和电离效应。与量子效率固定为0.00175且基本不受偏压影响的CEM探测器不同,MCP探测器的量子效率强烈依赖于偏压,呈现5.5次方的幂律关系。通过采用间距更大、通道直径更小的MCP几何结构,可有效降低穿透辐射在MCP探测器中产生的本底计数。
关键词: 伽马射线效应、辐射效应、等离子体测量、电子倍增器
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年第46届光伏专家会议(PVSC) - 美国伊利诺伊州芝加哥市(2019.6.16-2019.6.21)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 一种用于光伏-太阳能热能混合转换的向日葵接收器
摘要: 现场可编程门阵列(FPGA)通过允许电路针对任何目标应用进行定制,已被证明能为众多计算应用提供高计算密度和效率。FPGA还支持通过后续重配置改变电路来实现可编程性。在太空及其他辐射环境中利用这些优势备受关注。然而,FPGA对辐射极为敏感,在基于FPGA的系统中必须谨慎处理辐射影响。本文将重点阐述辐射对基于FPGA系统的影响,并总结在此类环境中部署FPGA面临的挑战。文中将描述几种知名的缓解方法,并探讨FPGA通过定制系统提升可靠性的独特能力。最后将呈现两个总结FPGA在辐射环境中成功部署的案例研究。
关键词: 辐射效应、辐射加固、现场可编程门阵列、集成电路可靠性、容错系统
更新于2025-09-19 17:13:59