Υλικό υπολογιστών

* Γνώση Υπολογιστών >> Υλικό υπολογιστών >> RAM , κάρτες και Μητρικές

Proton Ακτινοβολία Επιδράσεις στην Ημιαγωγοί

Proton ακτινοβολία είναι η μεγαλύτερη συνιστώσα των ενεργητικών κοσμικών ακτίνων που πλένουν στο εξώτερο διάστημα . Τα πρωτόνια είναι επίσης ένα σημαντικό συστατικό του Van Allen Belt ακτινοβολία , που αρχίζει σε χαμηλή γήινη τροχιά ( LEO ) υψόμετρα , και τα ηλιακά σωματίδια discharges.Delicate ηλεκτρονικά κυκλώματα , όπως αυτά των επεξεργαστών ηλεκτρονικών υπολογιστών , τσιπ μνήμης και άλλες συσκευές ημιαγωγών που βασίζονται , μπορεί να είναι ιδιαίτερα ευάλωτοι στην ενεργητική πρωτόνια . Για το λόγο αυτό , το διάστημα αναπτύσσονται ημιαγωγών πρέπει να σκληρύνει ή να προστατεύεται από την ακτινοβολία πρωτονίων επαρκώς . Όταν βρέθηκε Proton ακτινοβολίας;
Η

Σύμφωνα με τη NASA , η ακτινοβολία πρωτονίων αποτελεί σχεδόν το 90 τοις εκατό των κοσμικών ακτίνων που διαπερνούν το διάστημα . Ενώ ατμόσφαιρα της Γης , η μάζα και το μαγνητικό πεδίο βοηθήσει να προστατευτεί από την επιφάνεια του πλανήτη από αυτές τις ακτίνες , οι παράγοντες αυτοί μειωμένη ή απούσα σε διαστημικές πτήσεις , και να συνεχίσει να μειώνεται με την απόσταση από τη Γη .

Πρωτόνια είναι επίσης το κύριο συστατικό της ηλιακής φωτοβολίδα εκρήξεις , οι οποίες προέρχονται από τον ήλιο και μπορεί να στείλει τεράστια ρεύματα υψηλής ενέργειας πρωτόνια ροής μέσα στο ηλιακό σύστημα , προκαλώντας ζημιές σε δορυφόρους και μερικές φορές ακόμη και τη Γη με βάση ηλεκτρονικά .
εικόνων Ακτινοβολία προκλήσεις στο Διάστημα

Εξωτερικός χώρος παρουσιάζει μια σκληρή και μοναδικό περιβάλλον ακτινοβολίας σε σχέση με τη Γη . Έξω από την προστασία που παρέχεται από τη Γη , κοσμικές ακτίνες αποτελούνται από πρωτόνια και άλλα σωματίδια υψηλής ενέργειας πετάξει μέσα από το διάστημα προς όλες τις κατευθύνσεις , συχνά πλησιάζει την ταχύτητα του φωτός .

Για σωματίδια με τέτοια τεράστια ώθηση , πρότυπο θωράκιση της ακτινοβολίας είναι ανεπαρκής .

Ούτε είναι η λύση απλά να συσσωρεύονται στις περισσότερες θωράκιση . Σύμφωνα με τη NASA , όπως κοσμικών ακτίνων θωράκιση γίνεται παχύτερο , η έκθεση στην ακτινοβολία αυξάνει την πραγματικότητα . Αυτό συμβαίνει επειδή οι κοσμικές ακτίνες αρχίζουν να αλληλεπιδρούν με την ίδια την θωράκιση , την παραγωγή άλλων μορφών ακτινοβολίας πέραν των αρχικών υψηλής ενέργειας πρωτόνια . Αυτή η δευτερεύουσα ακτινοβολία μπορεί επίσης να βλάψει ημιαγωγών .

Μηχανικοί περιορίζονται επίσης στα είδη θωράκισης που μπορούν να κατασκευαστούν για διαστημικές ηλεκτρονικά . Καθώς το μέγεθος και τη μάζα των αυξήσεων θωράκισης , έτσι κάνει την ενέργεια που χρειάζεται για να το σηκώσει σε τροχιά. Βάρος επιμερίζεται σε θωράκιση είναι το βάρος που πρέπει να κοπεί από τον δορυφόρο ή το όχημα πηγαίνει στο διάστημα - . Δυνητικά τη μείωση του εύρους της αποστολής των δυνατοτήτων

Η Semiconductor ευπάθειας
Η

Υπάρχουν δύο βασικοί τρόποι με τους οποίους πρωτονίων ζημιές ακτινοβολίας ημιαγωγών.

σε πλέγμα μετατόπισης, υψηλής ενέργειας πρωτόνια διαταράσσουν τις θέσεις των ατόμων στο πλέγμα πυριτίου που είναι η βάση των τρανζίστορ στο κύκλωμα . Αυτά τα τρανζίστορ επιτρέπει τον υπολογισμό με ακρίβεια επιτρέποντας και εμποδίζει τη ροή των ηλεκτρονίων . Με να χτυπήσει αυτά τα άτομα εκτός τόπου , ενεργητικός πρωτόνια αρχίζουν να διασπά τη σφιχτή οργάνωση που μικροηλεκτρονική χρειάζονται για να λειτουργήσει σωστά .

Proton ακτινοβολία περνά επίσης από τους ημιαγωγούς και παρασύρει τα ηλεκτρόνια , δημιουργώντας ηλεκτρονίων " τρύπες" που προσελκύουν άλλα άτομα και θετικά φορτία . Την πάροδο του χρόνου , αυτή η βλάβη ιονισμού υποβαθμίζει την ικανότητα ηλεκτρονίων έλεγχο ημιαγωγών υλικών , προκαλώντας διαρροή ρεύματος και υπονομεύει τόσο υλικό και την αξιοπιστία των δεδομένων .

Εκτός σταδιακή αποτελέσματα , συμβαίνουν λεγόμενη « αναστατώνει ένα μεμονωμένο συμβάν " όταν πρωτόνια απεργία κοντά σε σημαντικά σημεία σύνδεσης στα τρανζίστορ . Με την ανατροπή των ηλεκτρικών φορτίων στη διασταύρωση , μια ηλεκτρική ακίδα μπορεί να μεταδοθεί μέσω του κυκλώματος και τα δεδομένα .
Εικόνων Προστασία Ημιαγωγοί
Η

Μηχανικοί εξακολουθήσουν να αναπτύσσουν στρατηγικές για την προστασία από την ακτινοβολία πρωτονίων . Μια προτεραιότητα είναι να βρείτε ελαφριά υλικά προστασίας που μπορεί να σταματήσει πρωτόνια χωρίς να δημιουργεί επιβλαβείς δευτερογενείς ακτινοβολίες . Να σχεδιάσει προσεκτικά τις τροχιές και τον προσανατολισμό του διαστημικού σκάφους μπορεί επίσης να βοηθήσει να μειώσει την έκθεση σε ακτινοβολία .

Η πιο πολύπλοκη και σύνθετη άμυνα κατά των πρωτονίων είναι σκλήρυνση ακτινοβολίας . Σε αυτή τη διαδικασία , οι ημιαγωγοί έχουν σχεδιαστεί ή επανασχεδιαστεί ώστε να αντισταθεί βλάβη ακτινοβολίας . Σκλήρυνση μέθοδοι περιλαμβάνουν on-chip θωράκιση , χρησιμοποιώντας λιγότερο αγώγιμα υλικά υποστρώματος και τη χρήση της μνήμης διόρθωσης σφαλμάτων για να μειωθεί η πιθανότητα σφαλμάτων δεδομένων .
Η
εικόνων

Συναφής σύστασή

Πνευματικά δικαιώματα © Γνώση Υπολογιστών Όλα τα δικαιώματα κατοχυρωμένα