افتح القائمة الرئيسية

التقسية ضد الإشعاع هي تقنية حديثة تستخدم من أجل جعل المكوّنات الإلكترونية والأنظمة مقاومة للأثر الضار والمخرّب الناتج عن التعرّض للإشعاع المؤيّن كالصادر عن إشعاع الجسيمات أو الأمواج الكهرومغناطيسية عالية الطاقة.[1] تجري هذه العملية وذلك من خلال إجراء تعديلات على تركيب أو تصميم المكونات الإلكترونية بحيث تصبح أقل عرضة للتأثير التخريبي للإشعاع.

تستخدم هذه التقنية من أجل حماية الدارات الإلكترونية في الأماكن التي يمكن أن تتعرض لللإشعاع مثل المركبات الفضائية المعرّضة للأشعة الكونية أو بالقرب من المفاعلات النووية أو مسرّعات الجسيمات.

آثار الإشعاع على الإلكترونياتعدل

هناك نوعان أساسيان من آليات الضرر يمكن أن تحدث من أثر الإشعاع:

تقنيات التقسية ضد الإشعاععدل

إن القطع المقساة من رقاقات تصنع عادة من مواد عازلة كهربائياً مثل SOI سيليكون-على-عازل silicon on insulator أو باستخدام الياقوت الأزرق وذلك على شكل SOS سيليكون-على-ياقوت أزرق Silicon on sapphire. على سبيل المثال، في حين أن الدارات الإلكترونية العادية تتحمل ما بين 50 إلى 100 غراي، فإن الدارات المصنوعة من SOI وSOS تتحمل عشرات أضعاف تلك القيم.[2]

كما يمكن استعمال مواد لها فجوة نطاق كبيرة مما يمنحها مقاومة أكبر للآثار الضارة للإشعاع مثل كربيد السيليكون أو نتريد الغاليوم. بالإضافة إلى ذلك يمكن استخدام البورون المنضب، المكون فقط من النظير بورون-11، بإجراء عملية تخميل بإضافة طبقة زجاجية حاوية على البورون-11 (زجاج بوروفوسفوسيليكات) مما يحمي الدارة، حيث أن البورون-10 يتفاعل مع النيوترونات ويعطي أشعة غاما.

من ناحية أخرى يمكن تطبيق مبدأ تعدد المكونات على مستوى النظام أو الدارات.[3] على سبيل المثال يمكن إضافة قلاب مفصلي مقسى إلى مكونات الدارة.[4]

المراجععدل

  1. ^ "Radiation Hardening" McGraws AccessScience[وصلة مكسورة]
  2. ^ Leppälä، Kari؛ Verkasalo، Raimo (1989). "Protection of Instrument Control Computers against Soft and Hard Errors and Cosmic Ray Effects". 
  3. ^ Platteter، D.G. (October 1980). Protection of LSI Microprocessors using Triple Modular Redundancy. International IEEE Symposium on Fault Tolerant Computing. 
  4. ^ Krishnamohan، Srivathsan؛ Mahapatra، Nihar R. (2005). "Analysis and design of soft-error hardened latches". Proceedings of the 15th ACM Great Lakes symposium on VLSI. GLSVLSI '05.