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[科普中国]-抗辐射设计

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一种把辐射效应的影响考虑在内,对电子系统所作的设计。这样设计出来的电子系统在辐射环境中能可靠地正常工作,并且能生存和发展。

在进行电子系统的抗辐射设计时,首先要了解其辐射环境及其辐射效应,根据系统要达到的性能要求,确定其辐射环境及其辐射效应,根据系统要达到的性能要求,确定其辐射容限和失效判据,建立或运用现有的子系统模型,进行辐射易损性和敏感性的辐射模拟试验分析或计算机模拟分析,然后根据平衡加固的原则,对系统进行设计。

整个系统设计中的抗辐射措施要考虑以下几个方面:

屏蔽结构

要选择性能好的屏蔽材料和合理的几何形状,可以阻止或减弱核辐射和电磁脉冲,从而减少其造成的辐射损伤。

电子材料

要选用抗辐射性能和绝缘性能好的材料,作为系统壳体内空腔充填材料,可以减弱γ射线和内电磁脉冲造成的放射损伤。

电子元器件

它的抗辐射性能是基础。采用电参数筛选和辐射退火筛选方法,剔除抗辐射性能差的元器件,选用抗辐射性能好的这是使系统电路达到一定抗辐射能力的重要保证。

电路或电子系统

要选用具有抗辐射性能的线路形式,如各种光电流补偿电路、高增益电路;尽量少用有源元件及高阻值电阻;设法降低功率损耗,提高逻辑灵活性等。

实际系统的电路比较复杂,这些设计通常都用计算机模型进行。对于晶体管电路,应用最广泛的是EBERS-MOLL模型,此外还有本征晶体管集总模型,细致晶体管集总模型等。常用计算机程序有ECAP,SCEPTRE,CPDED,PANCAP,PANE,CIRCUS等。

采用计算机模拟分析和辅助设计,可以缩短设计周期,降低加固成本。1

本词条内容贡献者为:

宋培峰 - 高级工程师 - 环境保护部核与辐射安全中心