Методы оценки и повышения стойкости электроники к воздействию ионизирующих излучений космического пространства

Курс посвящен вопросам радиационной стойкости электронной компонентной базы, работающей в условиях космического пространства. Основное внимание уделено принципам задания и подтверждения требований радиационной стойкости электронных компонентов (полупроводниковых приборов, изделий микроэлектроники и т.д.) для комплектования аппаратуры, способам оценки и повышения радиационной стойкости компонентов и блоков аппаратуры космического применения.

Стоимость доступа к материалам курса за исключением ознакомительной части (включая тестовые материалы и возможность пройти экзамен с прокторингом и получить сертификат) составляет 3600 рублей. Для этого нужно пройти текущее тестирование не меньше чем на 60% и итоговый тест не меньше чем на 60%.

Списки рекомендуемой литературы приведены в конспектах к модулям курса.

Модуль 1. Прогнозирование уровня воздействия ИИ КП и частоты одиночных событий для космической электроники.

Модуль 2. Оценка стойкости номенклатуры электронной компонентной базы к воздействию ИИ КП.

Модуль 3. Методы испытаний электроники на стойкость к воздействию ИИ КП по эффектам поглощенной дозы и структурных повреждений.

Модуль 4. Методы испытаний электроники на стойкость к воздействию ИИ КП по одиночным эффектам.

Модуль 5. Методы повышения стойкости электроники к воздействию ионизирующих излучений космического пространства.

Модуль 6. Повышение стойкости к воздействию ИИ КП технологическими, схемотехническими и программными методами.

В результате обучения по курсу слушатель будет 

Знать:

• Модели основных источников ионизирующих излучений космического пространства и их основные особенности, модели пассивной защиты, маршрут (алгоритм) оценки требований к стойкости электронных компонентов в составе бортовой аппаратуры космического аппарата, методы (модели) расчета прогнозируемой частоты одиночных радиационных эффектов.
• Форму задания требований стойкости к воздействию ионизирующих излучений космического пространства по эффектам поглощенной дозы и одиночным эффектам; преимущества и недостатки применения электронной компонентной базы отечественного и иностранного производства; алгоритм выбора электронной компонентной базы для обеспечения соответствия требованиям по стойкости; способы оценки радиационной стойкости выбранной номенклатуры электронной компонентной базы.
• Цели и задачи проведения испытаний электронной компонентной базы на стойкость к воздействию ионизирующих излучений по радиационным эффектам поглощенной дозы; типы испытательных установок для проведения испытаний электронной компонентной базы на стойкость к воздействию ионизирующих излучений по радиационным эффектам поглощенной дозы, их основные преимущества и ограничения.
• Цели и задачи проведения испытаний электронной компонентной базы на стойкость к воздействию ионизирующих излучений по одиночным радиационным эффектам; типы испытательных установок для проведения испытаний электронной компонентной базы на стойкость к воздействию ионизирующих излучений по одиночным радиационным эффектам, их основные преимущества и ограничения.
• Цели и задачи проведения испытаний электронной компонентной базы на сохранение работоспособности при возникновении одиночного тиристорного эффекта; типы испытательных установок для проведения испытаний электронной компонентной базы, их основные преимущества и ограничения.
• Основные пути повышения прогнозируемых показателей радиационной стойкости бортовой аппаратуры, виды методов повышения стойкости, способы защиты элементов электронной компонентной базы от последствий одиночного тиристорного эффекта.
• Причины возникновения дозовых радиационных эффектов и условия, способствующие или препятствующие накоплению радиационно-индуцированного заряда. Причины возникновения одиночных радиационных эффектов (сбоев), методы внутреннего и внешнего троирования.

Уметь:

• Описать различные подходы расчетного моделирования радиационной обстановки внутри космических аппаратов, особенности моделей чувствительной области для расчета прогнозируемой частоты одиночных радиационных эффектов.
• Применить алгоритм выбора электронной компонентной базы для обеспечения соответствия требованиям по стойкости по имеющимся исходным данным.
• Выбрать допустимые испытательные установки для испытаний электронной компонентной базы на стойкость к воздействию ионизирующих излучений по радиационным эффектам поглощенной дозы в зависимости от целей и задач испытаний, конструктивно-технологических особенностей испытываемых образцов электронной компонентной базы.
• Выбрать допустимые испытательные установки для испытаний электронной компонентной базы на стойкость к воздействию ионизирующих излучений по одиночным радиационным эффектам в зависимости от целей и задач испытаний,  конструктивно-технологических особенностей испытываемых образцов электронной компонентной базы.
• Выбрать способ определения максимального уровня воздействия импульсного лазерного излучения для работы в области насыщения сечения одиночных тиристорных эффектов.
• Выбрать рациональный способ парирования тиристорного эффекта в зависимости от особенностей защищаемого изделия электронной компонентной базы и проявления одиночного тиристорного эффекта.
• Локализовывать критические области накопления радиационно-индуцированного заряда и выбирать наиболее эффективные методы борьбы с эффектами накопленной дозы. Парировать сбои и выбирать оптимальный способ парирования.

Владеть:

• Способностью определять основные виды доминирующих радиационных эффектов при воздействии различных источников ионизирующих излучений.
• Способностью выбрать предпочтительный способ оценки радиационной стойкости по имеющимся исходным данным.
• Способностью выбирать определяющие стойкость параметры-критерии годности испытываемых изделий электронной компонентной базы по радиационным эффектам поглощённой дозы в зависимости от их технологического базиса и функциональных особенностей.
• Способностью выбирать регистрируемые (ожидаемые) одиночные радиационные эффекты и контролируемые параметры-критерии годности испытываемых изделий электронной компонентной базы по одиночным радиационным эффектам в зависимости от их технологического базиса и функциональных особенностей.
• Способностью  выбора направления воздействия импульсным лазерным излучением на образец изделия электронной компонентной базы в зависимости от их конструктивно-технологических особенностей.
• Способностью определять необходимость разработки схемотехнических и системотехнических мер парирования одиночного тиристорного эффекта в зависимости от его особенностей.
• Топологическими, схемотехническими и технологическими методами борьбы с дозовыми одиночными эффектами.

Знание моделей основных источников ионизирующих излучений космического пространства и их основные особенности, модели пассивной защиты, маршрут (алгоритм) оценки требований к стойкости электронных компонентов в составе бортовой аппаратуры космического аппарата, методы (модели) расчета прогнозируемой частоты одиночных радиационных эффектов.

Знание формул задания требований стойкости к воздействию ионизирующих излучений космического пространства по эффектам поглощенной дозы и одиночным эффектам; преимущества и недостатки применения электронной компонентной базы отечественного и иностранного производства; алгоритм выбора электронной компонентной базы для обеспечения соответствия требованиям по стойкости; способы оценки радиационной стойкости выбранной номенклатуры электронной компонентной базы.

Знание целей и задач проведения испытаний электронной компонентной базы на стойкость к воздействию ионизирующих излучений по радиационным эффектам поглощенной дозы; типы испытательных установок для проведения испытаний электронной компонентной базы на стойкость к воздействию ионизирующих излучений по радиационным эффектам поглощенной дозы, их основные преимущества и ограничения.

Знание целей и задач проведения испытаний электронной компонентной базы на стойкость к воздействию ионизирующих излучений по одиночным радиационным эффектам; типы испытательных установок для проведения испытаний электронной компонентной базы на стойкость к воздействию ионизирующих излучений по одиночным радиационным эффектам, их основные преимущества и ограничения.

Знание целей и задач проведения испытаний электронной компонентной базы на сохранение работоспособности при возникновении одиночного тиристорного эффекта; типы испытательных установок для проведения испытаний электронной компонентной базы, их основные преимущества и ограничения.

Знание основных путей повышения прогнозируемых показателей радиационной стойкости бортовой аппаратуры, виды методов повышения стойкости, способы защиты элементов электронной компонентной базы от последствий одиночного тиристорного эффекта.

Знание причин возникновения дозовых радиационных эффектов и условия, способствующие или препятствующие накоплению радиационно-индуцированного заряда. Причины возникновения одиночных радиационных эффектов (сбоев), методы внутреннего и внешнего троирования.

Умение описать различные подходы расчетного моделирования радиационной обстановки внутри космических аппаратов, особенности моделей чувствительной области для расчета прогнозируемой частоты одиночных радиационных эффектов.

Умение применить алгоритм выбора электронной компонентной базы для обеспечения соответствия требованиям по стойкости по имеющимся исходным данным.

Уметь выбрать допустимые испытательные установки для испытаний электронной компонентной базы на стойкость к воздействию ионизирующих излучений по радиационным эффектам поглощенной дозы в зависимости от целей и задач испытаний, конструктивно-технологических особенностей испытываемых образцов электронной компонентной базы.

Умение выбрать допустимые испытательные установки для испытаний электронной компонентной базы на стойкость к воздействию ионизирующих излучений по одиночным радиационным эффектам в зависимости от целей и задач испытаний,  конструктивно-технологических особенностей испытываемых образцов электронной компонентной базы.

Умение выбрать способ определения максимального уровня воздействия импульсного лазерного излучения для работы в области насыщения сечения одиночных тиристорных эффектов.

Умение выбрать рациональный способ парирования тиристорного эффекта в зависимости от особенностей защищаемого изделия электронной компонентной базы и проявления одиночного тиристорного эффекта.

Умение локализовывать критические области накопления радиационно-индуцированного заряда и выбирать наиболее эффективные методы борьбы с эффектами накопленной дозы. Парировать сбои и выбирать оптимальный способ парирования.

Владение способностью определять основные виды доминирующих радиационных эффектов при воздействии различных источников ионизирующих излучений.

Владение способностью выбрать предпочтительный способ оценки радиационной стойкости по имеющимся исходным данным.

Владение способностью выбирать определяющие стойкость параметры-критерии годности испытываемых изделий электронной компонентной базы по радиационным эффектам поглощённой дозы в зависимости от их технологического базиса и функциональных особенностей.

Владение  способностью выбирать регистрируемые (ожидаемые) одиночные радиационные эффекты и контролируемые параметры-критерии годности испытываемых изделий электронной компонентной базы по одиночным радиационным эффектам в зависимости от их технологического базиса и функциональных особенностей.

Владение способностью  выбора направления воздействия импульсным лазерным излучением на образец изделия электронной компонентной базы в зависимости от их конструктивно-технологических особенностей.

Владение способностью определять необходимость разработки схемотехнических и системотехнических мер парирования одиночного тиристорного эффекта в зависимости от его особенностей.

Владение топологическими, схемотехническими и технологическими методами борьбы с дозовыми одиночными эффектами.