单粒子翻转
宇宙中单个高能粒子射入半导体器件灵敏区,使器件逻辑状态翻转的现象
单粒子翻转是宇宙中单个高能粒子射入半导体器件灵敏区,使器件逻辑状态翻转的现象
简介
在一些电磁、辐射环境比较恶劣的情况下,大规模集成电路(IC)常常会受到干扰,例如宇宙中单个高能粒子
典型的SEU是由于太空中高能粒子的轰击造成的,SEU已经成为星载计算机中最常见的错误。
概念
单粒子翻转英文缩写SEU(Single-Event Upsets),航天电子学术语,原因是在空间环境下存在着大量高能带电粒子,计算机中的CMOS电子元器件受到地球磁场宇宙射线等照射,引起电位状态的跳变,“0”变成“1”,或者“1”变成“0”,但一般不会造成器件的物理性损伤。
单粒子翻转指标用单粒子翻转率来描述,单粒子翻转率是器件每天每位发生单粒子翻转的概率,计算质子单粒子翻转率的一般性公式:
其中:为阈值能量,单位MeV;为质子单粒子翻转截面积,单位;为质子微分流量。
防范措施
降低单粒子翻转效应发生概率的一个措施是增加冗余度,NASA(美国国家航空航天局)在航天器计算机系统中就采用这一措施。
相关事故
我国于1995年2月8日发射升空的实践四号卫星上搭载的两台用于单粒子事件测量的监测装置,在入轨后的19天内共发生了65次翻转,而风云一号(B)气象卫星也因多次SEU事件导致姿态控制系统失控而过早的失效。
2003年,在比利时斯哈尔贝克的一次选举中,单粒子翻转效应被认为是一次电子投票错误的罪魁祸首。电子投票机的一个数位翻转,使一名候选人的选票增加了4096张。这一问题之所以能被发现,是因为电子投票机给这名候选人的选票多于可能数量。
参考资料
最新修订时间:2022-08-25 16:40
目录
概述
简介
概念
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