Kas ir radiācijas sacietēšana?

Elektroniskās mikroshēmas ir nepieciešamas daudzās vidēs, kurās ir intensīva radiācija, tostarp kosmosā un spēkstacijās. Šīs vajadzības problēma ir tāda, ka starojumam ir tendence izdalīt vidē uzlādētas daļiņas. Ja mikroshēmā nokļūst tikai viena daļiņa, simtiem vai tūkstošiem elektronu var sajaukties, izraisot mikroshēmas neprecīzas informācijas attēlošanu vai mikroshēmas iznīcināšanu. Tas padara izturīgu pret radiāciju būtisku, ja aparatūru paredzēts izmantot šādās vidēs, lādētām daļiņām neietekmējot aparatūras lietderību.

Radiācijas sacietēšanai elektronisko mikroshēmu ražotājiem ir jāizveido gan fiziski, gan loģiski vairogi, lai aizsargātu aparatūru. No fiziskās puses mikroshēmas ir izgatavotas no izolācijas materiāliem, un komponenti bieži ir magnētiski izturīgi. Vairogi ir izgatavoti arī, lai neļautu faktiskajai aparatūrai mijiedarboties ar starojumu un lādētām daļiņām. No loģikas puses, mikroshēma ir paredzēta, lai pastāvīgi pārbaudītu un skenētu kļūdas vai atmiņas zudumu. Šīs abas ir lielas problēmas radioaktīvā vidē, tāpēc mikroshēmu prioritāšu sarakstā slaucīšanas un skenēšanas procedūras ir ļoti svarīgas.

Neatkarīgi no konstrukcijas un loģiskajiem vairogiem, kas novietoti pret radiāciju izturīgām mikroshēmām, pašas mikroshēmas ir līdzīgas komerciāli pieejamai aparatūrai, kas nav pakļauta radiācijas rūdīšanai. Šīs mikroshēmas ir balstītas uz pašreizējām mikroshēmām un pēc tam tiek modificētas. Tomēr modifikācijas var aizņemt ilgu laiku, tāpēc lielākā daļa rūdīto mikroshēmu atpaliek no jaunākās aparatūras vairākus mēnešus vai gadus.

Lai pārbaudītu, vai radiācijas sacietēšana ir efektīva, izstrādātāji parasti ievieto aparatūru radiācijas kamerā un pakļauj to protonu un neitronu stariem, kas ir līdzīgi tam, kas būtu sastopams faktiskā radioaktīvā vidē. Tas sniedz izstrādātājiem priekšstatu par to, cik efektīvas ir ekranēšanas metodes. Tajā pašā laikā šī pārbaude pilnībā neatdarina reālos apstākļus, kas nozīmē, ka testa rezultāti un reālā dzīves efektivitāte var krasi atšķirties.