高放射線環境下での素粒子実験用電子回路の安定動作技術の確立

高辐射环境下基本粒子实验电子电路稳定运行技术的建立

• 批准号: 16028101
• 负责人: 福永 力
• 金额: $ 3.65万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16028101/
• 关键词: エレクトロニクス; 放射線被爆; 耐放射線; ガンマ線吸収量; シングルイベントアップセット; ガンマ線吸収線量

当研究は2年計画で遂行した。平成17年度はその2年目である。この1年は具体的にはスイスジュネーブで計画中の実験「ATLAS」の測定器制御読み出しに利用されるエレクトロニクスについてその前年までの放射線照射実験でのデータの解析を中心に研究を進めた。ATLASは14TeVという高いエネルギーの陽子・陽子衝突実験であるので測定器際にあるエレクトロニクスは衝突で引き起こされた2次粒子による放射線被爆がおこる。この放射線被爆によりエレクトロニクスは異常動作を行うことがわかっている。この異常動作がどのくらいの頻度で起きるかを計算し、その条件で異常動作を起こしにくい既存の商用素子でより耐放射線性のあるものを特定あるいは見極めなければならない。異常動作は素子の基本となるトランジスタ内で起こり、おもに比較的低いエネルギーガンマ線による蓄積効果によるもの、それと高いエネルギーをもつ重い粒子(陽子や中性子)による単発的効果によるものに分けられる。前年(16)度われわれはガンマ線による蓄積効果による素子の電気的特性変化を低ガンマ線照射を段階的に行いながら測定した。また陽子サイクロトロンを利用して70MeVの陽子をメモリー素子にあてることによりメモリー記憶データの偶発的変化の数(ビット数)から単発的効果の頻度を見積もった。17年度それらのデータの解析を詳細に行うことにより商用に開発されているさまざまな素子の耐放射線性を見積もった。商用素子については予備的結果を16年度2回国際会議で3回公表した。17年度それらをもとにした最終結果を掲載した論文をIEEE Transaction of Nuclear Scienceに投稿し、受理され、出版された。これをもって研究サイクルが一巡し完了したといえる。また17年度にも未照射素子に対するガンマ線照射実験を行ったが、これらのレポートはまだ行っていない。いずれ機会をみてこれらの結果の公表も行っていくつもりである。

When the study is completed, the 2-year plan is implemented. 17th year of Heisei. In this year, the research on the analysis center of radiation exposure in the past year has been carried out in the specific project of "ATLAS" measurement instrument control and development. ATLAS 14TeV The radiation was exploded and the abnormal movement was carried out. The frequency of these abnormal actions is calculated and the conditions are specified. The abnormal action is the effect of accumulation of particles in the basic phase of the particle, the effect of accumulation of particles in the low phase of the particle, the effect of accumulation of particles in the high phase of the particle, and the effect of separation of particles in the middle phase of the particle. In the previous year, the electrical characteristics of the elements were measured at low levels of radiation. The number of changes in the number of memory events occurring during the use of the 70MeV anode event and the frequency of its occurrence are cumulative. In 2017, the analysis of the radiation resistance was carried out in detail, and the radiation resistance of the elements was integrated into the commercial development. The results of the preparation of the commercial element are 2 international conferences in 16 years and 3 public tables. The final results of the 2017 annual report will be released and the papers will be submitted, accepted, and published at the IEEE Transaction of Nuclear Science. The study was conducted on the basis of a survey conducted by the Ministry of Foreign Affairs. In 2017, the company was founded in 1998. In the middle of the game, the opportunity to play games and the result of the game are displayed.

项目成果

Radiation Qualification of Electronics Components Used for the ATLAS Level-1 Muon Endcap Trigger System

用于 ATLAS 1 级 μ 子端盖触发系统的电子元件的辐射鉴定

• 发表时间: 2005
• 期刊: IEEE Transactions on Nuclear Science 52
• 作者: A.Abdesselam;Y.Ikegami;I.Nakano;S.Terada;et al.;K.Hara et al.;A.Abdesselam et al.;R.B.Nickerson et al.;Y.Unno;F.Campabadal et al.;K.Hara et al.;Y.Unno et al.;S.Terada et al.;Y.Unno et al.;R.Ichimiya et al.
• 通讯作者: R.Ichimiya et al.

Radiation qualification of Commercial-Off-The -Shelf LVDS and G-link serializers and deserializers for the ATLAS endcap muon level-1 trigger system

适用于 ATLAS endcap muon 1 级触发系统的商用现成 LVDS 和 G-link 串行器和解串器的辐射鉴定

• 发表时间: 2004
• 期刊: Proceedings of the tenth workshop on electronics for LHC and future experiments (Boston, USA)
• 作者: R.Ichimiya;S.Tsuji;Y.Arai;M.Ikeno;O.Sasaki;H.Ohshita;N.Takada;Y.Hane;K.Hasuko;H.Nomoto;H.Sakamoto;K.Shibuya;T.Takemoto;C.Fukunaga;K.Toshima;T.Sakuma
• 通讯作者: T.Sakuma

Irradiation tests of ROHM 0.35um ASIC and Actel Anti-fuse FPGA for the ATLAS muon endcap level-1 trigger system

用于ATLAS muon endcap 1级触发系统的ROHM 0.35um ASIC和Actel Anti-fuse FPGA的辐照测试

• 发表时间: 2004
• 期刊: Proceedings of the tenth workshop on electronics for LHC and future experiments (Boston, USA)
• 作者: R.Ichimiya;S.Tsuji;Y.Arai;M.Ikeno;O.Sasaki;H.Ohshita;N.Takada;Y.Hane;K.Hasuko;H.Nomoto;H.Sakamoto;K.Shibuya;T.Takemoto;C.Fukunaga;K.Toshima;T.Sakuma
• 通讯作者: T.Sakuma