Версия для печати темы

Автор: Рыба Nov 9 2013, 03:37

Может ли у нас в стране кто-нить адекватно испытать ПЗСы или КМОПы на предмет стойкости пикселей к суровым будням космического пространства?

Автор: _pv Nov 9 2013, 11:27

так как это сам по себе детектор, то поймав частицу, заряда будет столько, что в любом случае пиксель будет переполнен, да еще и соседям достанется, так что в этом смысле пиксели в любом случае не стойкие.
как оно будет деградировать с накоплением дозы, тут вроде у КМОПа есть некое преимущество в том что, в отличие от ПЗСа, заряд всей стоки не гоняется через эти же пиксели, соответственно если какой пиксель издохнет совсем, то испортит это только этот один пиксель, а не всю строку во время переноса заряда.

почему бы не взять изначально радстойкий сенсор про который всё в даташите написано про дозы, или хочется именно взять какую-попало матрицу и попробовать запустить в космос? имхо ничего хорошего из этого не выйдет.

Автор: Рыба Nov 9 2013, 12:20

Речь идет о выбитых протонами пикселях (спайках). Владеет ли кто-нить методикой наземных испытаний, которая бы давала адекватный результат по количеству этих спайков для разных внешних условий.


Как раз и не хочется запускать какую попало. А с изначально стойкими две проблемы:
1. Трудно купить (экспортные ограничения или запреты, оформления, цены, сроки).
2. Характеристики сильно отстают от промышленных.

Автор: _pv Nov 9 2013, 16:30

одолжить из ближайшей школьной лаборантской кабинета по физике источник альфачастиц и просто прямо на матрицу налепить. возможно стекло с матрицы оторвать придётся. а то там длина пробега 50мкм в стекле.
энергии в единицы МэВов там вроде похожие на солнечные, интенсивности вроде тоже похожие (может поменьше, так что подождать придётся) но вполне известные.
хоть какой-то результат будет.

дозу еще относительно легко гаммой набрать можно, прямо под медицинский рентгеновский аппарат сунуть, но результаты по сравнению с облучением частицами при той же дозе в Радах/Зивертах скорее всего будут сильно отличаться.

Автор: net Nov 9 2013, 16:58

вообщето никто матрицей прямо не смотрит - а всегда через поворотное зеркало или примерно так - в качестве примера рентгеновские аппараты там никто рентген в матрицу не шпарит и поэтому все прекрасноработает



если видимый диапазон то както проблем с поставкой и ценой особых нет проблем
да и качество вполне терпимое

а если ик то их и обычные имеют проблему покупки и сроки и цены


да и потом все сильно от задачи зависит и от диапазона

а испытания обычные всегда заказать можно тут есть отдельная темка на форуме посвященная этому

Автор: _pv Nov 9 2013, 17:13

космическим частицам с энергией в МэВы и даже ГэВы это как-то без разницы есть зеркало или нет, он и с другой стороны сквозь корпус с тем же успехом в сенсор попадёт.

Автор: net Nov 9 2013, 17:21

это не так
без поворота ничего работать не будет
там либо поворот либо кассегрен либо чтото подобное
летает и работает

Автор: _pv Nov 9 2013, 19:42

название темы перечитайте, вопрос про не про оптику для видимого спектра, а про воздействие на матрицу частиц, в основном протонов с энергией вплоть до ГигаЭлектронВольтов, и про воссоздание условий космической радиации.
при чем тут "поворот либо кассегрен либо чтото подобное"?

Автор: net Nov 10 2013, 08:04

напомню - вы написали про то что матрицу переполнит облучение

далее сообщаю вам что существует вероятность распределения частиц по энергии
и даже 5-10 Мэв частицы имеют весьма редкое событие - боюсь соврать но кажется порядка 1 частицы на квадратный сантиметр за 50 лет
поэтому наиболее важные для работы устройства это чтобы устройство видело то что ему положено а не все подряд
а все подряд это довольно мало энергетичные частицы которые будут давать иллюзию изображения - а от этих частиц защищаются указанным выше способом

вообщем надеюсь топик стартер понял что я хотел ему сообщить - а вам вообщем то все равно - вы данной проблемой не знаимаетесь - поэтому вам это и не нужно

Автор: Рыба Nov 10 2013, 10:39

К сожалению некоторые наши "спецы" в ИЦ так и поступают. Бахнули частицами, в лучшем случае дозу приравняли к ожидаемой, а потом смотрим на результат и удивляемся. Спецов со стройной методой по спайкам пока не встречал.


Протоны единицы МэВ под оболочку прибора не пролезут. А те у которых десятки и даже сотни МэВ (таких к сожалению много) пролетят весь прибор насквозь, и им все равно как стоит матрица. Там начинаются более сложные расчеты и зеркало не спасает. Но тема топика не кратковременные артефакты изображения, а катастрофический отказ пикселя. Т.е. выключили матрицу, включили, а пиксель как не работал, так и не работает.

Автор: net Nov 10 2013, 11:15

вам виднее - но в тз есть четкие данные для разных орбит - и верятности там я больших не видел - но у вас наверное все по другому
а отказы там точно такие же как и для озу - но у вас наверное по другому
еще про микрометориты не забутьте вот уж чего там дофига
умолкаю - слушая спецов

Автор: Рыба Nov 10 2013, 11:58

Ежели ткнете носом в источник, буду признателен.

Автор: Dmitri.Skorodumov Nov 11 2013, 07:51

Могу предложить следующую ссылку:
Результаты испытаний ПЗС-матриц российского и зарубежного производства на источниках заряженных частиц
http://electronix.ru/redirect.php?http://ofo.ikiweb.ru/publ/2009_1.pdf
Поиск в инете, например, по словам "ПЗС протоны" выводит на работы, выполненные и в МИФИ, и в ПИЯФ.

Автор: _pv Nov 11 2013, 09:42

я лишь написал что если уж частица попала в матрицу и поглотилась, то какой-бы радстойкой матрица не была конкретный пиксель всё равно будет переполнен.
и вопрос лишь в том как быстро конкретный пиксель от множественных попаданий издохет совсем.

я встечал цифру в сотню частиц на см3 на орбите земли ну и оно сильно от погоды на Солнце зависит.
с соответствующими энергиям скоростями, так что потоки там совсем не один раз за 50 лет.
а по энергиям оно вроде бы примерно как 1/w распределено, так что высокоэнергитичные частицы не сказать что большая редкость.

Автор: Dmitri.Skorodumov Nov 12 2013, 06:55

Вот пример мощного протонного события

Автор: Sanyao Nov 13 2013, 04:05

Испытание матрицы на стойкость к протонам, в общем то не проблема. Сложнее сейчас найти собственно хороший источник протонов - с правильной аттестованной методикой определения флюенса, энергии и т.п., особенно если Вам нужна приемка. Раньше много испытывали в ИТЭФ, но он сгорел. Остался ПИЯФ. Там протоны, ЕМНИП, с энергией 1ГЭВ. Если действительно нужны испытания, обращайтесь, сделаем. Можно на протоны, можно на ТЗЧ.
PS еще немаловажный момент - возможно окружение матрицы (контроллеры, АЦП и т.п.) будет более чувствительно к космическим условиям и умрет раньше чем в матрице выбьется пиксел. Нужно, в общем то, оценивать стойкость в комплексе. Часто бывает что заказчики приносят готовое устройство на испытания в конце разработки, и просят подтвердить стойкость, заданную в ТЗ. А на поверку оказывается, что компоненты то стоят хиленькие совсем, и им в космос "ну никак нельзя"... Поэтому, мне кажется, что радстойкость нужно прикидывать еще на этапе подбора компонентов, а не "подтверждать" в конце разработки.

Автор: AlexKit Nov 18 2013, 10:06

Сам много раз сталкивался, но ни разу не испытывал, т.к. альтернативы все равно не было, к тому же все наши сенсоры уже полетали, Обращайтесь-),
к тому же если на сенсоре выбьет пиксель, это поправимо, а вот если мозги, то это проблема.(которая решается несколько другим способом).

Автор: Рыба Nov 20 2013, 13:49

Дык, тут в общем-то вопрос наверное даже не столько в проведении испытаний, сколько в пересчете результатов этих испытаний на реальные условия. Стукнуть флюенсом ГэВ-ных протонов по матрице, подсчитать битые пиксели, вычислить сечение, отжечь, охладить и проч. это можно. Но реальный диапазон наверху это 0...100 МэВ. И если верить некоторым буржуйским публикациям, самое интересное на уровне десятков МэВ. Можно ли вообще в принципе по результатам ГэВ-ных испытаний понять, что будет на 50 МэВ-ах? Кто-нибудь этим владеет? Ведь в стране, вроде, нет установок на 50 МэВ.

Автор: Sanyao Nov 20 2013, 14:54

Рыба, Вы путаете терминологию. Следует различать энергию самой частицы (протона или иона) измеряемую в эВ, и линейные потери энергии этой частицы в веществе, измеряемые в МэВ×см2/мг .
Это суть разные вещи. Да, можно бахнуть ГэВ-ными протонами, но ЛПЭ у них будет очень небольшие.
"наверху" действительно, спектр примерно от 0 до 100 МэВ×см2/мг. На земле это, в общем то, воспроизводится, но с некоторыми ограничениями по пробегу. Поэтому при испытаниях облучают микросхемы с открытым кристаллом, да еще в вакууме. Если, например, у микросхемы чувствительная область находится глубже, чем пробег частицы, применяют шлифование, например со стороны подложки, чтобы частицы при испытаниях достигли чувствительной области.
Установки для испытаний есть, аттестованы, методики расчета для конкретных орбит имеются, испытания на них проводятся в большом количестве. Так что, wellcome .