Создание моделей это уже исследования. По терминам ГОСТов можно сказать что у вас определительные испытания.
модели мы сами не создавали, поэтому о сложности процесса спорить не буду, вам виднее

.
На самом деле я не вижу проблем для того, чтобы перенести анализатор к месту облучения на некоторое время. Мы, например, свой постоянно таскаем туда-обратно для испытаний на ТЗЧ (150 км в одну сторону).
Всестороннее измерение одного транзистора действительно не так быстро, но возможно в течение нескольких минут в автоматическом режиме. Это не является ограничением, особенно при работе на гамма источниках. Измерение параметров по текущим нормам - не позднее 2-х часов после облучения - это легко соблюсти организационными методами. И если аппаратура испытателей не позволяет сделать то что Вам нужно - смените испытателей (например, не сочтите за рекламу, приходите к нам...

).
Режимов же транзистора при облучении действительно, можно выбрать великое множество. Думаю их выбрать в общем то несложно, если Вы знаете схему применения элемента в аппаратуре.
Вообще у нас сложилась практика при необходимости группового облучения - использовать действительно аппаратуру ниже классом с ограниченными возможностями по измерению. А периодически, по мере набора дозы, проводить комплексное измерение параметров, прервав облучение на некоторое время. Как Вы, впрочем, и планируете - 6-7 точек по дозе.
Сложная оснастка для транзисторов - не думаю что очень страшный зверь. (Если Вам это рассказывают испытатели - не верьте

). Для анализатора это решается применением стандартного ажилентовского Test Fixture (у нас от него только положительные впечатления). Да, конечно, для режима облучения нужна будет оснастка, но она не является чем то ограничивающим действия - обычная плата, колодочка подходящая под корпус, разъемы, пучок кабелей. И все...
Правильный объем измерений, как правило, определяют заказчик и испытатель. Для транзисторов, опять же, довольно несложно измерить ключевые характеристики, указанные в даташитах. Это же не функциональный контроль какого-либо процессора.
Если Вам интересно - можем встретится, обсудить Вашу задачу. В процессе создания моделей мы не сильны, но проводить облучения и измерять нужные для Вас параметры до, во время, и после облучения - это стандартный процесс.