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洛斯阿拉莫斯新技术检测飞机中的热中田边百合子子

物理学 2021-10-19 23:59:37

劳拉·穆兰,洛斯阿拉莫斯国家实验室 一种叫做TinMan的新技术为航空航天工业提供了所需的大气环境信息

信用:梦幻时间 洛斯阿拉莫斯国家实验室和霍尼韦尔开发的一项新技术正在为航空航天工业提供所需的大气环境信息

这款名为TinMan的设备已经量化了热中子的数量,热中子是由自然太阳辐射产生的粒子——这给了航空航天工业一个评估其半导体部件的标准

洛斯阿拉莫斯中子科学中心的仪器科学家斯蒂芬·温德尔说:“很少有人研究热中子对飞机的影响,也没有人能够确定它们在飞机内部的强度。”

“直到最近,人们才从理论上认为它们会对部件可靠性造成影响

" 自20世纪60年代以来,世界已经知道了这些大气辐射影响

当太阳辐射撞击大气层时,它会将包括质子、电子和重离子在内的粒子喷到地球上,还会产生高能中子

但与质子和电子不同,中子不带电荷,可以穿过大气层和固体物体,如飞机的金属外壳

当这些中子撞击类似微处理器的东西时,它在系统中储存的能量会导致单一效应事件,这可能会影响组件的可靠性

热中子是高能中子与物质碰撞失去能量后产生的

结果是一种能量更少的粒子:热中子

储存在飞机上的成千上万加仑的燃料是非常有效的热中子生产者

虽然高能中子环境早已被量化,但由于热环境依赖于周围环境,在飞机内较高的高度还没有被完全测量出来

在生产半导体电子产品的半导体制造业开始在其部件中使用一种叫做硼的金属之后,最近对热中子进行了研究

硼-10是硼的同位素,已知对热中子敏感

霍尼韦尔的研究员劳拉·张秀坤说:“测量高空热中子环境为航空航天工业提供了一条重要信息。”

“我们很高兴这个联合项目,在十几次飞行过程中,现在已经提供了迄今为止飞机上这种粒子类型的最精确的测量

" TinMan是一种小型设备,比笔记本电脑略厚,是唯一一种设计用于飞机的热中子探测器

它的目标是进行一系列飞行,不断测量热中子强度的变化,热中子强度会随着飞机的高度和纬度而波动

这些测量结果将用于确定飞机中的热中子环境,这是用硼-10评估半导体电子学的必要步骤

在过去的两年里,TinMan已经陪同美国国家航空航天局进行了14次飞行

在这些旅程中,TinMan能够跟踪美国和欧洲飞行中不同高度和纬度变化期间的热中子强度

TinMan已经定义了热中子强度的环境,这些数据现在已经分发给国际机构,并包括在报告中,以确保含硼-10的电子设备可以在飞机上使用时得到适当的评估

“我们非常高兴能提供一套全面的飞机热中子环境测量方法,”温德说

“随着制造业的不断变化,这些信息将建立一个重要的基准,用于评估整个航空航天工业的半导体部件

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