Ist die Gefahr von Ausfällen einzelner Kernteilchen ein Mythos oder eine Realität?

Seit dem 6. September 2017 gab es 4 starke Blitze auf der Sonne , von denen einer eine Punktzahl von X9,3 erhielt, was ihn zum stärksten in den letzten 12 Jahren macht. Georgy Goncharov, ein führender Forscher am Pulkovo-Observatorium, riet : „Wenn Sie heute, morgen, übermorgen die Möglichkeit haben, kein Flugzeug zu fliegen, nicht in einem U-Boot zu segeln, nicht zu fahren, sollten Sie dies nutzen.“ Sergei Bogachev, wissenschaftlicher Leiter des Röntgenastronomielabors der Sonne, beanstandete ihn: "... Das ist Unsinn. Tatsache ist, dass die harte Strahlung von Fackeln in der Erdatmosphäre vollständig gehemmt wird. Die Luft erlaubt praktisch keine Röntgenstrahlung und die Höhe, bis zu der die Strahlung reicht verursacht durch Sonnenausbrüche - ungefähr 30 Kilometer ... Es ist nicht gefährlich, in Flugzeugen zu fliegen, sondern in U-Booten zu segeln und noch mehr ... Es gibt einige Berichte in der Geschichte, von denen ich die Wahrheit nicht beurteilen kann, über Fälle von Stromausfällen aus "All dies wirkt sich natürlich auf die drahtlose Kommunikation, Satellitenkommunikation und Kommunikation aus, die die Reflexion der Ionosphäre der Erde nutzen, da sich die Eigenschaften der Ionosphäre während Sonneneruptionen ändern."

Vielleicht besteht keine Gefahr, oder zumindest ist diese Gefahr stark übertrieben? Schauen wir uns an, was einzelne Kernteilchen (VLFs) betrifft - Neutronen und Protonen sowie Kerne von Atomen chemischer Elemente, die eine elektrische Ladung haben. Ich hoffe, dass mein Artikel sowohl die Zweifel einiger als auch die Paranoia anderer zerstreuen wird.

Betrachten Sie zwei ähnliche Fälle, die sich speziell auf Flugreisen beziehen:

1) Die Boeing 777 der Aeroflot Company, die am 1. Mai 2017 von Moskau nach Bangkok flog, als sie sich dem Flughafen Suvannapum näherte, befand sich in einer Region mit starken Turbulenzen. Infolgedessen wurden 27 Passagiere verletzt, darunter auch Kinder [1] .

2) Im Jahr 2008 begann das Passagierflugzeug Qantas, das von Singapur nach Perth (Australien) flog, plötzlich stark zu sinken und stürzte in 23 Sekunden um 210 Meter ab. Etwa ein Drittel der Passagiere wurde so schwer verletzt, dass der Flugzeugkommandant beschloss, vom Kurs abzuweichen und am nächstgelegenen Flughafen einzusteigen. [2]


Abb. 1 Kürzeste Strecken von Moskau nach Bangkok und von Singapur nach Perth

Diese Fälle haben viel gemeinsam:
- verletzte Passagiere des Flugzeugs, die zu zittern begannen oder einen starken Rückgang verzeichneten;
- Beide Fälle traten in der Nähe des Äquators auf.

Die Erklärungen für diese Vorfälle sind jedoch grundlegend unterschiedlich. Im ersten Fall wurde der Grund als sogenannte „Clear Sky Turbulence“ (TNW) bezeichnet , im zweiten als die Wirkung eines einzelnen Partikels (wahrscheinlich eines Neutrons) auf den Bordcomputer, die den Betrieb des Autopiloten beeinträchtigte. Beide Phänomene werden seit vielen Jahren behandelt, und die Basis elektronischer Komponenten der Bordelektronik besteht teure Tests.

"Wenn etwas wie eine Ente aussieht, wie eine Ente schwimmt und wie eine Ente quakt, dann ist dies wahrscheinlich eine Ente." Wenn sich die Effekte auf die gleiche Weise manifestieren und die Wahrscheinlichkeit, dass ein einzelnes Kernteilchen in den empfindlichen Bereich eines Mikro- (oder Nano-) elektronischen Geräts mit einer Größe von nur 10 mm x 10 mm eindringt, "extrem gering" ist , verwenden Sie möglicherweise Occams Rasiermesser und erklären Sie, was mehr passiert. irdische "Gründe?

Hintergrund

Selbst unter erfahrenen Entwicklern von radioelektronischen Geräten (REA) für den Weltraum kann man hören: „Unsere Geräte sind seit den 1960er Jahren geflogen - und wir kannten keines Ihrer TZZ (schwer geladene Teilchen), und alles war in Ordnung. Und jetzt bist du! - kam mit. "

Die Tatsache, dass der Weltraum und insbesondere die Sonnenaktivität elektronische Geräte beeinflussen, haben die Menschen vor relativ langer Zeit gelernt. Bereits im September 1859 fand in der Literatur ein Ereignis namens Solar Superstorm oder Carrington Event zu Ehren des britischen Astronomen statt, der den koronalen Massenauswurf (CME) beobachtete. Sie sagen, dass das Nordlicht auf der ganzen Welt beobachtet wurde, nicht nur im Norden, sondern auch in den der Karibik entsprechenden Breiten. Über den Rocky Mountains weckten die hellen Nordlichter die Goldgräber, die anfingen, Frühstück zu kochen, weil sie dachten, es sei Morgen. Es war so hell, dass man nachts die Zeitung lesen konnte [3] . Es ist jetzt schwierig, diesem Ereignis genaue numerische Eigenschaften zu geben. Schätzungen sind jedoch in der Literatur enthalten und zeigen, dass das nächste große Ereignis (Sonnensupersturm) von 1989, das größte seit Beginn des Weltraumzeitalters, im Dst-Index bis zu dreimal schwächer war Es genügte jedoch, dass beispielsweise aus einem Transformator in Salem ¹ , Massachusetts, USA, Folgendes wurde:


Abb. 2 Transformator nach dem Sonnensturm von 1989

Wie im vorletzten Jahrhundert gab es 1989 große Ausfälle im Stromnetz Nordamerikas und in den Auroren bis zum Breitengrad Mexikos und der Insel Grand Cayman. Hinzu kamen Ausfälle der Hochfrequenzfunkkommunikation auf der ganzen Welt und natürlich Betriebsstörungen von Raumfahrzeugen [4] .

Zu den natürlichen Ursachen, die zu Weltraumwetteranomalien führten, fügte die Menschheit künstliche hinzu: Seit 1958 führten die Vereinigten Staaten drei nukleare Explosionen in großer Höhe in Höhen von 200 bis 500 km (Leistung - 1 Kilotonnen) durch. Am 9. Juli 1962 detonierten die Amerikaner im Rahmen des Starfish Prime- Projekts eine 1,45-Megatonnen-Atombombe 400 km über dem Johnston-Atoll im Pazifik. In Hawaii (1.500 km von der Explosion entfernt) waren etwa 300 Straßenlaternen, Fernseher, Radios und andere elektronische Geräte außer Betrieb. Ein Leuchten am Himmel konnte länger als 7 Minuten beobachtet werden. Und im Oktober 1962 wurden in der Gegend von Novaya Zemlya bereits zwei hochgelegene Nukleargeräte von Sowjets in die Luft gesprengt [5] . Infolgedessen versagte ein Drittel der in niedrigen Umlaufbahnen verfügbaren Satelliten, einschließlich des 24. November 1962 ² - des ersten kommerziellen Telekommunikationssatelliten „Telstar 1“ (Telstar 1), der am Tag nach der amerikanischen Atomexplosion in großer Höhe in die Umlaufbahn gebracht wurde.


Abb. 3 Die 78-jährige AT & T-Aktionärin Frau Louise Bucker untersucht im September 1961 in den Bell Laboratories von AT & T das vollständige Telstar-Kommunikationssatellitenmodell. Telstar 1 wird in einem Jahr und zwei Monaten aufgrund von nuklearen Explosionen in großer Höhe ausfallen ( Quelle) Foto ).

Bitte beachten Sie, dass die auffälligen Faktoren bei diesen Ereignissen nicht einzelne Kernteilchen (VLF) waren, sondern der elektromagnetische Impuls und die akkumulierte Dosis ionisierender Strahlung . Wo ist die berüchtigte VLB?

VLF (Neutronen und geladene Teilchen: Protonen und Kerne) kommen aus dem Weltraum oder entstehen in der Atmosphäre durch Kernreaktionen in zwei Hauptrichtungen - von der Sonne (SCR, solare kosmische Strahlung) und von außerhalb des Sonnensystems (GCR, galaktische kosmische Strahlung). . Es gibt viele leichte Elemente (Protonen, Alpha-Teilchen), sehr wenige schwere Teilchen (siehe Abschnitt über die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls ).

Die Beschreibung der Wechselwirkung des Sonnenwinds mit den Strahlungsgürteln der Erde und des VLF - mit dem empfindlichen Bereich des Halbleiters würde zu viel Platz beanspruchen (ich möchte sofort weitere Informationen an den Abschnitt „Was zu lesen?“ Senden), daher beschränke ich mich auf allgemeine Überlegungen. Ein geladenes Teilchen mit der Energie E , das in den Halbleiterbereich fällt, gibt seine Energie an die Ionisation ab, d.h. die Bildung von Elektron-Loch-Paaren, die in Gegenwart eines elektrischen Feldes nicht "kollabieren" (nicht rekombinieren), sondern räumlich getrennt sind. Elektronen und Löcher sind unterschiedlich beweglich [6] , so dass im aktiven Bereich des Halbleiters eine überschüssige Ladung entsteht. Der resultierende Stromimpuls kann den Zustand des Speicherelements ändern - in diesem Fall spricht man von einem SEU-Fehler (Single Event Upset). Das Merkmal der Ionisationseffizienz ist der lineare Energietransfer LET (Linear Energy Transfer, LET), ausgedrückt in MeV * cm2 / mg: LET = $$$1 / ro * dE / dx$wobei ro die Dichte von Silizium ist.

Der VLF kommt 1975 auf die Bühne, als ein Artikel von Binder et al. Von Hughes Aircraft Company ³ veröffentlicht wird [7] . Die Arbeit analysiert die experimentellen Ergebnisse und belegt die Wirkung einzelner Partikel auf Speicherelemente.

1979 entdeckten sie eine völlig unerwartete Sache nicht im Weltraum, sondern auf der Erde: Im Speicher des Intel 2107 16-kb-DRAM traten unverständliche Fehlfunktionen von Alpha-Partikeln auf. Woher kamen diese Partikel aus dem Inneren des Gehäuses? Es stellte sich heraus, dass die Quelle der Alpha-Partikel Verunreinigungen (in der Größenordnung von mehreren ppm) von Uran und Thorium in den Gehäusematerialien waren, die in der neuen Fabrik hergestellt wurden, die in den 1970er Jahren am Green River in Colorado gebaut wurde: Eine alte Uranmine befand sich in der Nähe des Flussbettes [8] ! Intels Artikel TC May und MH Woods, der diesen Effekt beschreibt [9], wurde mehr als 430 Mal zitiert ⁴ .

Natürlich wollte ich sehen, ob die Elektronik des Raumfahrzeugs verirrt ist, und es konnte überprüft werden, wo sich viele Partikel befinden, beispielsweise in der Region der sogenannten südatlantischen magnetischen Anomalie (SAA) ⁵ . Solche Studien wurden mit den britischen Satelliten UoSAT-1, -2 [11] und -3 [12] durchgeführt , die 1981, 1984 und 1990 gestartet wurden. Auf den installierten Geräten insbesondere Speicherchips von Harris und Hitachi: HM-6564, HM-6564, 6264-LP, 6116-L. Alle kritischen Informationen wurden von Hamming (12, 8) verteidigt [11] . In Abb. Abbildung 4 zeigt die Ergebnisse einer Fehleranalyse der auf dem UoSAT-2 installierten elektronischen Komponenten. Ein paar Misserfolge in der UdSSR, der Rest in Brasilien.


Abb.4. Ergebnisse der Fehleranalyse in der auf UoSAT-2 installierten Elektronik von 1988 [11]

Und hier sind die Ergebnisse desselben UoSAT-2, die zwei Jahre später vorgestellt wurden:

Abb. 5 Ergebnisse der Analyse von Fehlern in der UoSAT-2-Elektronik ab 1990 [12]

Es ist deutlich zu sehen, dass von 1988 bis 1990 etwas passiert ist - etwas, aufgrund dessen die Anzahl der Ausfälle stark zugenommen hat (auch im Bereich der AAA). Und das ist etwas, was Sie vielleicht erraten, der Supersturm von 1989.

Wahrscheinlichkeitsbewertung

Natürlich werden Satellitenausfälle ständig aufgezeichnet, insbesondere bei Sonneneruptionen. Superstorm ist ein sehr unangenehmes, aber seltenes Phänomen. Im Bereich der UAA können Sie versuchen, nicht oder nur selten zu fliegen. Lassen Sie uns die Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines "Ereignisses" bewerten, d.h. weicher (behebbarer) Ausfall oder Ablehnung von VLF in einem Mikrokreislauf, der an Bord eines Raumfahrzeugs steht, das entweder über oder unter Strahlungsgürteln fliegt.

Wie oben erwähnt, kommen Protonen, Alpha-Teilchen und schwere Kerne von der Sonne (SCR) und von außerhalb des Sonnensystems (GCR). Die Aktivität unseres Sterns ist zyklisch: Im Sonnenmaximum kommt die größte Anzahl von Teilchen bei uns an, im Minimum - die kleinste. Gleichzeitig reduziert das Maximum der Sonnenaktivität die externen Strömungen (in Form von GCR). Abb. 6 zeigt die Zyklen der Sonnenaktivität:


Abb.6 Zyklische Aktivität der Sonne [12]

Die Fluenz (integraler Protonenfluss pro cm ² ) der Protonen wächst am Sonnenmaximum und nimmt am Sonnenminimum ab.

Welche Partikel fliegen mehr - leicht oder schwer? Hohe oder niedrige Energie? Erinnern Sie sich an die Definition des linearen Energietransfers (LET, siehe oben). Es stellt sich heraus, dass diese Größe für ein bestimmtes Ion nicht konstant ist, sondern eine nichtlineare Funktion seiner Energie ist: Es gibt ein Maximum der Abhängigkeit (der "Bragg-Peak"), und je schwerer das Ion ist, desto größer ist sein maximaler LET. In diesem Fall ist die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls oder Ausfalls umso geringer, je schneller das Ion ist (je höher seine Energie ist), desto niedriger ist der LET und damit die zugewiesene Ladung im empfindlichen Bereich des Geräts. Es stellt sich heraus, dass das Gefährlichste für das Gerät nicht eine Erhöhung der Ionenenergie ist, sondern im Gegenteil eine niedrigere Energie, die dem Maximalwert von LET entspricht. Wenn das Ion beispielsweise von der Seite der Metallisierungsschichten in den integrierten Schaltkreis gelangt, verliert es Energie, während sein LET wächst, was bedeutet, dass es noch schneller Energie verliert - eine Art positiver Rückkopplungsmechanismus wird erhalten.

Wenn die Energie, mit der das Ion in den integrierten Schaltkreis „fliegt“, zu klein ist, erreicht das Ion einfach nicht den aktiven Bereich (zu den Transistoren), sondern bleibt in der Metallisierung stecken. Wenn die Energie des "Eintritts" groß genug ist, "durchbohrt" das Ion den integrierten Schaltkreis und emittiert praktisch keine Ladung darin. Bei einer ausreichend hohen Energie besteht jedoch die Möglichkeit, dass das Ion ein Siliziumatom oder etwas Schweres (z. B. Wolfram) ausschlägt und der resultierende Rückstoßkern nur den aktiven Bereich erreicht und zu einer Fehlfunktion oder einem Versagen führt. Dieser Mechanismus ist besonders wichtig im Hinblick auf die Beständigkeit gegen die Auswirkungen von Protonen, von denen es viele, oft hochenergetische gibt: Das intrinsische maximale Protonen-LET beträgt weniger als 1 MeV * cm ² / mg, und solche Partikel sind nur für sehr kleine Konstruktionsnormen (weniger als 65 nm) gefährlich Aufgrund der hohen Energie des ankommenden Protons kann sich auf seinem Weg eine ganze Kaskade von Sekundärteilchen bilden, von denen viele ziemlich hohe LET ⁶ -Werte aufweisen.

Ähnliches passiert in der Atmosphäre häufig in Form von EAS - ausgedehnten Luftduschen , die mehrere km ² der Erdoberfläche bedecken. Fig. 7 zeigt schematisch die Entwicklung dieses Prozesses. "Nur" Neutronen, Elektronen, Positronen und Mesonen erreichen die Erdoberfläche, was den "alten" Mikroschaltungen (mit hohen Designstandards) nicht geschadet hat. Jetzt können sie jedoch vollständig zu einer Fehlfunktion des modernen Speichers oder Mikroprozessors in Ihrem Smartphone führen ( wenn es genug Energie gibt, um durch den Rumpf zu fliegen) [13] .


Abb. 7 Niederschlag eines primären kosmischen Teilchens

Die Abhängigkeit von LET von Energie ist in Abb. 2 dargestellt. 8.


Abb. 8 Die Abhängigkeit von LET von Energie (nach [14])

Was die Zusammensetzung der kosmischen Strahlung betrifft, so überwiegen Partikel mit einem niedrigen LET-Wert, und im Bereich des LET, der Eisen entspricht (etwa 30 MeV * cm ² / mg), nimmt der Fluss stark ab (Fig. 9 und 10).


Abb. 9 Abhängigkeit des integralen Partikelflusses von LET (nach [15])


Abb. 10 Die Prävalenz von Kernen schwerer Elemente in kosmischen Strahlen (nach [16])

Aus den obigen Zahlen ist es ziemlich schwer zu verstehen, ob es viel oder wenig ist. Robert Ecoffet von CNES liefert die folgenden Schätzungen. Es dauert ungefähr 30 Jahre, bis ein Partikel mit LET 30 MeV * cm ² / mg durch 1 cm ² fliegt, 60 MeV * cm ² / mg - ungefähr 300 Jahre, 100 MeV * cm ² / mg - ungefähr 3 Millionen Jahre [ 17]) .

Bedeutet dies Redundanz und "paranoide" Anforderungen, die in den technischen Spezifikationen für die Entwicklung der modernen elektronischen Komponentenbasis ^{7 angegeben sind} ?

Mythos oder kein Mythos?

Nein, das tut es nicht. Und hier ist warum:

1) Die von Ekoffe angegebenen Zeiten beziehen sich auf die Partikeldetektion. Es gibt ziemlich viele solcher „Detektoren“ im Weltraum: Dies sind alles integrierte Schaltkreise, die in den Bordgeräten installiert sind (versuchen Sie, ihre Flächen zu summieren).

2) Wie oben erwähnt, kann ein Versagen nicht nur vom primären, sondern auch vom sekundären Teilchen auftreten, dessen LET sowohl für das Versagen als auch für das Versagen ausreicht.

Und es besteht kein Zweifel, dass es im Raum ein Teilchen mit ausreichender Energie gibt. Am 15. Oktober 1991 entdeckte das Auge der Fliege (Fly's Eye Cosmic Ray Detector) am Dagway-Teststandort in Utah mit Hilfe eines Detektors für kosmische Strahlung ein Teilchen mit ultrahoher Energie - 3x10 ⁸ TeV ⁸ . Dieses Teilchen wurde als "Oh-mein-Gott-Teilchen" ("Oh mein Gott!" - Teilchen) bezeichnet, und seitdem wurden mindestens 15 solcher Ereignisse aufgezeichnet.

Dies wird durch ständig beobachtete Ausfälle in Raumfahrzeugen bestätigt, die beispielsweise auf dieser Website festgestellt werden können.

Was die Erdoberfläche betrifft, so gibt es hier im natürlichen Strahlungshintergrund genügend Partikel, die zum Versagen führen können (wenn auch nicht zum Versagen): Moderne VLSIs verwenden eine integrierte rauschresistente Codierung für interne Speicher, um nicht nur Fehler zu korrigieren, die aus technologischen Gründen auftreten. Aber auch bei Parierfehlern, die durch VLF verursacht werden, spielt es keine Rolle, woher sie kommen (aus dem umgebenden Hintergrund, aus dem Fall oder aus anderen Quellen). Dies ist ein echtes Problem für Supercomputer [18] . Darüber hinaus betrachten eine Reihe von Autoren VLF (hauptsächlich Alpha-Partikel) als Katastrophenquelle für unbemannte Fahrzeuge, die ein Verkehrszeichen oder einen Fußgänger aufgrund eines Fehlers nicht richtig erkennen können [19] .

Es sind wahrscheinlich nur noch zwei Fragen offen:

1) Wie kann ein Fehler von VLF von einem Fehler aus einem anderen Grund unterschieden werden?
2) Wie wird es mit VLF bei der Weiterentwicklung der Mikro- und Nanoelektronik schief gehen: Wird es besser oder schlechter sein?

Es gibt keine universelle Antwort auf die erste Frage: Eine Analyse der Fehlerursachen umfasst normalerweise die Berücksichtigung von Umständen wie Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Sonneneruption, Quelle von Alpha-Partikeln im Körper, Strahlungsbedingungen in der Umlaufbahn, Beständigkeit gegen elektrostatische Entladung usw. Das Urteil „Misserfolg der SNF“ wird in etwa 30 bis 45% der Fälle erlassen [20] .

Die Antwort auf die zweite Frage lautet wie folgt. Einerseits führt eine Abnahme der Entwurfsstandards zu einer Zunahme der Anzahl von Mehrfachfehlern, d.h. Fehlfunktionen werden immer schlimmer. Andererseits wurden beträchtliche Erfahrungen im Umgang mit Fehlern sowohl auf Hardware- als auch auf Mikroschaltungsebene gesammelt, so dass die Entwickler auf eine solche Verschlechterung vorbereitet sind.

Schlussfolgerungen

Wie so oft haben beide Experten Recht, deren Worte am Anfang des Artikels stehen: Offensichtliche Widersprüche sind darauf zurückzuführen, dass verschiedene Aspekte im Zusammenhang mit Sonneneruptionen diskutiert werden. In der Tat erreicht Röntgenstrahlung aus dem Weltraum nicht die Erdoberfläche. Aber VLF, die von Weltraumpartikeln erzeugt werden, stellen zum einen eine echte Bedrohung für Flugzeuge dar und zum anderen können sie EASs erzeugen, die die Erdoberfläche in Form von Neutronen, Elektronen und Mesonen erreichen, die im modernen VLSI zu Fehlern führen können. Darüber hinaus können starke Sonneneruptionen vom Typ Carrington sogar Stromnetze beschädigen. Viel schwächere Ereignisse führen zu spürbaren Auswirkungen, und dies sind keine langjährigen Ereignisse, die legendär geworden sind: 29.10.2003 - Stromausfall in Malmö (Schweden) aufgrund von Überhitzung des Transformators, Notfallereignisse in den USA und Südafrika;September 2005 - Unterbrechung in vielen Gebieten Nordamerikas und starker Rückgang der Genauigkeit der GPS-Satellitennavigation ...

Darüber hinaus bietet die Natur ständig Überraschungen, und das Beispiel mit dem Teilchen „Oh mein Gott“ zwingt uns, Shakespeares Weiler zu folgen, um auszurufen: „Es gibt viel auf der Welt, Freund Horatio, von dem unsere Weisen nicht geträumt haben!“

Danksagung

Der Autor dankt G.A. Protopopov - der Leiter des Sektors der Zweigstelle des OJSC "ORKK" - "NII KP" für Hilfe bei Materialien.

Was zu lesen?

1) Erweiterte Prognose zur Sicherstellung der Kommunikation im Weltraum - die Website des Programms der Europäischen Union zum Weltraumwetter und seiner Forschung.
2) Physik von Strahlungseffekten, die die Elektronik im Weltraum durch Amartologie beeinflussen
3) Mikroelektronik für Weltraum und Militär von BarsMonster
4) K. Tapero, V. Ulimov, A. Chlenov. Strahlungseffekte in integrierten Siliziumschaltungen für Weltraumanwendungen .

Anmerkungen

¹ Wo es eine berühmte Hexenjagd gab .
² Einige Funktionen von Telstar 1 wurden zunächst wiederhergestellt, aber am 21. Februar 1963 ging der Satellit vollständig verloren.
³ Erinnern Sie sich an den Film „The Aviator“ über Howard Hughes unter der Regie von Martin Scorsese mit Leonardo DiCaprio in der Titelrolle?
⁴ Laut Web of Science .
⁵ Die Rolle der AAA als Hauptquelle ionisierender Strahlung in niedrigen unpolaren Bahnen wurde durch Vergleich der während der Weltraummission Merkur-Atlas 7 (das Gerät wurde am 24. März 1962 gestartet) gemessenen Protonenflüsse mit den Daten der Mission Merkur-Atlas 8 (das Gerät wurde am 3. Oktober 1962 gestartet) bestätigt , 2 Wochen vor Beginn der Karibikkrise) [10] .
⁶ Si und Al haben ein Maximum von etwa 15 MeV * cm ² / mg, daher ist es ein großer Erfolg, wenn integrierte Siliziumschaltungen für alle Ionen mit einem LET von weniger als 15 MeV * cm ² / mg keine Fehler erzielen, was bedeutet, dass Protonen wahrscheinlich versagen oder versagen vernachlässigbar (auch wenn es sich nicht um zu kleine Designstandards handelt, auf die später noch eingegangen wird).
⁷ Zum Beispiel das Fehlen eines katastrophalen Ausfalls des Thyristoreffekts, wenn Partikel mit einem LET von mindestens 60 MeV * cm ² / mg ausgesetzt werden .
⁸ Es ist, als hätte der Detektor einen 142-Gramm-Baseball registriert, der mit einer Geschwindigkeit von 93,6 km / h fliegt.

Literatur

[1] RIA "News"
[2] "Außerirdische Partikel aus dem Weltraum richten auf persönlichen elektronischen Geräten minderwertiges Chaos an" von David Salisbury
[3] Du hättest von dem Carrington-Ereignis hören sollen
[4] Superaktive Region AR: 5395 von SOLAR-CYCLE-22
[5] V.S. Pershenkov. Die Geschichte der Zusammenarbeit zwischen den USA und Russland auf dem Gebiet der Strahlenbeständigkeit elektronischer Systeme. Verfahren von NIISI RAS. Band 7, Nr. 2, S. 114-117. 2017 (in gedruckter Form)
[6] Messenger, GC; "Sammlung von Ladungen an Verbindungsknoten aus Ionenspuren", IEEE Transactions on Nuclear Science, Band: 29, Ausgabe: 6, Erscheinungsjahr: 1982, Seite (n): 2024 - 2031.
[7] D. Binder et al., "Satellitenanomalien aus galaktischen kosmischen Strahlen", IEEE Trans. Nucl. Sci. 22, nein. 6, pp. 2675-2680, Dez. 1975.
[8] JF Ziegler, HW Curtis, HP Mühlfeld, CJ Montrose et al., IBM-Experimente zu Soft Fail in der Computerelektronik (1978-1994). IBM 1. RES. ENTWICKELN. Vol. 40 NR. 1. Januar 1996.
[9] TC May und MH Woods, "Alpha-Partikel-induzierte weiche Fehler in dynamischen
Speichern", IEEE Trans. Electron Dev. 26, nein. 1, pp. 2-9, 1979
[10] Robert G. Richmond. STRAHLENDOSIMETRIE FÜR DAS GEMINI-PROGRAMM. Technischer Hinweis der NASA, 1972.
[11] Jeff W. Ward. BEMERKUNGEN VON EINZEL-EVENT-SPEICHER-UPSETS AUF DEM UOSAT-2-SATELLITEN. Verfahren 2. AIAA-Konferenz der Utah Stale University über kleine Satelliten, Logan, Utah. 8-21, 1988.
[12] C. Underwood, E. Daly, R. Harboe-Sorensen, "Beobachtung und Analyse von Einzelereignis-Störungen an Bord des UOSAT-2-Satelliten", Proceedings of the ESA Space Environment Workshop, ESTEC, Ott 1990.
[13] A. Akkerman, J. Barak und Nir M. Yitzhak, IEEE Trans. auf nukl. Sci., 2017.
[14] J. Barth, "Modellierung von Weltraumstrahlungsumgebungen", Anmerkungen aus dem Kurzkurs der IEEE Nuclear and Space Radiation Effects Conference von 1997.
[15] Henry B. Garrett. Interaktionen der Raumfahrzeugumgebung. 2011 IEEE NSREC Kurzkurs.
[16] PR Meyer, R. Ramaty und R. Webber, "Kosmische Strahlen - Astronomie mit energetischen Teilchen", in Physics Today. vol. Okt. 1974.
[17] Robert Ecoffet, 2. RADECS-Workshop „LET“, UCL, B, 25.01.07.
[18] Marc Snir et al., "Adressierung von Fehlern im Exascale Computing", Bericht über einen Workshop, der vom Institute for Computing Sciences am 4. und 11. August 2012 in Park City, Utah, organisiert wurde.
[19] Paolo Rech. How to Deal with Radiation: Evaluation and Mitigation
of GPUs Soft-Errors. GPU Technology Conference. April 6th 2015 – San José, CA.
[20] 2015 Short Course NSREC, Section IV