利用等离子体加速器发射超高速 微小空间碎片的研究

文章介绍了国内外微小空间碎片超高速撞击地面模拟实验研究的现状,描述了国内等离子体微小空间碎片加速器的研制进展和初步实验结果,分析了该加速器在空间碎片防护研究工作中的应用。在初步调试阶段,在系统设计满负荷储能6%和35%的条件下,分别将100 ?m和200 ?m的玻璃微粒加速至5.5 km/s和9.3 km/s。利用该加速器可以模拟研究10～1 000 ?m的微小空间碎片对卫星功能材料的撞击损伤特性,可以加速模拟研究卫星关键部件或分系统在大量微小空间碎片撞击下的失效机理和失效模式,为卫星防护微小空间碎片的设计提供技术支持。该加速器还能为国内发展星载空间微小碎片探测仪器的设计和标定提供模拟实验条件。     

卫星充放电效应对典型星载电子设备影响的实验研究

充放电效应是导致卫星在轨异常与故障的重要原因。除太阳电池阵二次放电外，充放电效应主要通过放电产生的电磁干扰造成设备异常和故障。文章选用典型的星载光学设备，实验模拟中高轨环境中电子作用在设备上产生的表面与深层充放电效应，获得了表面和深层充放电效应的基本特征，观测到放电导致设备工作异常的实验数据。实验结果不仅支持该典型星载光学设备的充放电效应防护设计，对于其他星载设备的充放电效应防护设计亦有一定借鉴意义。     

单粒子效应及充放电效应诱发航天器故障的甄别与机理探讨

单粒子效应（SEE）是诱发航天器故障最重要的空间环境因素之一，其与充放电效应（SESD）诱发故障的宏观表象相像，但具体影响细节及防护设计又不尽相同，导致工程上将大量可能由SESD诱发的航天器故障简单归零为SEE并进行改进设计，但复飞后的航天器在轨故障依然不断。截至目前，鲜有综合比对研究以揭示这2种效应诱发星用器件错误和导致电子设备故障的异同。文章首先通过大量在轨实例表明二者触发的航天器故障有很强关联，之后对引起2种效应混淆的可能原因进行剖析，并介绍中国科学院国家空间科学中心通过地面模拟实验，针对JK触发器、运算放大器、静态随机存储器（SRAM）初步研究的SEE和SESD诱发软错误的异同表象和作用机制，为进一步发展准确甄别与应对有关在轨故障的技术方法提供参考。     

脉冲激光诱发65 nm体硅CMOS加固触发器链的单粒子翻转敏感度研究

针对65 nm体硅CMOS工艺触发器链，利用脉冲激光研究了敏感节点间距、加固结构和测试数据类型等因素对电路的单粒子翻转效应（SEU）敏感度的影响。研究表明:敏感节点间距增大可有效提高双互锁存（dual interlocked storage cell, DICE）结构触发器链的抗SEU性能，但当敏感节点间距较大（如＞4.0 μm）时，间距增大的器件加固效果减弱；触发器单元中NMOS管经保护漏结构加固、PMOS管经保护环结构加固后其SEU敏感度明显降低；不同数据测试模式下触发器链的SEU敏感度不同，这可能与不同模式下单元中的敏感晶体管类型不同有关。此外，脉冲激光作为一种地面模拟手段，可有效用于确定单粒子敏感器件设计的最佳间距和验证防护效果。     

机载电子设备大气中子单粒子效应脉冲激光实验方法研究

大气中子诱发的单粒子效应（NSEE）危害机载电子设备的可靠性安全性，而其作用机理、传播机制与空间SEE有所不同，且缺乏系统级实验研究和具体分析技术。文章对比常规机载电子设备NSEE实验手段，鉴于激光技术具有可精确分辨SEE时空特性、能量连续可调、无放射性、无须抽真空、操作便捷、实验效率高、成本低等特点，探讨脉冲激光实验的阈值等效评估技术、器件敏感功能单元定位技术和故障注入技术；针对电源转换电路关键器件进行失效验证，快速获取了器件—电路—系统的故障特征，包括故障传递模式和阈值条件，为机载电子设备的系统级失效分析提供了有效输入，并期指导机载电子设备抗大气中子单粒子效应的研究、防护设计和验证评价。