Forum: Offtopic Europa clipper mission


von Andreas B. (bitverdreher)


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Interessant, dass dieses Project nur an den Transistoren scheitern 
koennte:
https://www.space.com/europe-clipper-transistors-vulnerable-radiation
uCs sind da scheinbar ganz aussen vor.
Weiss jemand naeheres ueber die verwendeten Transistoren?

: Verschoben durch Moderator
von Kaj G. (Firma: RUB) (bloody)


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Andreas B. schrieb:
> Weiss jemand naeheres ueber die verwendeten Transistoren?
MOSFETs von Infineon

https://www.infineon.com/cms/en/product/high-reliability/space/power/rad-hard-mosfets/

von Andreas B. (bitverdreher)


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Hmm, geht es da wirklich um Power MosFets?
Diese sollten ja eigentlich am unempfindlichsten gegen Strahlung sein, 
wenn man das mit low power Transistoren oder gar uCs vergleicht.
Ich wuerde jetzt eher davon ausgehen dass bei dieser Strahlung am 
Jupiter relativ primitive Computer auf Transistor Basis werkeln.

von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo Andreas B.

Andreas B. schrieb:
> Interessant, dass dieses Project nur an den Transistoren scheitern
> koennte:
> https://www.space.com/europe-clipper-transistors-vulnerable-radiation

Irgendwo existierten mal Listen von der NASA, der ESA, dem DLR und des 
CERNS über RadHard Devices im Internet. Ich finde sie nur nicht mehr.

Aus der Erinnerung weiss ich aber, dass da viele alte, mittlerweile 
obsolete Bauteile erwähnt waren.

Es gibt aber neuere Entwicklungen mit deutlich Strahlenresistenteren IC, 
beruhend auf anderen Materialien und Dotierungen, die unanfälliger sind.
Ebenso Anpassungen von Topologien.

Es gibt bei einigen Herstellern tatsächlich ICs, die die nicht im 
Datenblatt erwähnte Eigenschaft haben, sich bei Tests ziemlich abrupt 
bei einer Bestimmten Stahlungsintensität selber abschalten, und beim 
Rückgang der Intensität auch wieder einschalten. Damit ist die Schaltung 
während der Bestrahlung zwar funktionslos, aber man hat zumindest die 
Chance, die Peripherie so auszulegen, das nichts dadurch Beschädigt 
wird. Für Raumfahrzeuge, die Länger in einem Strahlengürtel operieren 
sollen, ist das natürlich witzlos.
Aber die Hersteller bieten ausdrücklich an, bei Fragen bezüglich Radhard 
hilfreich zur Seite zu stehen.....natürlich zu entsprechenden Kosten. 
Jedenfalls könnte ich mir vorstellen, dass da noch einiges geht, wenn 
man Geld einwerfen kann.

> uCs sind da scheinbar ganz aussen vor.

Wegen der kleineren Strukturen sind die in der Tat deutlich 
empfindlicher.

Abgesehen das durch Strahlungsereignisse direkt Ladung in Speicherzellen 
oder auf Transistor Gates befördert wird, tritt eine Degradierung auf. 
Strahlung, die mit ihrer Energie das Kristallgitter verändert, verändert 
damit auch die Dotierung dauerhaft, weil Gitterfehler wie eine Dotierung 
wirken.

Einmalige Ereignisse, bei denen eingetragene Ladung ein Transistor Gate 
öffnet, vergehen zwar mit der Zeit, aber natürlich muss die Schaltung 
auch dafür ausgelegt sein, das mal ein Transistor offen stehen bleiben 
kann, ohne das was kaputt geht. Dafür werden dann gerne mal zwei 
Transistoren in Reihe geschaltet, oder auch ein Kondensator in Reihe.

Bei Speicherzellen legt man die Information mehrmals in den Speicher, 
vergleicht beim Auslesen den Inhalt der Zellen auf Plausibilität, und 
schreibt regelmäßig den Speicher frisch.

> Weiss jemand naeheres ueber die verwendeten Transistoren?

Leider nicht. Aber allgemeinere Literatur zu Radhard Devices bietet 
dieses Buch:
https://elib.dlr.de/129456/1/Radiation%20Tolerant%20Electronics.pdf

und weitere Lesetipps:
https://www-f9.ijs.si/~margan/Atlas/SCT/FAnghinolfi_RAD_hard.pdf
https://www.navsea.navy.mil/Portals/103/Documents/NSWC_Crane/SD-18/PDFs/Resources/LibraryRadHardEffectsEnviron.pdf
https://www.imagesensors.org/Past%20Workshops/2017%20Workshop/2017%20Papers/R55.pdf
https://webthesis.biblio.polito.it/24782/1/tesi.pdf
https://cds.cern.ch/record/292111/files/SC00000136.pdf
https://indico.euro-fusion.org/event/2559/contributions/11707/attachments/5732/10062/Borghello%20-%20introduction%20on%20radiation%20effects%20in%20electronics%20and%20detectors.pdf
https://d-scholarship.pitt.edu/37728/1/cooktv_etdPitt2019.pdf
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-0221/9/03/C03024/pdf


Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.l02.de

: Bearbeitet durch User
von Andreas B. (bitverdreher)


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Danke fuer die Links. Ich werde mir das bei Gelegenheit mal reinziehen. 
Ich wollte halt einfach mal wissen, was da aktuell so an Elektronik so 
eingesetzt wird.
Von den Apollo Missionen (AGC) weiss mam das mittlerwiese ja recht 
genau.

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