Proton Strahlung ist die größte Komponente der energetischen kosmischen Strahlen, die durch den Weltraum zu waschen. Protonen sind auch ein wichtiger Bestandteil des Van-Allen- Gürtel Strahlung , beginnend im erdnahen Orbit ( LEO ) Höhen und Solar Teilchen discharges.Delicate elektronischen Schaltungen , wie sie in der Computer-Prozessoren , Speicherchips und andere Halbleiter -basierten Geräten können hoch sein anfällig für energetische Protonen . Aus diesem Grund brauchen Raum entfalteten Halbleiter ausreichend gehärtet werden oder abgeschirmt gegen Protonenstrahlen . Wo ist Proton Radiation ? Gefunden

Laut NASA stellt Protonenstrahlung fast 90 Prozent der kosmischen Strahlung , die Weltraum durchdringen. Während der Erdatmosphäre , Masse und Magnetfeld abzuschirmen Hilfe der Oberfläche des Planeten von diesen Strahlen , werden diese Faktoren reduziert oder nicht vorhanden, in der Raumfahrt und weiterhin mit Abstand von der Erde zu verringern.

Protonen sind auch die Hauptkomponente des solar Flare Eruptionen , die in der Sonne stammen und kann enorme Ströme von hochenergetischen Protonen Streaming in das Sonnensystem zu schicken, was zu Schäden an Satelliten und manchmal sogar Erde -basierte Elektronik.
Radiation Herausforderungen in Space

Weltraum stellt eine harte und einzigartige Strahlung Umwelt im Vergleich zur Erde. Außerhalb der Schutz von Erde lieferte , kosmische Strahlen von Protonen und andere hochenergetische Teilchen durch den Weltraum fliegen in alle Richtungen, oft Annäherung an die Lichtgeschwindigkeit.

Teilchen mit solch enorme Dynamik , Standard Strahlenschutz unzureichend.

Auch ist die Lösung einfach auf mehr Abschirmung stapeln . Laut NASA, wie kosmische Strahlung Abschirmung gemacht wird dicker , Strahlenbelastung tatsächlich erhöht . Dies ist , weil die kosmische Strahlung mit der Abschirmung selbst , wodurch andere Formen von Strahlung zusätzlich zu den ursprünglichen hochenergetischen Protonen interagieren starten. Dieser sekundäre Strahlung können auch Schäden an Halbleitern.

Ingenieure werden auch in der Art der Abschirmung , die für Raum-basierte Elektronik gebaut werden begrenzt. Da die Größe und Masse der Abschirmung steigt auch die Energie, die es in die Umlaufbahn anzuheben. Gewicht entfallenden Abschirmung ist Gewicht, das von dem Satelliten oder Fahrzeug ins Weltall geschnitten werden muss, - . Potenziell Verringerung der Mission Palette von Fähigkeiten
Semiconductor Sicherheitslücken
< p> Es gibt zwei grundlegende Verfahren Proton Strahlenschäden Halbleiter.

Gitterversatz , stören energiereichen Protonen die Positionen der Atome in dem Siliciumgitter , die die Basis der Transistoren in der Schaltung ist . Diese Transistoren aktivieren Berechnung durch gerade Aktivieren und Blockieren der Strömung von Elektronen . Durch Klopfen diese Atome fehl am Platz , beginnen energetischen Protonen brechen die straffe Organisation , die Mikroelektronik , um richtig funktionieren müssen .

Proton Strahlung auch durch Halbleiter und zieht weg Elektronen , wodurch Elektronen "Löcher" , die andere Atome anziehen und positiven Ladungen . Im Laufe der Zeit baut sich diese Ionisierung Beschädigung des Elektronenstrahls beherrschenden Kapazität von Halbleitermaterialien , wodurch Leckströme und beeinträchtigen sowohl Hardware als auch die Zuverlässigkeit der Daten .

Neben schrittweise Wirkungen , sogenannte "single - Ereignis Störungen " auftreten wenn Protonen in der Nähe von wichtigen Knotenpunkten in Transistoren zu schlagen. Durch Stauchen der elektrischen Ladungen an der Kreuzung , kann eine elektrische Spike durch die Schaltung und korrupte Daten zu verbreiten.
Schützen Semiconductors

Ingenieure weiterhin Strategien gegen Proton Strahlung schützen . Eine Priorität ist es, leichte Materialien, die Abschirmung Protonen , ohne schädliche sekundäre Strahlung stoppen zu finden . Sorgfältig planen die Bahnen und Orientierung der Sonde kann auch dazu beitragen Strahlenbelastung.

Die meisten Beteiligten und komplexe Verteidigung gegen Protonen Strahlungshärten . In diesem Verfahren werden Halbleitern entwickelt oder neu gestaltet, um Strahlung zu widerstehen . Hardening Verfahren umfassen On-Chip- Abschirmung , mit weniger leitfähigen Substrat Materialien und mit Fehlerkorrektur- Speicher , um die Wahrscheinlichkeit von Daten zu minimieren.