9.3.2 Расчет защитного экрана от нейтронного излучения
Пространственное распределение плотности потока (мощности дозы) нейтронов в большинстве случаев можно описать экспериментальной зависимостью
. (9.1)
В расчетах вместо линейного коэффициента ослабления часто используют массовый коэффициент ослабления
. (9.2)
где - плотность защитной среды.
Тогда произведение hможет быть представлено в видеh=*(h)=*m*, гдеm*- поверхностная плотность экрана. С учетом этого
(9.3)
где L*- массовая длина релаксации электронов в среде. Некоторые значенияL*иm*для разных защитных сред даны в таблице 8.5.
Таблица 9.5- Длины релаксации нейтронов в среде в зависимости от среды и энергии нейтронов.
|
Среда |
=4 МэВ |
=14…15 МэВ | ||
|
m*,г/см2 |
L*,г/см2 |
m*,г/см2 |
L*,г/см2 | |
|
Вода Углерод Железо Свинец |
90 118 350 565 |
6,2 19 59,5 169 |
120 118 430 620 |
14,2 32,9 64,2 173 |
В качестве материала для защиты возьмем свинец. Отсюда найдем толщину защитного экрана, за которым мощность дозы нейтронов будет равна естественному значению. Воспользуемся следующей формулой
(9.4)
где =11300 кг/м3- плотность свинца;
L*=1690 кг/м2- массовая длина релаксации электронов в среде;
=100 эВ- естественная плотность потока нейтронов;
0=4 МэВ- плотность потока нейтронов после спецвоздействия.
При проектировании защиты от нейтронного излучения необходимо учитывать, что процесс поглощения эффективен для тепловых, медленных и резонансных нейтронов, поэтому быстрые нейтроны должны быть предварительно замедлены. Тяжелые материалы хорошо ослабляют быстрые нейтроны. Промежуточные нейтроны эффективнее ослаблять водородосодержащими веществами. Это означает, что следует искать такую комбинацию тяжелых и водородосодержащих веществ, которые давали бы наибольшую эффективность (например, используют комбинации Н2О+Fe,H2O+Pb).
Заключение
В процессе выполнения проекта было проанализировано ТЗ, разработана структурная схема устройства функционального контроля БИС восьмиразрядных микроконтроллеров. По структурной схеме была разработана схема электрическая принципиальная. Для проверки ОЗУ после всех воздействий специальных факторов был выбран АФТ «попарная запись- считывание с полным перебором» и написан на языке Assembler. Для проверки ПЗУ и набора команд также были написаны тесты на языкеAssembler. По разработанной электрической схеме в системе САПРP-CAD2001 была разработана печатная плата для функционального контроля сравнения ИС в сравнении с эталоном.
При разработке данного устройства функционального контроля руководствовались целью создать недорогое, простое в отладке и повторении устройство, и в то же время, решающее большинство необходимых задач. Разработанная конструкция соответствует всем государственным, региональным и отраслевым стандартам, техническим условиям, нормам, правилам. Оно позволяет быстро и надежно получать сведенья о состоянии микроконтроллера и подавать данные оператору ЭВМ, что немаловажно.
Данное устройство предлагается использовать для проверки микроконтроллеров, подвергающихся воздействию ИИ.
Список используемой литературы
Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов/ С.В. Белов, А.В. Ильницкая, А.Ф. Козьяков и др.; Под общ. Ред. С.В. Белова. 4-е изд., испр. и доп.- М.: Высш. шк., 2004.- 606 с.: ил.
В помощь радиолюбителю: Сборник. Вып. 109/В80 Сост. И.Н. Алексеева.- М.: Патриот, 1991.- 80 с., ил.
Диоды, тиристоры, транзисторы и микросхемы широкого применения. Справочник. /Б.Ф. Бессарабов, В.Д. Федюк, Д.В. Федюк- Воронеж: ИПФ «Воронеж», 1994 г.
Измерение параметров цифровых интегральных микросхем / Д.Ю. Эйдукас, Б.В. Орлов, Л.М. Попель и др.; Под ред. Д.Ю. Эйдукаса, Б.В. Орлова. – М.: Радио и связь, 1982. – 368 с., ил – (Измерения в электронике).
Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Основы организации радиотехнического производства» для студентов специальности 200800 «Проектирование и технология радиоэлектронных средств» дневной и заочной форм обучения./ Воронеж. гос. техн. ун-т; Сост. И.А. Злобина. Воронеж, 2003. 25с.
Стешенко В.Б. P-CAD. Технология проектирования печатных плат.- СПб.: БХВ- Петербург, 2003.- 720с.: ил.
Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника.- СПб.: БХВ- Петербург, 2001.- 528 с.: ил.