辐射引起的效应对现代 CMOS 技术的可靠性构成威胁。晶体管尺寸的缩小、电源电压的降低和工作频率的提高,已导致单粒子瞬变 (SET) 成为纳米 CMOS 晶体管的主要可靠性问题 [1–3]。质子、中子或重离子等高能粒子可以撞击芯片并产生电流放电。在组合逻辑中观察到的这种电流脉冲称为 SET。当此脉冲到达存储元件并改变其值时,会导致称为单粒子翻转 (SEU) 的错误。瞬变和存储翻转这两种效应在文献中被称为软错误 (SE),因为它们不是破坏性效应。文献中介绍了几种用于评估数字电路对 SET 和 SEU 的鲁棒性的技术。基于模拟的方法允许在复杂电路的设计流程中进行早期评估,并采用缓解策略来实现应用约束。例如,可以进行 TCAD(技术计算机辅助设计)模拟,以模拟粒子与组成电子设备的材料之间的相互作用。尽管这种方法可以达到最高的精度,但它不是一种可扩展的方法,通常用于研究基本结构(如 pn 结或单个晶体管)中的基本机制。另一种计算成本较低的方法是 TCAD 混合模式方法,其中仅将打击晶体管建模为 TCAD 设备,而其余设备则使用 SPICE 建模进行模拟。在这种情况下,可以研究多个晶体管,从而模拟逻辑门和小电路块。为了提高可扩展性,SPICE 中基于电流的模型可以模拟
1990 年,美国众议院批准联邦政府共拨款 50 亿美元建造一台巨型质子加速器,即超导超级对撞机 (SSC)。这台机器的目的是测试亚原子粒子的复杂理论描述,并向全世界宣布美国不准备将高能粒子物理研究的领导地位拱手让给欧洲。一些不从事粒子物理研究的科学家和科学管理人员担心 SSC 的建设和维护成本会吸走政府从他们自己的研究领域获得的资金。结果,每年国会审议该项目预算时,科学界的意见并不统一。两位诺贝尔奖获得者成为支持和反对 SSC 的主要发言人。粒子物理学家史蒂文·温伯格支持该项目,凝聚态物理学家菲利普·安德森反对该项目。温伯格是微观物理学的专家,他是亚原子粒子理论“标准模型”的创始人之一,而 SSC 的设计初衷正是测试这一模型。他认为,科学界最重要的问题在于发现宇宙中最微小的粒子所遵循的物理定律。了解了这些微观定律,人们就可以(原则上)推导出原子核、原子、分子、固体、植物、动物、人、行星、太阳系、星系等较大物体所遵循的宏观定律。安德森是微观物理学的专家,他是凝聚态物理学的创始人之一,凝聚态物理学是一门研究大量原子如何相互作用,产生从液态水到闪亮钻石等各种物质的科学。他同意标准模型很有趣,但他否认基本粒子物理学定律对一些众所周知的难题和未解问题有任何帮助,例如:为什么存在物质?
自20世纪60年代初半导体探测器问世以来,半导体一直被用于测量空间带电粒子。经过几十年的不懈努力,半导体探测技术得到了很大的发展[1]。硅正-本征-负(PIN)探测器因反向漏电流小、环境适应性强、稳定性高而成为辐射探测研究的热点[2-4]。PIN探测器是一种包括一层P型半导体、一层N型半导体以及二者之间的本征半导体(I层)的结构。I层的存在可以形成较大的耗尽区,增加粒子注入的概率,从而提高探测器的能量分辨率。由于PIN辐射探测器势垒层较厚、阻抗系数较大,因此可以获得较低的暗电流、较高的响应度,易于与焦平面阵列电路匹配。此外,该器件结构可以通过调节本征层厚度来提高量子效率[5,6]和响应速度。卫星用∆EE望远镜一般采用印刷电路板(PCB)和两个独立的薄、厚Si-Pin探测器封装而成[7]。∆EE望远镜广泛应用于重离子探测与跟踪、高γ短程粒子探测、X射线探测等。核粒子进入∆EE望远镜后,首先与薄探测器相互作用而损失能量(∆E),然后与厚探测器相互作用而损失剩余能量(E-∆E)。由于∆E与粒子质量成正比,与E成反比,由此可知粒子的性质。为使∆EE探测器中进入的高能粒子能量损失最小,对薄探测器的厚度有一定的要求(小于或等于100μm),但由于Si材料的材料特性,考虑到厚度较小的探测器易受到机械冲击,探测器装置更容易损坏。而且,两个独立的探测器也不符合小型化、高精度化的发展趋势。
了解空间辐射环境对于设计和选择用于空间应用的材料和部件至关重要。这种环境不仅以太阳的电磁辐射为特征,而且还以带电粒子为特征,带电粒子分为太阳风、太阳高能粒子 (SEP) 和银河宇宙射线 (GCR)。特别是对于材料工程和鉴定测试,需要从 keV 到 GeV 的粒子能量的微分和积分谱。到目前为止,已经有各种各样的模型可用,但很难保持概览。尽管欧洲空间标准化合作 (ECSS) 标准包括有关如何研究粒子辐射的说明,但它并未提供整体视图。本文将为那些需要全面概述的人提供支持,并提供有关质子辐射谱的全面信息,这些信息可能用于从任务分析到材料和组件设计以及鉴定测试等空间工程任务。检查了可公开访问的平台 OLTARIS、SPENVIS 和 OMERE,以获取可用的质子光谱。例如,考虑了第 23 个太阳周期的粒子辐射,该周期涵盖了 1996 年至 2008 年。可用模型的一个共同缺点是它们仅限于 MeV 范围。特别是当材料直接暴露在太空环境中时,低能粒子(特别是 keV 范围)会引起人们的高度关注,因为这些粒子会将所有能量转移到材料上。因此,使用了额外的数据源,以便将通常被忽略的低能质子纳入派生光谱中。数据被转移到通用单位集,最终可以进行比较和合并。这包括对最常见模型的比较,包括数据基础、适用性和可访问性。因此,拟合了广泛而连续的光谱,其中考虑了所有不同模型及其不同的能量和通量。每一覆盖年份都用拟合光谱表示,包括适用的置信度。针对太阳活跃和安静时期,提供光谱。
学生,CMS\ 摘要 印度经常面临严重的洪灾,破坏农业,迫使社区流离失所,造成重大经济损失。现有的洪灾管理系统往往缺乏与农业需求的结合,导致效率低下。本文探讨了线性加速器 (LINAC) 的创新用途,以设计一种将洪灾管理与农业效益相结合的设备。通过利用 LINAC 产生的能量来控制水的流动,所提出的解决方案可以减轻洪灾损害并实现可控灌溉,从而有可能改变水管理系统。这种新方法有望提高效率和社会影响,同时解决两个关键挑战。 简介 印度经常发生洪灾,尤其是在比哈尔邦、阿萨姆邦和西孟加拉邦等邦,每年洪灾摧毁农作物并导致数百万人流离失所。当前的洪灾管理策略,例如堤坝、水库和排水系统,往往无法解决防洪和农业用水需求的双重挑战。此外,这些系统缺乏对不断变化的气候模式和本地需求的适应性。直线加速器 (LINAC) 传统上用于医疗和工业应用,可产生精度极高的高能粒子或波。这种多功能性使 LINAC 成为创新水管理解决方案的有前途的工具。本文的目标是开发一种由 LINAC 驱动的设备,该设备能够减轻洪水灾害,同时实现受控灌溉和水管理,从而使洪水易发地区的农业受益。文献综述印度现有的洪水管理技术印度的洪水管理依赖于水坝、堤坝等结构性措施以及洪水预报和预警系统等非结构性方法。尽管做出了这些努力,但引水效率低下和与农业需求结合有限的问题仍然存在。LINAC 技术的应用LINAC 广泛应用于物理学中的粒子加速、医学中的癌症治疗以及工业中的消毒和成像。它们产生定向能量或波的能力表明它们具有水管理应用的潜力,例如控制水流或促进水重新分配。
各种粒子探测器在雷暴期间探测到的地球表面粒子爆发源自相对论性失控电子雪崩 (RREA),这种雪崩是由强大气电场中加速的自由电子引起的。雷雨云中两个方向相反的偶极子将电子加速到地球表面和开放空间的方向。轨道伽马射线天文台观测到的粒子爆发称为地面伽马射线闪光 (TGF),能量为几兆电子伏,有时仅达到几十兆电子伏;地面粒子探测器记录的粒子爆发称为雷暴地面增强 (TGE),能量通常达到 40-50 兆电子伏。对流层中的气球和飞机记录到伽马射线辉光(能量为几兆电子伏)。最近,高能大气物理学还包括所谓的向下 TGF (DTGF),即持续时间为几毫秒的强烈粒子爆发。众所周知的广泛空气簇射 (EAS) 源自星系质子和完全剥离的原子核与大气原子的相互作用。EAS 粒子在簇射轴周围具有非常密集的核心。然而,EAS 核心中的高能粒子由非常薄的圆盘组成(几十纳秒),并且 EAS 核心穿过的粒子探测器不会记录粒子爆发,而只会记录一个非常大的脉冲。只有中子监测器才能记录粒子爆发,它通过收集 EAS 核心粒子与土壤相互作用产生的延迟热中子来记录粒子爆发。我们讨论了最大粒子阵列中可获得的短粒子爆发与 EAS 现象之间的关系。我们证明中子监测器可以将 EAS 的“寿命”延长至几毫秒,与 DTGF 的持续时间相当。我们还讨论了使用中子监测器网络进行高能宇宙射线研究的可能性。简明语言摘要:在太空、对流层和地球表面记录了短粒子爆发和长粒子爆发。通过对粒子通量、近地表电场和闪电的协调监测,可以提出关于强烈爆发的起源及其与广泛空气簇射和大气放电的关系的假设。通过对观测数据和粒子爆发可能起源情景的分析,我们可以得出结论:爆发可以用雷鸣大气中的电子加速以及由高能质子和银河系中完全剥离的原子核加速在地球大气中形成的巨大簇射来解释。
光是一种能量形式,其行为可以用波和粒子的性质来描述。电磁辐射的某些性质,例如它从一种介质传播到另一种介质时的折射,可以通过将光描述为波来得到最好的解释。其他性质,例如吸收和发射,最好将光视为粒子来描述。自 20 世纪前 25 年量子力学发展以来,电磁辐射的确切性质仍不清楚。尽管如此,波和粒子行为的双重模型为电磁辐射提供了有用的描述。1.1 发光发光是一门与光谱学密切相关的科学,光谱学是研究物质吸收和发射辐射的一般规律。自古以来,海洋和腐烂有机物中的细菌、萤火虫和萤火虫等发光生物的存在就让人类既困惑又兴奋。对发光这一主题的系统科学研究始于 19 世纪中叶。 1852 年,英国物理学家 GCStokes 发现了这一现象,并提出了发光定律,即现在的斯托克斯定律,该定律指出发射光的波长大于激发辐射的波长。1888 年,德国物理学家 E. Wiedemann 在文献中引入了“发光”(弱辉光)一词。某些物质吸收各种能量后发光而不产生热量的现象称为发光。发光是在各种激发源下获得的。发射光的波长是发光物质的特性,而不是入射辐射的特性。发光系统不断消耗能量来驱动发射过程。通用术语“发光”包括各种各样的发光过程,这些过程的名称源于为其提供动力的各种能量。光致发光包括荧光和磷光,是众多发光类别之一。为了说明发光的多样性,下面介绍一些最常见的发光类型:1. 电致发光:电流通过电离气体时产生。例如气体放电灯。2. 放射性发光:从放射性衰变释放的高能粒子中获取能量。例如发光的镭表盘。3. 摩擦发光:源于希腊语 tribo,意为摩擦。当某些晶体受到压力、挤压或破碎时,就会发出这种发光。例如某些类型的糖晶体。4. 声致发光:在暴露于强声波(压缩)的液体中产生这种发光。5. 化学发光:从化学反应中获取能量。化学键的断裂提供了能量。
IAEA的法定目标之一是“寻求加速和扩大原子能对全世界和平,健康与繁荣的贡献”。实现这一目标的一种方法是通过出版一系列技术系列。其中两个是IAEA核能系列和IAEA安全标准系列。根据《国际原子能机构法规》第三条第6条,安全标准建立了“保护健康和最小化对生命和财产的危险的安全标准”。安全标准包括安全基本面,安全要求和安全指南。这些标准主要以监管方式编写,并且对IAEA的计划具有约束力。主要用户是成员国和其他国家当局的监管机构。IAEA核能系列包含旨在鼓励和协助研发的报告,并将核能应用于和平用途。这包括成员国公用事业公司的所有者和运营商,实施组织,学术界和政府官员等的实践示例。此信息在指南,有关技术地位和进步的报告中提供了,以及基于国际专家的投入的和平用途的最佳实践。IAEA核能系列补充了IAEA安全标准系列。通过研究原子核的结构的努力提示了第一个粒子加速器的出现。这项新发明的开发和改进迅速从“粉碎原子”转向了许多其他实际应用。尽管使用最大,最强大的加速器用于高能粒子研究,但医疗和工业应用已导致20世纪和目前的大部分加速器扩散。最普遍的机器是用于放射疗法的电子线性粒子加速器。质子和离子疗法加速器的使用继续迅速增长。对加速器的需求不断增加,在医学,行业和研究中产生了放射性核素,可确保该领域的扩大。在研究中,同步器和游离电子激光光源的使用促进了从固态物理学到生物学再到考古学的众多科学学科中的加速器应用,再次导致了这种设施的稳定增长。至于所有核设施,退役是加速器生命周期的必然终点。评估潜在挑战(包括工人和公众的放射学暴露),表征,拆除技术,生成和管理放射性废物,成本和现场再利用都是任何核设施退役过程的重要方面,包括住房加速器。在许多国家 /地区,加速器的监管方式与核反应堆或核燃料周期设施等核设施的方式相同,但是加速器的员工对废物管理和退役的了解可能比其他核设施的员工更少。在某些情况下,由于缺乏兴趣或不正确的看法,即他们的退役是优先级低的活动,因此加速器已被半放弃。在这种情况下,即使在退役时也可能忽略了最低要求和策略,从而导致不必要的成本,延误以及安全问题。本报告提供了有关选择和拆除加速器策略和技术的选择和实施的实用信息。这是为那些在该学科几乎没有经验的退役的人编写的。由于加速器的数量及其在IAEA成员国中的无处不在分布,IAEA已经认识到解决加速器退役的需求。尽管已经发布了在加速器操作期间解决放射学保护要求的几项指南出版物,但这些设施的退役尚未得到充分解决。本报告旨在为IAEA退役计划中的整个退役活动的整个退役活动的系统覆盖做出贡献。在已故的E. Fourie(南非)准备的最初草案之后,举行了一系列与国际专家的顾问会议,以审查,修改和最终确定该报告。特别感谢C. Griffiths(英国),他主持了两次顾问会议并审查了该草案的出版。负责此出版物的IAEA官员是核燃料循环和废物技术部的M. Laraia和V. Michal。
物理学系物理和化学科学学院,南比哈尔大学,印度盖亚,摘要:我们提出了一个实验,以使用光电管进行液体有机闪烁探测器以及液态有机化管的液体有机闪烁探测器以及通过液态有机闪烁溶液进行高能粒子检测的实验。我们还计划找出长期稳定性,低背景噪声,高增益和高信号比率,能源的分辨率,脉冲快速响应和良好平稳特征的所需条件。使用液体有机闪烁材料解决方案,依此类别,以检查环境辐射水平。和伽玛射线照片峰给定物质的存在和校准。1.0在HEP实验实验室中介绍我们正在设法使液体有机闪烁检测器非常适合广泛应用,包括核物理学研究,宇宙和伽马射线检测,中微子检测,中微子检测,暗物质搜索,暗物质搜索,医疗成像,环境监测,环境监测和安全性筛查的方法与我们的a afferencrienct不同,因为我们在使用不同的行业方面进行了不同的行业,因为我们在使用不同的行业方面进行了尝试。 PMT组件的包装和连续更改液体有机溶液,并尝试在短时间内使用波长变速杆在短时间内找到U.V范围的完美穿透。使用液体有机闪烁材料解决方案,依此类推,以检查环境辐射水平。和当前的材料伽玛射线摄影和校准。1。2。并尝试使用SCA和MCA模块找到不同的来源校准,因此建议一个实验,以设计和开发液体有机闪烁检测器,并使用光电管进行闪烁计数,并通过液体有机闪烁溶液进行高能颗粒检测。我们还尝试在高工作电压下研究PMT的特征,并计划找出长期稳定性,背景噪声较小,高增益和高信号比率,能源的分辨率,脉冲快速响应和良好高原特性的所需条件。2.0研究的需求。未来的发展使流动的有机闪烁检测器更加高效,用户友好,多功能,扩展并尝试应用范围并改善各种科学,医学和工业领域的性能,并用于闪烁计数。So in future we can use the liquid organic scintillation detector for developing new organic compounds that produce more light, improving sensitivity and resolution, and creating the materials that resist radiation damage, extending the lifespan of detector and developing detector for ultar-low-level radiation detection in environmental applications and creating smaller detector for portable radiation monitoring, pocket dosimeter and we can also used for environmental monitoring and radiation safety.将液体有机闪烁与其他检测技术相结合,以提高效率和分辨率。闪烁材料密度和原子数应为高γ射线检测效率高。Using wavelength shifter material to optimize the match between scintillation emission and photo-detector sensitivity and designing wearable scintillation detectors for continuous radiation exposure monitoring and initially used in large-scale experiments JUNO for detecting neutrinos, Implementing advanced DSP techniques for more better signal clarity and letting faster data and try to used for utilizing machine learning process to analyze scintillation signals, improving辐射类型水平识别和能量估计的准确性,将闪烁材料与半导体芯片集成在一起,以进行紧凑,更好的有效检测系统,还用于空间任务并添加无线通信功能,以实时数据传输和远程监视。3.1闪烁和理想的闪烁,只有当高能颗粒入射原子上并进行原子的激发和驱引激气时,就会在原子上进行激发和驱散,然后几秒钟〜NANO秒后降到基础状态并沉积了能量并产生伽马射线光子。使用预设时间 /衰减时间比给出快速脉冲响应要小。