JP6826516B2 - Neutron reflector positioning method, neutron reflector positioning program, and neutron reflector positioning device - Google Patents
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Description
本発明は、中性子反射材位置決定方法、中性子反射材位置決定プログラム、および、中性子反射材位置決定装置に関する。 The present invention relates to a neutron reflector positioning method, a neutron reflector positioning program, and a neutron reflector positioning device.
近年の電子機器は、高機能化および高性能化に加え、小型化および省電力化が強く求められており、半導体デバイスの高集積化が必要とされている。一方、地球上には、宇宙線が大気と衝突することにより発生する中性子線が降り注いでいる。半導体デバイスの高集積化および微細化に伴い、デバイス内でビットを判定するのに必要な電荷は、減少傾向にあり、宇宙線由来の中性子線によって発生する二次粒子の微小な電荷の影響を受けやすくなっている。このため、近年の電子機器は、従来の電子機器に比べソフトエラーの発生確率が増加しつつある。
このようなソフトエラーの増加傾向に対して、これまで中性子透過像撮影等で用いられてきた加速器中性子源を用いて試験対象の電子機器に中性子を照射し、ソフトエラーを再現することで、電子機器に生じた影響を確認するソフトエラー試験手法が行われている(非特許文献1参照)。
In recent years, electronic devices are strongly required to be miniaturized and reduced in power consumption in addition to high functionality and high performance, and high integration of semiconductor devices is required. On the other hand, neutron rays generated by the collision of cosmic rays with the atmosphere are pouring onto the earth. With the increasing integration and miniaturization of semiconductor devices, the charge required to determine bits in the device tends to decrease, and the influence of minute charges of secondary particles generated by cosmic ray-derived neutron rays is affected. It is easy to receive. For this reason, in recent electronic devices, the probability of occurrence of soft errors is increasing as compared with conventional electronic devices.
In response to this increasing tendency of soft errors, electrons are reproduced by irradiating the electronic equipment to be tested with neutrons using the accelerator neutron source that has been used for neutron transmission imaging and the like. A soft error test method for confirming the effect on the device is performed (see Non-Patent Document 1).
例えば、図6に示すように、中性子透過像撮影の中性子照射の既存手法では、サンプル21に照射される中性子の量を増やすために、中性子発生用のターゲット11の周りを中性子反射材31で囲い、サンプル方向以外に発生した中性子をサンプル21に反射させる構成を採っていた。
For example, as shown in FIG. 6, in the existing method of neutron irradiation for neutron transmission image imaging, in order to increase the amount of neutrons irradiated to the
ソフトエラー試験で上記の構成を採った場合、または、上記構成にてターゲット周りの中性子反射材31を用いない構成を採った場合、ターゲット11、つまり、中性子の発生源から発生した中性子数は、発生源からの距離の2乗に反比例して減衰する。このため、照射先となる試験対象装置(サンプル)の前面と後面とで照射中性子数が異なる。
When the above configuration is adopted in the soft error test, or when the configuration without using the
ソフトエラー試験では、照射した中性子数とエラー発生数とから自然環境でのソフトエラー発生率を推定する。このため、照射中性子数が多い、試験対象装置の前面を基準に推定すると自然環境でのソフトエラー発生率が低く推定されてしまい、照射中性子数が少ない、試験対象装置の後面を基準に推定すると自然環境でのソフトエラー発生率が高く推定されてしまう。その結果、推定したソフトエラー発生率の誤差が大きくなるという課題がある。 In the soft error test, the soft error occurrence rate in the natural environment is estimated from the number of irradiated neutrons and the number of error occurrences. Therefore, if the number of irradiated neutrons is large and the estimation is based on the front surface of the test target device, the soft error occurrence rate in the natural environment is estimated to be low. The soft error rate in the natural environment is highly estimated. As a result, there is a problem that the error of the estimated soft error occurrence rate becomes large.
このような課題に鑑み、中性子数の減衰に対して装置内部の部品位置を考慮して、部品位置毎に中性子数を算出し、ソフトエラー発生率を推定する手法が考えられる。しかし、一般に装置内部の構造は公開されないため推定が困難であり、上記手法は採用できない。 In view of such a problem, a method of estimating the soft error occurrence rate by calculating the neutron number for each component position in consideration of the component position inside the device with respect to the attenuation of the neutron number can be considered. However, since the structure inside the device is not open to the public, it is difficult to estimate it, and the above method cannot be adopted.
このような背景に鑑みて、本発明は、中性子を照射するソフトエラー試験におけるソフトエラー発生率の推定誤差を低減することを課題とする。 In view of such a background, it is an object of the present invention to reduce the estimation error of the soft error occurrence rate in the soft error test in which neutrons are irradiated.
前記した課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、中性子発生源がソフトエラー試験の試験対象装置に照射した中性子を反射する中性子反射材の位置を決定する中性子反射材位置決定方法であって、計算機が、前記中性子発生源から前記試験対象装置の前面に照射された第1の中性子数と、前記中性子発生源から前記試験対象装置の後面に照射された第2の中性子数と、前記中性子反射材から前記試験対象装置の後面に照射された第3の中性子数と、前記中性子反射材から前記試験対象装置の前面に照射された第4の中性子数とを、QMD(Quantum Molecular Dynamics)モデルまたはGEM(Generalized Evaporation Model)モデルを用いて算出するステップと、前記第1の中性子数および前記第4の中性子数の合計と、前記第2の中性子数および前記第3の中性子数の合計とを略同等にする、前記中性子反射材の前後方向における位置を決定するステップと、を実行する、ことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to
また、請求項2に記載の発明は、コンピュータに、請求項1に記載の中性子反射材位置決定方法を実行させるための中性子反射材位置決定プログラムである。
The invention according to
また、請求項3に記載の発明は、中性子発生源がソフトエラー試験の試験対象装置に照射した中性子を反射する中性子反射材の位置を決定する中性子反射材位置決定方法であって、第1の測定器が、前記中性子発生源から前記試験対象装置の前面に照射された第1の中性子数を測定するステップと、第2の測定器が、前記中性子発生源から前記試験対象装置の後面に照射された第2の中性子数を測定するステップと、第3の測定器が、前記中性子反射材から前記試験対象装置の後面に照射された第3の中性子数を測定するステップと、第4の測定器が、前記中性子反射材から前記試験対象装置の前面に照射された第4の中性子数を測定するステップと、計算機が、前記第1の中性子数および前記第4の中性子数の合計と、前記第2の中性子数および前記第3の中性子数の合計とを略同等にする、前記中性子反射材の前後方向における位置を決定するステップと、を実行する、ことを特徴とする。
The invention according to
また、請求項4に記載の発明は、中性子発生源がソフトエラー試験の試験対象装置に照射した中性子を反射する中性子反射材の位置を決定する中性子反射材位置決定装置であって、前記中性子発生源から前記試験対象装置の前面に照射された第1の中性子数を測定した第1の測定器から前記第1の中性子数を取得し、前記中性子発生源から前記試験対象装置の後面に照射された第2の中性子数を測定した第2の測定器から前記第2の中性子数を取得し、前記中性子反射材から前記試験対象装置の後面に照射された第3の中性子数を測定した第3の測定器から前記第3の中性子数を取得し、前記中性子反射材から前記試験対象装置の前面に照射された第4の中性子数を測定した第4の測定器から前記第4の中性子数を取得し、前記第1の中性子数および前記第4の中性子数の合計と、前記第2の中性子数および前記第3の中性子数の合計とを略同等にする、前記中性子反射材の前後方向における位置を決定する、ことを特徴とする。 The invention according to claim 4 is a neutron reflecting material positioning device for determining the position of a neutron reflecting material that reflects neutrons irradiated by a neutron source to a test target device for a soft error test, and the neutron generation. The first neutron number is obtained from the first measuring instrument that measures the number of first neutrons irradiated from the source to the front surface of the test target device, and the rear surface of the test target device is irradiated from the neutron generation source. The second neutron number was obtained from the second measuring instrument that measured the second neutron number, and the third neutron number was measured from the neutron reflector on the rear surface of the test target device. The third neutron number was obtained from the measuring instrument of the above, and the fourth neutron number was obtained from the fourth measuring instrument that measured the fourth neutron number irradiated to the front surface of the test target device from the neutron reflector. In the anteroposterior direction of the neutron reflector, which is acquired and makes the total of the first neutron number and the fourth neutron number substantially equal to the sum of the second neutron number and the third neutron number. It is characterized by determining the position.
また、請求項5に記載の発明は、コンピュータを、請求項4に記載の中性子反射材位置決定装置として機能させるための中性子反射材位置決定プログラムである。
The invention according to
請求項1〜請求項5の発明によれば、試験対象装置の後方に配置した中性子反射材が、試験対象装置の前面と後面との中性子数を略同等とするように、試験対象装置を透過した中性子の減衰を補完することができる。これにより、試験対象装置のソフトエラー発生率を推定する際、推定されるソフトエラー発生率に対応する、試験対象装置への照射中性子数を一定にすることができる。
したがって、中性子を照射するソフトエラー試験におけるソフトエラー発生率の推定誤差を低減することができる。
According to the inventions of
Therefore, it is possible to reduce the estimation error of the soft error occurrence rate in the soft error test in which neutrons are irradiated.
本発明によれば、中性子を照射するソフトエラー試験におけるソフトエラー発生率の推定誤差を低減することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the estimation error of the soft error occurrence rate in the soft error test in which neutrons are irradiated.
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態(以下、「本実施形態」という)について説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter, referred to as “the present embodiment”) will be described with reference to the drawings.
≪第1の実施形態≫
第1の実施形態では、ソフトエラー試験の試験対象装置の後面に中性子反射材を配置し、試験対象装置を通過した中性子を反射し、減衰した分の中性子数を補完することで試験対象装置の前面と後面の照射中性子数を一定とすることが可能な中性子反射材の位置を決定する。これにより決定された位置に中性子反射材を配置することで、試験対象装置の前面、後面のいずれの照射中性子数を用いてもソフトエラー発生率を一定に推定可能となる。
<< First Embodiment >>
In the first embodiment, a neutron reflector is placed on the rear surface of the test target device for the soft error test, neutrons that have passed through the test target device are reflected, and the number of neutrons that have been attenuated is supplemented to supplement the neutron number of the test target device. Determine the position of the neutron reflector that can keep the number of irradiated neutrons on the front and back surfaces constant. By arranging the neutron reflector at the position determined by this, the soft error occurrence rate can be estimated to be constant regardless of the number of irradiated neutrons on the front surface or the rear surface of the device under test.
[構成]
図1に示すように、第1の実施形態を実現する系1は、中性子発生源1と、試験対象装置2と、中性子反射材3とで構成される。
中性子発生源1は、加速器(図示せず)で加速された加速粒子Pが衝突するターゲットであって、加速粒子Pの衝突により、中性子Nを発生する。
[Constitution]
As shown in FIG. 1, the
The
試験対象装置2は、ソフトエラー試験の試験対象であって、例えば、半導体デバイスを備える電子機器である。試験対象装置2は、中性子発生源1からの中性子Nの照射先に配置されている。本明細書中の各実施形態では、中性子発生源1と試験対象装置2とを結ぶ直線方向において、試験対象装置2から中性子発生源1に向かう方向を「前」とし、中性子発生源1から試験対象装置2に向かう方向を「後」とする。試験対象装置2は、前後方向に所定量の寸法(奥行)を有している。
The
中性子反射材3は、試験対象装置2を透過してきた中性子Nを試験対象装置2に反射する。中性子反射材3は、例えば、鉛、鉄、グラファイト等の中性子反射体を用いることができる。
中性子反射材3は、試験対象装置2のおよそ後方に配置するが、中性子反射材3の厳密な配置位置は、以下に述べる方法に従って決定する。
The
The
図1中「測定点A」とは、前後方向における中性子発生源1の位置である。また、「測定点B」とは、前後方向における試験対象装置2の前面の位置である。また、「測定点C」とは、前後方向における試験対象装置2の後面の位置である。「測定点D」とは、前後方向における中性子反射材3(の前面)の位置である。
The “measurement point A” in FIG. 1 is the position of the
[方法]
図2を参照して、系1による中性子反射材3の位置決定方法の手順について説明する。本実施形態は、計算機によるシミュレーションによって中性子反射材3の位置を決定する。計算機は、入出力部、処理部、記憶部といったハードウェアを備えており、処理部の具体例となるCPUが、記憶部の具体例となるメモリ上に読み込んだプログラム(中性子反射材位置決定プログラムを含む)を実行することにより、本実施形態の方法を実現する。計算機は、中性子発生源1の位置、つまり、測定点Aを原点とし、試験対象装置2の位置、具体的には、測定点B,Cのデータを記憶している。
[Method]
The procedure of the method for determining the position of the
図2の処理を開始すると、まず、処理部は、加速粒子Pが中性子発生源1に衝突して発生した中性子Nについて、測定点Aにて発生した中性子数F(x1)を算出する(ステップA1)。F(x)は、中性子発生源1からの距離xにおける中性子数である。測定点Aの中性子発生源1からの距離x=x1は、0である。
When the processing of FIG. 2 is started, the processing unit first calculates the number of neutrons F (x1) generated at the measurement point A for the neutron N generated when the accelerator particle P collides with the neutron generation source 1 (step). A1). F (x) is the number of neutrons at a distance x from the
測定点Aにおける中性子数F(x1)は、例えば、QMD(Quantum Molecular Dynamics)モデルを用いて算出することができる。QMDモデルは、核反応の動的過程に関する計算モデルであって、核子の状態を量子的に取り扱うことで、核子間の相互作用を考慮した反古典的なモデルである。QMDモデルの詳細は、例えば、非特許文献2に開示されている。QMDモデルに用いられる既知の各式を用いたシミュレーションによって、F(x1)を算出することができる。
The neutron number F (x1) at the measurement point A can be calculated using, for example, a QMD (Quantum Molecular Dynamics) model. The QMD model is a computational model for the dynamic process of a nuclear reaction, and is an anticlassical model that considers the interaction between nucleons by quantumly handling the state of nucleons. Details of the QMD model are disclosed in, for example,
また、測定点Aにおける中性子数F(x1)は、例えば、GEM(Generalized Evaporation Model)モデルを用いて算出することもできる。GEMモデルは、蒸発過程と核分裂を取り扱うモデルである。GEMモデルの詳細は、例えば、非特許文献3に開示されている。GEMモデルに用いられる既知の各式を用いたシミュレーションによって、F(x1)を算出することができる。
Further, the neutron number F (x1) at the measurement point A can be calculated by using, for example, a GEM (Generalized Evaporation Model) model. The GEM model is a model that deals with the vaporization process and fission. Details of the GEM model are disclosed in, for example,
次に、処理部は、算出した中性子数F(x1)から、測定点B,C,Dにおける、中性子発生源1から照射される中性子数F(x2)(第1の中性子数),F(x3)(第2の中性子数),F(x4)をそれぞれ算出する(ステップA2)。x2,x3,x4はそれぞれ、測定点B,C,Dでの中性子発生源1からの距離である。先述した通り、中性子発生源1から発生した中性子数は、中性子発生源1からの距離の2乗に反比例して減衰するため、算出したF(x1)に対して、F(x2),F(x3),F(x4)をそれぞれ算出することができる。
Next, the processing unit uses the calculated neutron number F (x1) to irradiate the neutron number F (x2) (first neutron number), F (1st neutron number) at the measurement points B, C, and D. x3) (the number of second neutrons) and F (x4) are calculated respectively (step A2). x2, x3, and x4 are the distances from the
次に、処理部は、中性子反射材3の材料、厚さ(奥行)を仮設定する(ステップA3)。中性子反射材3の材料を特定する周知のパラメータ(例:誘電率、透磁率)の値、および、厚さのパラメータの値を計算機に入力する。
Next, the processing unit temporarily sets the material and thickness (depth) of the neutron reflector 3 (step A3). The values of well-known parameters (eg, permittivity, magnetic permeability) that specify the material of the
次に、処理部は、算出した測定点Dでの中性子数F(x4)から、中性子反射材3で反射される中性子数G(y1)を算出する(ステップA4)。G(y)は、中性子反射材3からの距離yにおける、反射された中性子数である。測定点Dの中性子反射材3からの距離y=y1は、0である。測定点Dにおける中性子数G(y1)は、例えば、QMDモデル、GEMモデルなどで算出することができる。QMDモデルやGEMモデルに用いられる既知の各式を用いたシミュレーションによって、F(x1)を算出することができる。
Next, the processing unit calculates the number of neutrons G (y1) reflected by the
次に、処理部は、算出した中性子数G(y1)から、測定点C,Bにおける、中性子反射材3から照射(反射)される中性子数G(y2)(第3の中性子数),G(y3)(第4の中性子数)をそれぞれ算出する(ステップA5)。y2,y3はそれぞれ、測定点C,Bでの中性子反射材3からの距離である。中性子反射材3から反射した中性子数は、中性子反射材3からの距離の2乗に反比例して減衰するため、算出したG(y1)に対して、G(y2),G(y3)をそれぞれ算出することができる。
Next, the processing unit uses the calculated neutron number G (y1) to irradiate (reflect) the neutron number G (y2) (third neutron number) at the measurement points C and B from the
次に、測定点B,Cのそれぞれにて、中性子発生源1から照射された中性子数と、中性子反射材3から反射された中性子数とを足し合わせる。その結果、処理部は、測定点Bでの中性子数F(x2)+G(y3)、および、測定点Cでの中性子数F(x3)+G(y2)を算出する(ステップA6)。
Next, at each of the measurement points B and C, the number of neutrons irradiated from the
次に、処理部は、ステップA6で算出した、測定点B,Cでの中性子数に対し、差分hを算出する(ステップA7)。差分hの算出式は、例えば、以下の通りである。
h = 1 − {F(x2)+G(y3)}/{F(x3)+G(y2)}
Next, the processing unit calculates the difference h with respect to the number of neutrons at the measurement points B and C calculated in step A6 (step A7). The formula for calculating the difference h is, for example, as follows.
h = 1- {F (x2) + G (y3)} / {F (x3) + G (y2)}
次に、処理部は、差分hが5%以内であるか否か、つまり、|h|≦0.05という関係式を満たすか否か判定する(ステップA8)。満たす場合(ステップA8/Yes)、処理部は、試験対象装置2の前面と後面との間で中性子数が略同じとなるため、中性子発生源1からの中性子反射材3の位置が妥当であると判定し、中性子反射材3の位置を決定する(ステップA9)。決定後、図2の処理を終了する。
Next, the processing unit determines whether or not the difference h is within 5%, that is, whether or not the relational expression | h | ≦ 0.05 is satisfied (step A8). When the condition is satisfied (step A8 / Yes), the number of neutrons in the processing unit is substantially the same between the front surface and the rear surface of the
一方、|h|≦0.05という関係式を満たさない場合(ステップA8/No)、処理部は、差分hが+5%を超えるか否か、つまり、h>0.05という関係式を満たすか否かを判定する(ステップA10)。なお、|h|≦0.05という関係式を満たさないことは、主に、ブラックボックス化している試験対象装置2自身の影響に起因すると考えられる。
On the other hand, when the relational expression | h | ≤0.05 is not satisfied (step A8 / No), the processing unit satisfies whether or not the difference h exceeds + 5%, that is, the relational expression h> 0.05 is satisfied. Whether or not it is determined (step A10). It is considered that the failure to satisfy the relational expression | h | ≤0.05 is mainly due to the influence of the black boxed
h>0.05という関係式を満たす場合(ステップA10/Yes)、試験対象装置2の前面の中性子数が、後面の中性子数よりも多いことを意味している。この場合、処理部は、中性子反射材3を厚くする、または、中性子反射材3を試験対象装置2に近づけるアプローチをとる(ステップA11)。具体的には、中性子反射材3の奥行のパラメータに、より大きな値を計算機に入力する、または、中性子発生源1からの中性子反射材3の位置のパラメータに、より小さな値を計算機に入力する。各値の入力後、処理部は、入力された値に基づいて、中性子数G(y1)を再度算出し(ステップA4)、以降のステップが繰り返される。なお、中性子反射材3を試験対象装置2に近づけた場合には、ステップA2で算出した、測定点DにおけるF(x4)の値が変更されるので、処理部は、変更後のF(x4)を用いて、中性子数G(y1)を再度算出する。
When the relational expression h> 0.05 is satisfied (step A10 / Yes), it means that the number of neutrons on the front surface of the
h>0.05という関係式を満たさない場合(ステップA10/No)、h<−0.05であるが、試験対象装置2の前面の中性子数が、後面の中性子数よりも少ないことを意味している。この場合、処理部は、中性子反射材3を薄くする、または、中性子反射材3を試験対象装置2から遠ざけるアプローチをとる(ステップA12)。具体的には、中性子反射材3の奥行のパラメータに、より小さな値を計算機に入力する、または、中性子発生源1からの中性子反射材3の位置のパラメータに、より大きな値を計算機に入力する。各値の入力後、処理部は、入力された値に基づいて、中性子数G(y1)を再度算出し(ステップA4)、以降のステップが繰り返される。なお、中性子反射材3を試験対象装置2から遠ざけた場合には、ステップA2で算出した、測定点DにおけるF(x4)の値が変更されるので、処理部は、変更後のF(x4)を用いて、中性子数G(y1)を再度算出する。
When the relational expression h> 0.05 is not satisfied (step A10 / No), h <-0.05, which means that the number of neutrons on the front surface of the
第1の実施形態によれば、試験対象装置2の後方に配置した中性子反射材3が、試験対象装置の前面と後面との中性子数を略同等とするように、試験対象装置2を透過した中性子の減衰を補完することができる。これにより、試験対象装置2のソフトエラー発生率を推定する際、推定されるソフトエラー発生率に対応する、試験対象装置2への照射中性子数を一定にすることができる。
したがって、中性子を照射するソフトエラー試験におけるソフトエラー発生率の推定誤差を低減することができる。
According to the first embodiment, the
Therefore, it is possible to reduce the estimation error of the soft error occurrence rate in the soft error test in which neutrons are irradiated.
≪第2の実施形態≫
第2の実施形態では、ソフトエラー試験の試験対象装置の後面に可動式の中性子反射材を配置し、試験対象装置の前面と後面の中性子数を測定しながら、試験対象装置を透過した中性子を反射し、減衰した分の中性子数を補完し、試験対象装置の前面と後面の照射中性子数を一定とする。これにより、試験対象装置の前面、後面のいずれの照射中性子数を用いてもソフトエラー発生率を一定に推定可能となる。
<< Second Embodiment >>
In the second embodiment, a movable neutron reflector is placed on the rear surface of the test target device for the soft error test, and the neutrons transmitted through the test target device are measured while measuring the number of neutrons on the front and rear surfaces of the test target device. The number of neutrons reflected and attenuated is complemented, and the number of irradiated neutrons on the front and rear surfaces of the device under test is kept constant. As a result, the soft error occurrence rate can be estimated to be constant regardless of the number of irradiated neutrons on the front surface or the rear surface of the device to be tested.
[構成]
図3に示すように、第2の実施形態を実現する系2は、中性子発生源1と、試験対象装置2と、中性子反射材3と、中性子数測定器41〜44と、中性子数判定システム5と、可動式リフト6とで構成される。中性子発生源1と、試験対象装置2と、中性子反射材3は、第1の実施形態と共通するので説明を省略する。
[Constitution]
As shown in FIG. 3, the
中性子数測定器41〜44は、例えば、周知の放射線量計数器である。
中性子数測定器41(第1の測定器)は、試験対象装置2の前面に配置されている。中性子数測定器41は、中性子発生源1から試験対象装置2の前面に照射された中性子数を測定する。
中性子数測定器42(第2の測定器)は、試験対象装置2の後面に配置されている。中性子数測定器42は、試験対象装置2を前方から透過して試験対象装置2の後面に照射された中性子数を測定する。
中性子数測定器43(第3の測定器)は、試験対象装置2の後面に配置されている。中性子数測定器43は、試験対象装置2を透過し、試験対象装置2の後方に配置されている中性子反射材3から試験対象装置2の後面に反射された中性子数を測定する。
中性子数測定器44(第4の測定器)は、試験対象装置2の前面に配置されている。中性子数測定器44は、試験対象装置2を後方から透過して試験対象装置2の前面に反射された中性子数を測定する。
The
The neutron number measuring device 41 (first measuring device) is arranged in front of the
The neutron number measuring device 42 (second measuring device) is arranged on the rear surface of the
The neutron number measuring device 43 (third measuring device) is arranged on the rear surface of the
The neutron number measuring device 44 (fourth measuring device) is arranged in front of the
中性子数判定システム5(中性子反射材位置決定装置)は、中性子数測定器41〜44、および、可動式リフト6と通信可能に接続している計算機である。中性子数判定システム5は、中性子数測定器41〜44の各々から取得される中性子数に基づいて、試験対象装置2の位置を決定する。中性子数判定システム5は、入出力部、処理部、記憶部といったハードウェアを備えており、処理部の具体例となるCPUが、記憶部の具体例となるメモリ上に読み込んだプログラム(中性子反射材位置決定プログラムを含む)を実行することにより、本実施形態の方法を実現する。
可動式リフト6は、中性子反射材3の載置台である。可動式リフト6は、中性子数判定システム5からの指示に従い、前後方向に可動する。
The neutron number determination system 5 (neutron reflector position determining device) is a computer communicatively connected to the neutron
The
系2では、試験を行いながら、可動式リフト6を動かして中性子反射材3の前後方向の位置を決定し、中性子数を調整する。
図4を参照して、系2による中性子反射材3の位置決定方法の手順について説明する。
図4の処理を開始すると、まず、中性子数判定システム5の処理部は、中性子反射材3の材料、厚さ(奥行)を仮設定する(ステップB1)。中性子反射材3の材料を特定する周知のパラメータ(例:誘電率、透磁率)の値、および、厚さのパラメータの値を中性子数判定システム5に入力する。
In the
The procedure of the method for determining the position of the
When the processing of FIG. 4 is started, first, the processing unit of the neutron
次に、中性子数測定器41が、試験対象装置2の前面に照射された中性子数F(x2)(第1の中性子数)を測定する。中性子数測定器42が、試験対象装置2の後面に照射された中性子数F(x3)(第2の中性子数)を測定する。中性子数測定器43が、試験対象装置2の後面に反射された中性子数G(y2)(第3の中性子数)を測定する。中性子数測定器44が、試験対象装置2の前面に反射された中性子数G(y3)(第4の中性子数)を測定する(ステップB2)。中性子数判定システム5は、中性子数測定器41〜44の各々から、中性子数F(x2),F(x3),G(y2),G(y3)のデータをそれぞれ取得する。
Next, the neutron
次に、中性子数判定システム5の処理部は、F(x2)+G(y3)、および、F(x3)+G(y2)を算出する(ステップB3)。ステップB3は、ステップA6(図2)に相当する。F(x2)+G(y3)は、試験対象装置2の前面の中性子数の合計である。F(x3)+G(y2)は、試験対象装置2の後面の中性子数の合計である。
Next, the processing unit of the neutron
次に、処理部は、ステップB3で算出した、試験対象装置2の前面、後面での中性子数に対し、差分hを算出する(ステップB4)。ステップB4は、ステップA7(図2)に相当し、差分hは、例えば、ステップA7で用いたものと同じである。
Next, the processing unit calculates the difference h with respect to the number of neutrons on the front surface and the rear surface of the
次に、処理部は、差分hが5%以内であるか否か、つまり、|h|≦0.05という関係式を満たすか否か判定する(ステップB5)。ステップB5は、ステップA8(図2)に相当する。満たす場合(ステップB5/Yes)、処理部は、試験対象装置2の前面と後面との間で中性子数が略同じとなるため、中性子発生源1からの中性子反射材3の位置が妥当であると判定し、中性子反射材3の位置を決定する(ステップB6)。決定後、図4の処理を終了する。
Next, the processing unit determines whether or not the difference h is within 5%, that is, whether or not the relational expression | h | ≦ 0.05 is satisfied (step B5). Step B5 corresponds to step A8 (FIG. 2). When the condition is satisfied (step B5 / Yes), the number of neutrons in the processing unit is substantially the same between the front surface and the rear surface of the
一方、|h|≦0.05という関係式を満たさない場合(ステップB5/No)、処理部は、差分hが+5%を超えるか否か、つまり、h>0.05という関係式を満たすか否かを判定する(ステップB7)。ステップB7は、ステップA10(図2)に相当する。 On the other hand, when the relational expression | h | ≤0.05 is not satisfied (step B5 / No), the processing unit satisfies whether or not the difference h exceeds + 5%, that is, the relational expression h> 0.05 is satisfied. Whether or not it is determined (step B7). Step B7 corresponds to step A10 (FIG. 2).
h>0.05という関係式を満たす場合(ステップB7/Yes)、試験対象装置2の前面の中性子数が、後面の中性子数よりも多いことを意味している。この場合、さらに、処理部は、中性子反射材3が試験対象装置2に最接近しているか否かを判定する(ステップB8)。中性子反射材3が試験対象装置2に最接近しているとは、中性子反射材3の位置の許容範囲内で中性子反射材3が最も前方に位置していることをいう。中性子反射材3の位置の許容範囲は設計事項である。
When the relational expression h> 0.05 is satisfied (step B7 / Yes), it means that the number of neutrons on the front surface of the
最接近している場合(ステップB8/Yes)、試験対象装置2の前面の中性子数を少なくしたいが、可動式リフト6による中性子反射材3の移動では、実現できないことを意味する。この場合、処理部は、中性子反射材3を厚くする、または、中性子反射材3の材料の種類を変更するアプローチをとる(ステップB9)。具体的には、中性子反射材3の奥行のパラメータにより大きな値を中性子数判定システム5に入力する、または、中性子反射材3の材料のパラメータの値を変えて中性子数判定システム5に入力する。各値の入力後、中性子数測定器41は、中性子数F(x2),F(x3),G(y2),G(y3)を再度算出し(ステップB2)、中性子反射材3の位置が決定されるまで(ステップB6)、以降のステップが繰り返される。
In the case of the closest approach (step B8 / Yes), it is desired to reduce the number of neutrons in front of the
一方、最接近していない場合(ステップB8/No)、処理部は、中性子反射材を試験対象装置2に近づけるアプローチをとる(ステップB10)。具体的には、中性子発生源1からの中性子反射材3の位置のパラメータに、より小さな値を中性子数判定システム5に入力する。また、中性子数判定システム5は、可動式リフト6を制御して中性子反射材3を近づける。その後、中性子数測定器41は、中性子数F(x2),F(x3),G(y2),G(y3)を再度測定し(ステップB2)、中性子反射材3の位置が決定されるまで(ステップB6)、以降のステップが繰り返される。
On the other hand, when they are not closest to each other (step B8 / No), the processing unit takes an approach of bringing the neutron reflector closer to the test target device 2 (step B10). Specifically, a smaller value is input to the neutron
また、h>0.05という関係式を満たさない場合(ステップB7/No)、h<−0.05であるが、試験対象装置2の前面の中性子数が、後面の中性子数よりも少ないことを意味している。この場合、処理部は、中性子反射材3を試験対象装置2から遠ざけるアプローチをとる(ステップB11)。具体的には、中性子発生源1からの中性子反射材3の位置のパラメータに、より大きな値を計算機に入力する。また、中性子数判定システム5は、可動式リフト6を制御して中性子反射材3を遠ざける。その後、中性子数測定器41は、中性子数F(x2),F(x3),G(y2),G(y3)を再度測定し(ステップB2)、中性子反射材3の位置が決定されるまで(ステップB6)、以降のステップが繰り返される。
When the relational expression h> 0.05 is not satisfied (step B7 / No), h <-0.05, but the number of neutrons on the front surface of the
第2の実施形態の効果は、第1の実施形態の効果と同じである。また、第2の実施形態では、中性子数測定器41〜44が測定した中性子数が得られればよく、第1の実施形態のように、測定点Aで発生した中性子数や測定点Dで反射した中性子数を求める必要はない。よって、第1の実施形態と比較して、第2の実施形態の中性子数判定システム5による計算負荷を低減させることができる。
The effect of the second embodiment is the same as the effect of the first embodiment. Further, in the second embodiment, it is sufficient that the number of neutrons measured by the neutron
≪実施例≫
奥行25cmの試験対象装置2に対して第2の実施形態を適用した場合の結果を図5に示す。中性子発生源1から試験対象装置2の前面までの距離は150cmであり、後面までの距離は175cmである。この図5には、中性子反射材3を試験対象装置2の後方に配置しない既存手法による結果と、中性子反射材3を試験対象装置2の後方に配置した提案手法による結果とを示す。
<< Example >>
FIG. 5 shows the results when the second embodiment is applied to the
中性子発生源1が発生した中性子に対し、既存手法による試験対象装置2の前面(150cm)の中性子数(図5(a)中符号L1)、後面(175cm)の中性子数(図5(a)中符号L2)、提案手法による試験対象装置2の前面(150cm)の中性子数(図5(a)中符号L3)、後面(175cm)の中性子数(図5(a)中符号L4)の、1.0MeV〜6.0MeVに亘る分布は図5(a)の通りである。
With respect to the neutrons generated by the
図5(b)に示す通り、試験対象装置2の前面と後面との間で照射中性子数が減少してしまう既存手法に対し(3.72E+5→2.77E+5)、提案手法においては照射中性子数が一定になることが確認された(3.85E+5→3.98E+5)。第1の実施形態および第2の実施形態で説明した、中性子反射材3を試験対象装置2の後方に配置するという提案手法は、既存手法と比較して、ソフトエラー試験におけるソフトエラー発生率の推定誤差を30%程度(74%→103%)改善することができ、有効に作用するといえる。
なお、第1の実施形態を適用した場合であっても、図5に示す結果と同等の結果が得られる。
As shown in FIG. 5 (b), in contrast to the existing method in which the number of irradiated neutrons decreases between the front surface and the rear surface of the
Even when the first embodiment is applied, the same result as that shown in FIG. 5 can be obtained.
≪その他≫
(a):差分hによる判定において、5%以内に限る必要はなく(図2のステップA8、図4のステップB5)、5%より小さい微小量(試験対象装置の前面と後面との中性子数が略同等と設定することができる量)であってもよいし、5%より大きい微小量であってもよい。
(b):F(x2)+G(y3)と、F(x3)+G(y2)との比較において、差分hを算出する(図2のステップA7、図4のステップB4)のではなく、例えば、{F(x2)+G(y3)}−{F(x3)+G(y2)}の値が所定値を超えるか否かを判定してもよい。
≪Others≫
(A): The determination based on the difference h does not have to be limited to 5% or less (step A8 in FIG. 2 and step B5 in FIG. 4), and a minute amount smaller than 5% (the number of neutrons on the front and rear surfaces of the device under test). Is an amount that can be set to be substantially equivalent), or may be a minute amount larger than 5%.
(B): In the comparison between F (x2) + G (y3) and F (x3) + G (y2), the difference h is not calculated (step A7 in FIG. 2 and step B4 in FIG. 4), for example. , {F (x2) + G (y3)}-{F (x3) + G (y2)} may be determined whether or not the value exceeds a predetermined value.
本実施形態で説明した種々の技術を適宜組み合わせた技術を実現することもできる。
その他、系の構成、フローチャートなどについて、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
It is also possible to realize a technique in which various techniques described in the present embodiment are appropriately combined.
In addition, the system configuration, flowchart, and the like can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
1 中性子発生源
2 試験対象装置
3 中性子反射材
41〜44 中性子数測定器(第1〜第4の測定器)
5 中性子数判定システム(計算機:中性子反射材位置決定装置)
6 可動式リフト
1
5 Neutron number determination system (computer: neutron reflector position determination device)
6 Movable lift
Claims (5)
計算機が、
前記中性子発生源から前記試験対象装置の前面に照射された第1の中性子数と、前記中性子発生源から前記試験対象装置の後面に照射された第2の中性子数と、前記中性子反射材から前記試験対象装置の後面に照射された第3の中性子数と、前記中性子反射材から前記試験対象装置の前面に照射された第4の中性子数とを、QMD(Quantum Molecular Dynamics)モデルまたはGEM(Generalized Evaporation Model)モデルを用いて算出するステップと、
前記第1の中性子数および前記第4の中性子数の合計と、前記第2の中性子数および前記第3の中性子数の合計とを略同等にする、前記中性子反射材の前後方向における位置を決定するステップと、を実行する、
ことを特徴とする中性子反射材位置決定方法。 It is a neutron reflector position determination method that determines the position of the neutron reflector that reflects the neutrons that the neutron source irradiates the test target device of the soft error test.
The calculator
The number of first neutrons irradiated from the neutron source to the front surface of the device to be tested, the number of second neutrons irradiated from the neutron source to the rear surface of the device to be tested, and the neutron reflector. The number of third neutrons irradiated on the rear surface of the device under test and the number of fourth neutrons irradiated on the front surface of the device under test from the neutron reflector are calculated by using a QMD (Quantum Molecular Dynamics) model or GEM (Generalized). Evaporation Model) Steps to calculate using the model and
Determine the position of the neutron reflector in the anteroposterior direction so that the sum of the first neutron number and the fourth neutron number is substantially equal to the sum of the second neutron number and the third neutron number. Steps to and perform,
A method for determining the position of a neutron reflector.
第1の測定器が、前記中性子発生源から前記試験対象装置の前面に照射された第1の中性子数を測定するステップと、
第2の測定器が、前記中性子発生源から前記試験対象装置の後面に照射された第2の中性子数を測定するステップと、
第3の測定器が、前記中性子反射材から前記試験対象装置の後面に照射された第3の中性子数を測定するステップと、
第4の測定器が、前記中性子反射材から前記試験対象装置の前面に照射された第4の中性子数を測定するステップと、
計算機が、前記第1の測定器〜前記第4の測定器の各々から前記第1の中性子数〜前記第4の中性子数の各々を取得し、前記第1の中性子数および前記第4の中性子数の合計と、前記第2の中性子数および前記第3の中性子数の合計とを略同等にする、前記中性子反射材の前後方向における位置を決定するステップと、を実行する、
ことを特徴とする中性子反射材位置決定方法。 It is a neutron reflector position determination method that determines the position of the neutron reflector that reflects the neutrons that the neutron source irradiates the test target device of the soft error test.
A step in which the first measuring instrument measures the number of first neutrons irradiated from the neutron source to the front surface of the device under test.
A step in which the second measuring instrument measures the number of second neutrons irradiated from the neutron source to the rear surface of the device under test.
A step in which the third measuring instrument measures the number of third neutrons irradiated from the neutron reflector to the rear surface of the device under test.
A step in which the fourth measuring instrument measures the number of fourth neutrons irradiated from the neutron reflector to the front surface of the device under test.
The computer obtains each of the first neutron number to the fourth neutron number from each of the first measuring device to the fourth measuring device, and obtains the first neutron number and the fourth neutron number. Performing a step of determining the position of the neutron reflector in the anteroposterior direction, which makes the sum of the numbers substantially equal to the sum of the second neutrons and the third neutrons.
A method for determining the position of a neutron reflector.
前記中性子発生源から前記試験対象装置の前面に照射された第1の中性子数を測定した第1の測定器から前記第1の中性子数を取得し、
前記中性子発生源から前記試験対象装置の後面に照射された第2の中性子数を測定した第2の測定器から前記第2の中性子数を取得し、
前記中性子反射材から前記試験対象装置の後面に照射された第3の中性子数を測定した第3の測定器から前記第3の中性子数を取得し、
前記中性子反射材から前記試験対象装置の前面に照射された第4の中性子数を測定した第4の測定器から前記第4の中性子数を取得し、
前記第1の中性子数および前記第4の中性子数の合計と、前記第2の中性子数および前記第3の中性子数の合計とを略同等にする、前記中性子反射材の前後方向における位置を決定する、
ことを特徴とする中性子反射材位置決定装置。 It is a neutron reflector positioning device that determines the position of the neutron reflector that reflects the neutrons that the neutron source irradiates the test target device of the soft error test.
The first neutron number was obtained from the first measuring instrument that measured the first neutron number irradiated to the front surface of the test target device from the neutron source.
The second neutron number was obtained from the second measuring instrument that measured the second neutron number irradiated from the neutron source to the rear surface of the test target device.
The third neutron number was obtained from the third measuring instrument that measured the third neutron number irradiated to the rear surface of the test target device from the neutron reflector.
The fourth neutron number was obtained from the fourth measuring instrument that measured the fourth neutron number irradiated to the front surface of the test target device from the neutron reflector.
Determine the position of the neutron reflector in the anteroposterior direction so that the sum of the first neutron number and the fourth neutron number is substantially equal to the sum of the second neutron number and the third neutron number. To do,
A neutron reflector positioning device characterized by this.
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