نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی / پژوهشگاه فضایی ایران

2 سرپرست گروه پژوهشی توان و پردازش داده / پژوهشکده سامانه های ماهواره

3 پژوهشگر / پژوهشگاه فضایی ایران

10.24200/nst.2021.728.1495

چکیده

شرایط محیطی فضا اثرات نامطلوبی بر عملکرد مدارات الکترونیکی دارد. عدم وجود سازوکار همرفت در انتقال حرارت، تاثیرات پلاسما، پرتوهای فضایی و اجرام فضایی از جمله عوامل خرابی یا کاهش عمر تجهیزات بکارگرفته شده در ماهواره‌ها هستند. در این میان پرتوهای فضایی منشاء بروز آسیب‌های متنوعی بر مواد و قطعات استفاده شده در ماهواره‌ها هستند. یکی از این آسیب‌ها "دُز یونساز تجمعی" است که یک اثر تدریجی بوده و به مرور زمان منجر به خرابی و کاهش کیفیت و عمر قطعات الکترونیکی می‌شود. داشتن اطلاعات دقیق از محیط پیرامونی ماهواره این امکان را فراهم می‌سازد تا با طراحی مناسب و بهینه بر عمر و قابلیت اطمینان آن افزود. دُزیمترها ابزار مناسبی برای سنجش پرتوها هستند که متناسب با نوع پرتوی یونساز و میزان تابش انتخاب می‌شود. در این مقاله سعی شده است تا با توجه به محیط عملیاتی یک ماهواره، جزئیات طراحی، ساخت و تست یک دُزیمتر برای سنجش دُز یونساز تجمعی ارائه شود. اساس کار این دُزیمتر بر پایه اندازه‌گیری تغییرات افت ولتاژ ناشی از پرتوهای جذب شده بر روی یک نیمه هادی از نوع RadFET است. صحت عملکرد طرح فوق با ارائه نتایج شبیه‌سازی و آزمون‌های عملکردی تایید می‌شود. پاسخ سریع، توان مصرفی کم و پایداری حرارتی مناسب، از جمله ویژگیهای این دُزیمتر است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Design, Implementation and Test of a Space Qualified Dosimeter for Total Ionizing Dose Measurement

نویسندگان [English]

  • Reza Amjadifard 1
  • Farhad Bagheroskouei 2
  • Nafiseh Namazypour 3
  • Omid Shekoofa 1

1 Faculty member / Iranian Space Research Center

2 Manager of power and data processing department / Satellite Research institute

3 Researcher / Iranian Space Research Center

چکیده [English]

The space environment can cause severe problems for electronic circuits. The plasma, radiation, debris, and no thermal convection are some of the space environment specific conditions. Space radiations are the source of several different damages such as total ionizing dose (TID). During a satellite’s mission life, the TID gradually degrades the quality of the electronic components. Designing reliable equipment needs to have enough information about the mission environment. Some part of this information could be obtained by means of dosimetry. There are several kinds of dosimeter based on the type and intensity of radiation sources. In this article, a dosimeter has been introduced that could be able to measure the TID for a satellite in a low earth orbit. This dosimeter uses a RadFET to measure the TID. Results from simulation and implemented version of dosimeter verify the accuracy and quality of proposed dosimeter. The low power consumption, fast data recording, and thermal stability are some of the features of the proposed dosimeter.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Dosimeter
  • Total Ionizing Dose
  • Satellite
  • RadFET