CN103838945A - 确定辐射敏感器件抗辐射性能指标的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种确定辐射敏感器件抗辐射性能指标的方法，该方法包括：通过试验获取多个样本器件的辐射失效水平，并计算辐射失效水平的对数ln(R_FAILi)、对数平均值和标准差建立以样本数n、置信度c和生存概率p的单边置信区间K_TL(c，n，p)，并获取单边置信区间值；根据式子计算器件分类判据值；PCC为器件分类判据值，即为辐射敏感器件抗辐射性能指标。本发明提供的方法对器件辐射响应不一致导致的评估不确定性进行更为精确的评价，并为型号任务的顺利完成提供保障。

Description

确定辐射敏感器件抗辐射性能指标的方法

技术领域

本发明涉及辐射敏感器件抗辐射性能指标确定技术领域，特别涉及一种采用器件分类判据(PCC)方法确定辐射敏感器件抗辐射性能指标RDM。 

背景技术

为保证卫星空间辐射环境的可靠性而建立空间辐射环境可靠性指标体系，其中辐射敏感器件抗辐射性能指标(RDM)是可靠性的一个重要评定指标，指器件抗辐射性能本征指标与任务要求的抗辐射性能之比，即RDM＝R_MF/R_SPEC，而辐射设计裕量RDM的确定可以依据理论进行相应的计算获得。 

目前，对于辐射敏感器件抗辐射性能指标评价方法有批允许不合格品率(LTPD)方法、参数设计裕量方法(PDM)、过试验(overtesting)方法等，现有的这些方法容易受到器件本身对辐射响应的不一致，以及批次性差异等因素的影响，指标的确定不准确。 

发明内容

(一)所要解决的技术问题 

本发明提供一种确定RDM指标的方法——器件分类判据(PCC)方法。该方法适用于关键器件的抗辐射要求，关键器件的RDM一般在10～100之间。该方法克服了指标容易受到器件本身对辐射响应的不一致，以及批次性差异等因素的影响，使RDM的确定更准确。 

(二)技术方案 

本发明提供一种确定辐射敏感器件抗辐射性能指标的方法，该方法包括： 

S1、通过试验获取多个样本器件的辐射失效水平，并计算辐射失 效水平的对数

对数平均值

和标准差

S2、建立样本数n、置信度c和生存概率p的单边置信区间K_TL(c，n，p)，并获取单边置信区间值； 

S3、根据式子

计算器件分类判据值；PCC值即为辐射敏感器件抗辐射性能指标。 

优选的，获取单边置信区间值具体包括： 

利用R语言构造单边置信区间函数： 

＞K_TL＝function(c，n，p){qt(c，n-1，sqrt(n)*qnorm(p))/sqrt(n)}；计算单边置信区间值。 

优选的，所述单边置信区间值通过查表获取。 

(三)有益效果 

本发明通过提供器件分类判据方法确定辐射敏感器件抗辐射性能指标，对器件辐射响应不一致导致的评估不确定性进行更为精确的评价，并为型号任务的顺利完成提供保障。 

附图说明

图1为本发明所提供方法的步骤流程图。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。 

一种确定辐射敏感器件抗辐射性能指标的方法，如图1所示，该方法包括： 

S1、通过试验获取多个样本器件的辐射失效水平，并计算辐射失效水平的对数

对数平均值

和标准差

S2、建立样本数n、置信度c和生存概率p的单边置信区间K_TL(c，n，p)，并获取单边置信区间值； 

由于器件的辐射响应不一致，试验存在抽样风险，为了避免这一风险，使用单边置信区间K_TL(c，n，p)； 

S3、根据式子

计算器件分类判据值；PCC 值即为辐射敏感器件抗辐射性能指标；在工程应用中计算更精确的RDM值，这样精确的任务指标可为器件的评价提供更好的依据。 

获取单边置信区间方法具体包括：利用R语言构造单边置信区间函数： 

＞KTL＝function(c，n，p){qt(c，n-1，sqrt(n)*qnorm(p))/sqrt(n)}；计算单边置信区间，利用R语言可以很方便的构造K_TL函数。 

所述单边置信区间值通过查表获取。 

具体的，该方法为： 

S1、通过试验获取多个样本器件的辐射失效水平，并计算各样本的辐射失效水平的对数、对数平均值以及标准差； 

其中，任一个样本器件的辐射失效水平为辐射失效水平的对数平均值为：

标准差为 

$S_{\ln \left(R_{\mathrm{FAIL}}\right)}={\left(\frac{1}{n-1}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{[\ln \left(R_{{\mathrm{FAIL}}_i}\right)-\stackrel{\‾}{\ln \left(R_{\mathrm{FAIL}}\right)}]}^2\right)}^{1/2};$

S2、建立样本数n、置信度c和生存概率p的单边置信区间K_TL(c，n，p)，并获取单边置信区间值； 

PCC方法根据被测试器件的数量、在一定的置信度和要求器件达到的生存概率下，计算器件辐射水平的下限值。  $P\left[P{[\ln \left(R_{\mathrm{FAIL}}\right)\≥\stackrel{\‾}{\ln \left(R_{\mathrm{FAIL}}\right)}-K_{\mathrm{TL}}(c,n,p)*S_{\ln \left(R_{F}A\right)}]}_I{\≥}_{L}p\right]\≥c,$ 即例如当p＝99％，c＝90％时，上述式子表述为：进行多次特性测试时90％的次数，99％的概率满足 $\ln \left(R_{\mathrm{FAIL}}\right)\≥\stackrel{\‾}{\ln \left(R_{\mathrm{FAIL}}\right)}-K_{\mathrm{TL}}(c,n,p)*S_{\ln \left(R_{\mathrm{FAIL}}\right)},$ 使单边置信区间值K_TL的估计更为准确。 

K_TL可查阅相应表格或计算得到； 

利用R语言， 

①利用R语言构造K_TL函数： 

＞K_TL＝function(c，n，p){qt(c，n-1，sqrt(n)*qnorm(p))/sqrt(n)} 

②计算K_TL值 

＞K_TL(c，n，p) 

经复核，计算得到的K_TL值与MIL-HDBK-814中的KLM表一致。如：＞K_TL(0.95，8，0.99) 

＞[1]4.353856 

查KLM表得到的值为4.353。 

S3、根据式子

计算器件分类判据值；PCC为器件分类判据值，即为辐射敏感器件抗辐射性能指标。 

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。 

Claims (3)

1.一种确定辐射敏感器件抗辐射性能指标的方法，其特征在于，该方法包括：

S1、通过试验获取多个样本器件的辐射失效水平，计算辐射失效水平的对数ln(R_FILi)、对数平均值和标准差

S2、建立样本数n、置信度c和生存概率p的单边置信区间K_TL(c，n，p)，并获取单边置信区间值；

S3、根据式子

计算器件分类判据值；PCC值即为辐射敏感器件抗辐射性能指标。

2.如权利要求1所述方法，其特征在于，获取单边置信区间值具体包括：

利用R语言构造单边置信区间函数：

＞K_TL＝function(c，n，p){qt(c，n-1，sqrt(n)*qnorm(p))/sqrt(n)}；计算单边置信区间值。

3.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述单边置信区间值通过查表获取。