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低溫光輻射實驗室致力於研究、建立與保存我國最高精度的光輻射功率溯源源頭-低溫輻射計基準，實現了350nm2350nm波段範圍內激光/連續譜的高精度光輻射功率測量，最佳測量不確定度達到Urel=0.02%（k=2）。

機構簡介

實驗室在探測器量子效率模型與功率標準探測器研製方面也已取得多項科技成果，並已參與研究我國空間輻射基準的地面定標問題。實驗室在為地球觀測、衛星遙感、環境變化、工業監測等多個領域的高精度光輻射溯源需求問題提供有力支撐。

相關資訊

一種低溫輻照綜合試驗裝置及試驗方法

背景技術

半導體器件是航天器關鍵系統中應用最廣泛的電子器件之一；空間電子輻照效應中對半導體器件影響最嚴重的輻射損傷是總劑量輻射損傷；總劑量輻射效應主要會令半導體器件的氧化層中產生電子空穴對，生成氧化物俘獲正電荷，導致器件性能退化甚至失效；低溫環境下，半導體器件的載流子遷移率會有所增加，漏電特性有所改善，亞閾值開關特性更陡；在低溫下運行的電路，會有更高的速度和可靠性，出錯率也會更低；空間環境中的真空、電子輻照、低溫等綜合效應對航天用半導體器件損傷極大，會導致器件的異常或失靈，甚至導致航天器發生災難性的事故，而現有儀器設備無法同時模擬太空環境中的真空、輻照以及低溫，以實現對半導體器件的測試。

技術實現要素

本發明的目的是為了解決現有儀器設備不能實現對半導體器件低溫與電子輻照同時測試的問題，提出了一種低溫輻照綜合試驗裝置及試驗方法。

本發明所述的一種低溫輻照綜合試驗裝置，該綜合試驗裝置設置在電子輻照艙室內；該綜合試驗裝置包括高頻高壓電子加速器、恆溫真空倉、屏蔽箱、pcb板、風冷壓縮機、溫度控制儀、無油分子泵和杜邦線；

所述恆溫真空倉橫向水平放置，並且恆溫真空倉的頭部頂端設有光學窗口；所述高頻高壓電子加速器位於光學窗口的正上方，高頻高壓電子加速器用於產生並加速電子，所述電子的運動方向為豎直向下，電子的輻照劑量由待測器件的結構參數決定；

所述風冷壓縮機、溫度控制儀和無油分子泵分別設置在屏蔽箱內，並且屏蔽箱的一側與恆溫真空倉的尾部相連通；其中，風冷壓縮機用於降低恆溫真空倉內的溫度，溫度控制儀用於調節恆溫真空倉內的溫度；無油分子泵用於將恆溫真空倉抽成真空；

恆溫真空倉的頭部側壁上設有連接口，所述pcb板以覆蓋的方式固定在該連接口處；其中，pcb板的引線格式也是由待測器件的結構參數決定；

待測器件放置於恆溫真空倉的頭部內，並通過螺絲釘進行固定，待測器件的引腳通過杜邦線與pcb板的引線相連。

進一步的，該綜合試驗裝置還包括兩個裝置支架和水平平台；

所述水平平台設置在電子輻照艙室內，並且水平平台的上表面處於水平狀態；

兩個裝置支架分別設置在水平平台的上表面，並且一個裝置支架支撐在恆溫真空倉的頭部外側底面上，另一個裝置支架支撐在恆溫真空倉尾部外側底面上。

進一步的，所述pcb板的外側設有外部電學測試點；

進一步的，所述恆溫真空倉內還設置有熱電偶、冷頭、導熱銅柱和樣品固定台；

所述導熱銅柱的一端與風冷壓縮機的降溫口相連，導熱銅柱的另一端與冷頭的一端固連，冷頭的另一端與樣品固定台固連；樣品固定台用於將待測器件固定在其上表面；

所述熱電偶固定在冷頭的側壁上，並且熱電偶通過溫度控制儀進行控制。

一種低溫輻照綜合試驗方法，該試驗方法包括以下步驟：

步驟一、根據待測器件的結構參數，確定所需低溫條件，確定所需電子輻照劑量，確定pcb板4的引線格式；

步驟二、根據步驟一確定的pcb板的引線格式，設計pcb板的板外邊框、放置安裝孔、標註尺寸、布局布線、大面積敷銅和網格敷銅、擺放絲印，並將設計好的pcb板以覆蓋的方式固定在恆溫真空倉的頭部側壁上；

步驟三、將待測器件放置在樣品固定台上，並通過杜邦線將待測器件的引腳與pcb板的引線相連；

步驟四、打開無油分子泵，將恆溫真空倉抽成真空；

步驟五、通過溫度控制儀對恆溫真空倉內的溫度進行調節，使得恆溫真空倉達到步驟一中確定的所需低溫條件；

步驟六、通過控制高頻高壓電子加速器產生並加速電子對待測器件進行電子輻照，當高頻高壓電子加速器產生的電子達到步驟一中確定所需電子輻照劑量時，完成試驗。

進一步的，步驟一中確定的所需低溫條件為10k～300k。

進一步的，步驟四中恆溫真空倉抽成真空後，其內部空氣的量級為10-3～10-4pa。

本發明的有益效果為：在電子輻照艙室內搭建恆溫真空倉的方式來實現低溫和電子輻照同步測量及原位表徵；該綜合試驗裝置通過無油分子泵抽真空來模擬太空真空環境，同時保護待測器件不受空氣中的水汽影響；通過風冷壓縮機降溫來模擬太空低溫環境；通過高頻高壓電子加速器發出的電子來模擬太空中的電子輻照；為待測器件空間可靠性的測試提供了試驗條件。