2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of an evaluation method of space radiation effects on semiconductor devices using laser acceleration charged-particles
| Project/Area Number |
15K13410
|
|---|
| Research Institution | Kyushu University |
|---|
Principal Investigator |
渡辺 幸信 九州大学, 総合理工学研究院, 教授 (30210959)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 量子ビーム / レーザー駆動イオン加速 / 宇宙線環境 / 半導体デバイス / イオン計測システム |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、極短パルス高ピーク出力レーザーの最先端技術に基づく革新的なレーザー駆動複合量子ビーム照射場を宇宙機搭載電子デバイスの宇宙線影響評価へ応用することを目指し、発生放射線の基礎データ取得と半導体デバイス誤動作シミュレーション手法を開発することを研究目的にしている。これまでの研究実績は以下の通りである。
最終年度は主として、レーザー駆動加速イオンの計測・診断用にトムソンパラボラ分光器と輝尽性蛍光体フィルムであるイメージングプレート(IP)を組み合わせたエネルギー分布計測系を構築し、IP発光解析モデルに基づく機械学習法による自動イオン分類法を新規開発した。放射線医学研究所HIMAC施設にて、C及びXeイオンのIP照射実験を行い、提案した発光モデル式の妥当性やパラメータの決定を行った。また、測定したIP輝度分布からイオン種を同定するために機械学習法による自動イオン分類法を適用し、その有効性を実証した。初年度に開発した電子線エネルギー分布計測手法と合せ、レーザー駆動複合量子ビーム照射場の特性評価用基本測定システムを構築できた。
半導体デバイス誤動作シミュレーションのために、粒子・イオン輸送計算コードPHITSによる電荷付与計算と付与電荷輸送に対する簡易的な有感体積(SV)モデルを組み合わせたシミュレーション手法を開発した。陽子に対して、単色エネルギーによる測定データに見られる入射エネルギー依存性を再現できることを確認し、前年度QST関西光科学研究所のJ-KAREN-Pで測定された陽子の連続エネルギー分布を入力して、１陽子入射当たりのシングルイベントアップセット確率の計算を実施した。以上の検討を踏まえ、レーザー駆動複合量子ビーム照射場に対してPHITS＋SVモデルによる半導体デバイス誤動作シミュレーションの可能性を示せた。
|
-
[Journal Article] Ion Acceleration Experiment with the High Intensity, High Contrast J-KAREN-P Laser System2018
Author(s)
Mamiko NISHIUCHI,Hiromitsu KIRIYAMA, Hironao SAKAKI, Nicholas P. DOVER, Kotaro KONDO, Takumi MIYAHARA, James KOGA, Alexander S. PIROZHKOV, Akito AGISAKA, Yuji FUKUDA, Koichi OGURA, Yukinobu WATANABE, Masaki KANDO, Kiminori KONDO
-
Journal Title
レーザー研究
Volume: 46
Pages: 印刷中
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
-
-
[Presentation] 超高強度高コントラストJ-KAREN-Pによるイオン加速実験の現状とその応用2018
Author(s)
西内満美子, 榊 泰直, ドーバー ニコラス ピーター, 近藤康太郎, 桐山博光, コーガ ジェームズ, 渡辺幸信, 神門正城, 近藤公伯, 畑 昌育, 岩田 夏弥, 千徳 靖彦
Organizer
日本物理学会第73回年次大会
-
-
