Cyfrowy synchroniczny układ ASIC, jako detektor promieniowania neutronowego

• Autorzy: Romiński A. , Makowski D. , Napieralski A.

Warianty tytułu

EN

Synchronous digital ASIC as a neutron radiation detector

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł przedstawia projekt selektywnego detektora promieniowania neutronowego, zbudowanego z wykorzystaniem układu cyfrowego wrażliwego na odwracalne błędy pojedyncze SEU (ang. Single Event Upset). Dla zwiększenia wrażliwości struktury rejestru na występowanie odwracalnych błędów SEU opracowano szereg metod, zaprezentowanych w artykule. Przedstawiono też symulacje określające warunki poprawnej pracy oraz parametry układu, które zgodnie z zapewnieniem dostawcy technologii powinien spełniać.

EN

The paper deals with neutron radiation detector design. The neutron detector was designed with application of sensitive to reversible Single Event Upsets (SEUs) digital circuit. The detector bases on a modified shift register (see Fig. 3), using dual supply voltage.. The paper presents a number of methods that were developed to enhance sensitivity of the detector to reversible SEUs. There are discussed physical phenomena that influence the technological fabrication process and topology of the integrated circuit. There are given some exemplary parameters of the designed register (input capacitance, clock-to-output delay) for the internal flip-flops, the pre-layout, as well as the post-layout (with extracted parasitic components) simulations, with visible (e.g. approx. 2-3 times) difference between the ideal (pre-layout) and real (post-layout) design. The simulation tests and the final layout (see Fig. 4) were prepared using CADENCE IC environment in 6.1.4 version, as a process design kit for chosen ITE CMOS technology. The general research background and realisation perspective (selected foundry run) are shown in the conclusion paragraph. Also the perspectives for a future testbench circuit in real and factual radiation environment are briefly described.

Słowa kluczowe

PL

błędy pojedyncze SEU; rejestr przesuwny; układ scalony ASIC

EN

single event upset; register; Application Specific Integrated Circuit (ASIC)

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 56, nr 7
• Strony: 652--655
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys.

Twórcy

autor

Romiński A.

autor

Makowski D.

autor

Napieralski A.

• Politechnika Łódzka, Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych, ul. Wólczańska 221/223 Budynek b18, 90-924 Łódź,

Bibliografia

• [1] Makowski D.: “The impact of radiation on electronic devices with the special consideration of neutron and gamma radiation monitoring”, Politechnika Łódzka, praca doktorska 2006.
• [2] Mukherjee B., et al.: “Dosimetry of high energy electron linac produced photoneutrons and the bremsstrahlung gamma rays using TLD-500, TLD-700 dosimeter pairs”, Nucl. Instrum. Methods 545, 2005.
• [3] Jaksic A., et al.: “Gamma-ray irradiation and post-irradiation responses of high dose range RADFETs”, RADECS 2001, 6th European Conference on, pages 57-65, 2001.
• [4] Lund J. C., Sinclair F., Entine G.: “Neutron dosimeter using a dynamic random access memory as a sensor” IEEE Trans. Nucl. Sci. 33 620-3, 1996.
• [5] Keating M., Flynn D., Aitken R., Gibbons A., Shi K.: “Low Power Methodology Manual: For System-on-Chip Design”, Springer, 2007.