Испытание на радиацию — ESCC / MIL-STD-883 / ECSS-Q-ST-60-15

Что такое Radiation?

Радиационные испытания — это группа испытаний, в которых компонент оценивается на предмет общей ионизирующей дозы (TID), единичных эффектов (SEE) и повреждений при смещении. Это фундаментальный шаг в квалификации в области космической электроники.

Radiation: цель

Цель состоит в том, чтобы убедиться, что электронные компоненты сохраняют свою функцию при той дозе радиации, которой они будут подвергаться в течение миссии, и устойчивы к единичным воздействиям.

К каким изделиям применяется Radiation?

Космическая электроника и интегральные схемы
Преобразователи мощности
Датчики и детекторы
Оптические и полимерные материалы

В каких отраслях применяется Radiation?

Аэрокосмическая промышленностьКосмосОборонаЭлектроника

Стандарты, связанные с Radiation

Основные характеристики ESCC
MIL-STD-883, метод 1019
ECSS-Q-ST-60-15
JESD57

Radiation: условия

Общая доза (TID): Определяется в крад(Си) в соответствии с профилем миссии.
Мощность дозы: Определено в стандарте; эффекты низкой мощности дозы оцениваются отдельно
Эффекты одного события: Оценка SEU, SEL, SET, SEB с помощью пучка тяжелых ионов или протонов
Температура: Определено в стандарте; повышенная температура в некоторых тестах

Оборудование для Radiation

Источник гамма-излучения (Co-60)
Доступ к ускорителю тяжелых ионов или протонов
Дозиметрическая система
Установка для электрических характеристик во время облучения

Требования к образцам для Radiation

Количество образцов и отслеживаемость партий должны быть документированы.
Электрические характеристики должны быть выполнены до облучения.
Критические параметры и пределы должны быть определены.
Некоторые тесты одноразовые.

Radiation: продолжительность

Это зависит от доступа к источнику и уровня дозы; программа обычно занимает несколько недель.

Radiation: порядок проведения

1Определены радиационная обстановка миссии и целевая доза.
2Электрические характеристики проводят перед облучением.
3Облучение применяется при определенной мощности дозы.
4Параметры измеряются в точках промежуточной дозы.
5Испытания луча проводятся для единичных эффектов.
6Результаты представлены в виде сдвига параметров и сечения событий.

Radiation: критерии приёмки

Критерий приемлемости указан в спецификации как допустимые пределы смещения критических параметров и пороги единичного воздействия.

Оценка результатов

TID и SEE — разные механизмы; компонент, который проходит одно, может выйти из строя другое. Эффекты мощности дозы особенно важны в биполярных технологиях.

Radiation: протокол

Прикладные стандарты
Целевая доза и мощность дозы
Дозиметрические записи
Параметры до/после облучения
Однособытийные сечения

Аккредитация

EUROLAB имеет международно признанную аккредитацию, полученную от органов по аккредитации, являющихся участниками многосторонних соглашений о признании IAF и ILAC, в соответствии с ISO/IEC 17025 для лабораторных испытаний, ISO/IEC 17020 для инспекций и надзора, а также ISO/IEC 17021-1 и ISO/IEC 17065 для сертификации систем и продукции. Эта цепочка гарантирует, что выданные отчеты и сертификаты принимаются по всему миру.

Возможность проведения этого теста в рамках аккредитованной области зависит от вашего продукта и применяемого стандарта; поскольку аккредитация основана на методе, объем работ подтверждается в письменной форме на этапе предложения.

Область применения и разрешения

Соответствующие правила

Квалификационные характеристики космических компонентов

Аэрокосмические испытания — Что охватывает эта область испытаний?

В разделе ниже описывается область, к которой относится испытание Radiation; условия и критерии приемки именно этого испытания приведены в разделах выше. Объём, специфичный для вашего продукта, подтверждается письменно на этапе коммерческого предложения.

Аэрокосмические испытания показывают, что оборудование продолжает работать в условиях полёта, и предоставляют доказательства для досье лётной годности. В этой отрасли приемлемая вероятность отказа на несколько порядков ниже, чем в других секторах; это напрямую определяет объём испытаний и нагрузку по сертификации.

Наиболее характерная черта этой области — ПРОСЛЕЖИВАЕМОСТЬ. Фиксируется, из какой плавки получена деталь самолёта, в какой печи термообработки и по какому циклу она обработана, какой сварщик выполнил сварку и какой инспектор её принял. Протокол испытаний — лишь одно звено этой цепи; если цепь разорвана, отчёт сам по себе не имеет ценности.

Экологическая квалификация проводится по RTCA DO-160, категории выбираются в зависимости от МЕСТА УСТАНОВКИ оборудования на воздушном судне. Устройство, установленное на приборной панели кабины, и устройство, установленное внутри крыла, проходят один и тот же раздел по разным категориям. Поэтому при чтении отчёта DO-160 важно знать, какие разделы применялись с какими категориями.

В части программного обеспечения и сложной аппаратуры подход меняется полностью: доказательством служит не испытание, а ГАРАНТИЯ ПРОЦЕССА. DO-178C для программного обеспечения и DO-254 для сложной электронной аппаратуры определяют, как должен вестись процесс разработки и какие доказательства должны быть получены. Каждый шаг — от требования до кода, от тестирования кода до анализа покрытия — должен быть прослеживаем. Тестирование ПО не делает его сертифицируемым; это делает запись процесса.

В части материалов и специальных процессов действует отдельный свод правил. AWS D17.1 используется для сварки, SAE AMS 2750 — для пирометрии при термообработке, NAS 410 — для персонала неразрушающего контроля. Для специальных процессов (термообработка, покрытие, сварка, НК, склеивание) аккредитация NADCAP фактически обязательна в цепочке поставок; без NADCAP продать детали многим OEM-производителям невозможно.

В части системы качества применяется серия AS/EN 9100: 9100 для производителей, 9110 для организаций технического обслуживания и 9120 для дистрибьюторов. Без этих сертификатов практически невозможно войти в аэрокосмическую цепочку поставок, а аудиты значительно подробнее, чем в других отраслях.

Риск поддельных деталей — тема, специфичная для этой отрасли. Для выявления поддельных или переработанных деталей в цепочке поставок электронных компонентов используются отдельные стандарты и методы проверки (визуальный осмотр, рентген, декапсуляция и исследование внутренней структуры, РФА).

Космические применения добавляют дополнительные уровни: газовыделение в вакууме, радиационная стойкость, длительное термовакуумное циклирование и оценка одиночных эффектов.

Группы методов в этой области

Экологическая квалификация
Разделы RTCA DO-160: температура и высота, вибрация, удар, влажность, песок и пыль, грибковая стойкость, соляной туман, восприимчивость к жидкостям, обледенение, молния.
Электромагнитные
Разделы ЭМС DO-160; характеристики электропитания MIL-STD-461 и MIL-STD-704 на военных платформах.
Обеспечение достоверности ПО и оборудования
Жизненный цикл ПО по DO-178C и доказательства обеспечения аппаратного проектирования по DO-254; прослеживаемость требований и анализ покрытия.
Материалы и сварка
Аттестация сварки по AWS D17.1, механические испытания материалов, металлография и неразрушающий контроль.
Контроль специальных процессов
Пирометрия по SAE AMS 2750, верификация процессов покрытия и термообработки, подготовка к аудитам NADCAP.
Космическая среда
Термовакуумное циклирование, дегазация, радиационная стойкость и акустическая/вибрационная квалификация.

Часто путаемое в этой области

"Сертификата DO-160" не существует; DO-160 — это спецификация испытаний, результатом которой является отчёт о квалификации.
Выбор разделов и категорий определяется техническим заданием заказчика на оборудование; лаборатория не может сделать этот выбор самостоятельно.
DO-178C и DO-254 не могут быть подтверждены только испытаниями; доказательством служит прослеживаемость процесса разработки.
Сертификат AS9100 не является одобрением продукции; это сертификат системы менеджмента качества, одобрение деталей выполняется отдельно.
Для специальных процессов работа, выполненная без NADCAP, не принимается в цепочке поставок, даже если технически она верна.
MIL-STD-810 и DO-160 часто путают: одна — военная, другая — гражданская авиационная спецификация, и их профили различаются.

Какие решения подкрепляют эти результаты

Лётная годность и документация TSO/ETSO
Вход в авиакосмическую цепочку поставок и одобрение поставщика
Одобрение специальных процессов и подготовка к NADCAP
Определение влияния конструктивного изменения на квалификацию
Управление риском контрафактных деталей и верификация компонентов

Связанные тесты

Radiation: частые вопросы

В чем разница между TID и SEE?

TID – это постепенная деградация, вызванная общей дозой, накопленной с течением времени. SEE — это неисправность или повреждение, мгновенно вызванное одной частицей высокой энергии. Оба оцениваются с помощью отдельных тестов.