Prüfung der Total Ionizing Dose (Ionisierende Gesamtdosis)

Die Prüfung der „Total Ionizing Dose” (TID) ist ein entscheidender Bestandteil der „Radiation Hardness Assurance” (RHA) für elektronische Komponenten, die in strahlungsintensiven Umgebungen wie Weltraummissionen, Nuklearanlagen und medizinischen Anwendungen eingesetzt werden sollen. In den Seibersdorf Laboratories bieten wir umfassende TID-Prüfdienstleistungen an, um die Zuverlässigkeit und Leistung von Komponenten unter dem Einfluss ionisierender Strahlung sicherzustellen.
 

TEC-Labor

Das TEC-Labor​​​​​​​ (englisch: TEC-Laboratory) ist die neueste Kobalt-60 (Co-60) Testanlage von Seibersdorf Laboratories, die speziell für die Prüfung der „Total Ionizing Dose” (TID) von elektronischen Komponenten und Systemen ausgelegt ist. Die Anlage ist mit modernster Infrastruktur ausgestattet, um TID-Tests gemäß gängiger Industriestandards durchzuführen. Unser nach EN ISO/IEC 17025 akkreditiertes Labor bietet rund um die Uhr Prüfdienstleistungen für elektronische Komponenten, Geräte, Systeme und Materialien an. Die Einrichtung verfügt über einen geräumigen Expositionsraum mit einer großen, gleichmäßigen Feldgröße, der akkurate TID-Tests gemäß den Standards ESCC-22900, MIL-STD-750 und ECSS ermöglicht.

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Eckdaten des TEC-Labors

• Hochaktive Kobalt-60 (Co-60) Strahlenquelle mit einer Dosisrate von 0,3 Gy/h bis 50 Gy/h
• Pneumatisches System zur Bewegung der Strahlenquelle und zur präzisen Steuerung der Bestrahlung
• Abschirmbehälter und Kollimator für Strahlenschutz und zur Definition des Strahlungsfelds
• Automatische Datenerfassung von Bestrahlungsbedingungen, Zugang zur Einrichtung und Umgebungsparametern
• Hochwertiges Mehrkanal-Dosimetriesystem für genaue Dosismessung und -überwachung

 

TID-Teststandards

Wir halten uns an die strengen Teststandards von ESCC, ECSS und MIL-STD, um die Zuverlässigkeit und Integrität unserer TID-Testverfahren zu gewährleisten. Diese Standards, einschließlich der ESCC Basic Specification No. 22900, der ECSS-Q-ST-60-15, der MIL-STD-883 Test Method 1019.9 und der MIL-STD-750 TM1019.5, definieren die Anforderungen für die Prüfung von Halbleiterbauelementen auf die Auswirkungen der Total Ionizing Dose.

Die Seibersdorf Laboratories haben sich der Exzellenz in der TID-Prüfung verschrieben und bieten zuverlässige und genaue Ergebnisse, um die Entwicklung strahlungsbeständiger elektronischer Systeme für kritische Anwendungen zu bewerten. Vertrauen Sie uns, wenn es um die Sicherstellung der Leistung und Zuverlässigkeit Ihrer Komponenten in strahlungsreichen Umgebungen geht.

TID-Testergebnisse

Als Beispiel für unsere Kompetenz bezüglich TID-Prüfungen präsentieren wir exemplarische TID-Tests von zwei Operationsverstärkern, die im Rahmen der ESA-CORHA-Studie zur Untersuchung der Strahlungsfestigkeit von kommerziellen Elektronikkomponenten (sogenannte „COTS Components“, COTS = commercial off-the-shelf) für die Raumfahrtindustrie getestet wurden [REF​​​​​​​]. Die Komponenten wurden in unserem TEC-Labor in Seibersdorf entsprechenden TID-Tests unterzogen, um ihre Leistung im Weltall zu bewerten. 

Abnahme der Eingangsoffsetspannung VOS der Operationsverstärker LTC5240HVCS8 (links) und LT1499HS (rechts) als Funktion der Dosis und nach 24- und 168-stündigem Annealing nach der Bestrahlung. Versorgte Bauteile in Rot, unversorgte Bauteile in Blau und das nicht bestrahlte Referenzbauteil in Grün. Untere (LL) und obere (UL) Grenzwerte, wie im Testplan angegeben, sind als gestrichelte bzw. gepunktete Linie dargestellt.

 

• C. Tscherne et al., "Testing of COTS Operational Amplifier in the Framework of the ESA CORHA Study," 2020 20th European Conference on Radiation and Its Effects on Components and Systems (RADECS), Toulouse, France, 2020, pp. 1-7, doi: 10.1109/RADECS50773.2020.9857692. 

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Der LTC6240 war eine von 12 elektronischen Bauteilen, die im Rahmen des CORHA-Projekts, das von den Seibersdorf Laboratories in Zusammenarbeit mit der Universität Padua (Italien) koordiniert wurde, auf Strahlungsfestigkeit getestet wurden. Das CORHA-Projekt zielte darauf ab, die Strahlungsfestigkeit von kommerziellen Komponenten (COTS) zu bewerten und einen speziellen Strahlungsfestigkeitsansatz zu entwickeln, der auf den Einsatz von kommerziellen Komponenten im Weltraum zugeschnitten ist. Dieses Projekt unterstreicht unser Engagement für die Verbesserung der Zuverlässigkeit elektronischer Systeme im Weltraum und in anderen strahlungsreichen Umgebungen. Weitere Informationen zum CORHA-Projekt finden Sie in den unten aufgeführten Quellen oder wenden Sie sich an uns​​​​​​​​​​​​​​.

Quellenangaben

• M. Wind et al., "Testing of COTS Multiplexer in the Framework of the ESA CORHA Study," 2021 21th European Conference on Radiation and Its Effects on Components and Systems (RADECS), Vienna, Austria, 2021, pp. 1-7, doi: 10.1109/RADECS53308.2021.9954531. 
   
• C. Tscherne et al., "Testing of COTS Operational Amplifier in the Framework of the ESA CORHA Study," 2020 20th European Conference on Radiation and Its Effects on Components and Systems (RADECS), Toulouse, France, 2020, pp. 1-7, doi: 10.1109/RADECS50773.2020.9857692.
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• M. Wind et al., "SEE Testing of COTS Microcontroller and Operational Amplifier in the Framework of the ESA CORHA Study," 2022 22nd European Conference on Radiation and Its Effects on Components and Systems (RADECS), Venice, Italy, 2022, pp. 1-8, doi: 10.1109/RADECS55911.2022.10412391.

 

 

• „Total Ionizing Dose” (TID)-Tests für elektronische Komponenten und Materialien, die gemäß den Industriestandards (ESCC, ECSS, MIL-STD) durchgeführt werden
• TID-Tests auf Komponenten-, Leiterplatten- oder (Sub-)Systemebene
• "Total Ionizing Dose”-Expositionsanlage auf dem neuesten Stand der Technik, mit einer Co-60 Strahlungsquelle, akkreditiert nach EN ISO/IEC 17025 für rückverfolgbare und genaue Strahlenbelastung
• Umfangreiche Erfahrung mit TID-Tests, einschließlich der Teilnahme an Projekten für die Europäische Weltraumorganisation (ESA) und die europäische Raumfahrtindustrie.
• Fachwissen bei der Bewertung der Strahlungsfestigkeit von kommerzieller Elektronik (COTS)
• Detaillierte Berichterstattung und Analyse der TID-Testergebnisse zur Unterstützung der Entscheidungsfindung