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Progetto e sviluppo di una piattaforma software per l'analisi e l'irrobustimento automatico di circuiti elettronici per applicazioni spaziali

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1 – Introduzione nuclei di elio, elettroni e fotoni. Impattando con l’atmosfera terrestre, queste par- ticelle interagiscono con i nuclei delle molecole presenti (principalmente ossigeno e azoto) formando una cascata di nuove particelle secondarie piu` leggere che prendono il nome di raggi cosmici secondari. Tali particelle, infine, possono giungere fino al livello del suolo terrestre. I raggi cosmici se hanno un’energia sufficiente, possono causare errori transi- tori o persistenti nei sistemi elettronici, come informazioni errate negli elementi di memoria, cambiamenti di valore o danni fisici al dispositivo. Dove non vi e` l’atmosfera terrestre che funge da schermo, come nelle sonde, nei satelliti e nei veicoli spaziali, i raggi cosmici rappresentano un problema fondamen- tale e pertanto l’elettronica dei circuiti deve essere irrobustita e schermata altrimenti si avrebbero degli errori che causerebbero malfunzionamenti anche gravi. Questo problema e` quindi maggiormente evidente nei componenti elettronici in alta quota, ma dato che i transistor stanno diventando sempre piu` piccoli, ne risentono anche le applicazioni elettroniche al livello del terreno. 1.1.2 Radiazioni in campo terrestre I raggi cosmici secondari, originati dall’interazione dei raggi primari con l’atmos- fera terrestre, causano una cascata di particelle nella forma di neutroni, protoni, elettroni, muoni e raggi gamma. La causa dei soft error (errori temporanei) nei dispositivi elettronici sono le componenti nucleari di questo flusso secondario di par- ticelle, in primo luogo neutroni e secondariamente protoni. Come descritto in [2], poiche` le reazioni causate dai neutroni hanno un elevato trasferimento lineare di en- ergia (Linear Energy Transfer - LET), essi probabilmente rappresentano la tipologia di radiazioni cosmiche che causa maggiori errori nei dispositivi posti a livello del suo- lo. La LET e` una misura dell’energia trasferita al materiale mentre una particella ionizzante lo attraversa, quindi e` usato per quantificare gli effetti delle radiazioni ionizzanti sui dispositivi elettronici. Quando un neutrone o un protone con energia cinetica maggiore dell’energia di legame di un nucleo subisce una collisione con un nucleo di silicio, avviene un fenomeno chiamato ionizzazione indiretta, in cui una particella non carica at- traversando il dispositivo colpisce diversi atomi di silicio, formando delle coppie 4
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Informazioni tesi

  Autore: Davide Serrone
  Tipo: Laurea liv.II (specialistica)
  Anno: 2009-10
  Università: Politecnico di Torino
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria informatica
  Relatore: Massimo Violante
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 77

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