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柴田 優一*; 今泉 充*; 佐藤 真一郎; 大島 武; 大岡 幸代*; 高本 達也*
Proceedings of 11th International Workshop on Radiation Effects on Semiconductor Devices for Space Applications (RASEDA-11) (Internet), p.65 - 68, 2015/11
次期の高効率薄膜宇宙用太陽電池として逆積み格子不整合型(IMM)三接合太陽電池の開発が進められている。最近、IMM三接合太陽電池に関して、放射線により劣化した特性が光照射により回復する現象が見いだされたが、その詳細は明らかになっていない。そこで、1MeV電子線を3
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照射することで劣化させたIMM三接合太陽電池の光照射回復現象を調べた。その結果、3時間の光照射(AM0、1sun)によって開放電圧が43mV回復することが判明した。また、太陽電池中に残留する欠陥について調べるためにエレクトロルミネセンス測定したところ、InGaP, GaAs, InGaAsの三層のうち、InGaPトップセルのエレクトロルミネセンス強度が光照射後に増加していることがわかった。このことから、光照射による回復は、InGaPトップセル中の欠陥が回復したことに起因することが明らかとなった。
m FD-SOIプロセスで作られた位相同期回路の放射線耐性評価星野 英二郎*; 柴田 優一*; 小林 大輔*; 梯 友哉*; 牧野 高紘; 大島 武; 廣瀬 和之*
no journal, ,
CPU(Central Processing Unit)を高速動作させるためのクロック信号は位相同期回路PLL(Phase-Locked Loop)によって供給される。回路を構成するトランジスタに放射線が当たると過渡電圧パルスが発生し、出力クロック信号の周期が許容不可能なほど変動するというエラーが懸念されており、宇宙のような放射線環境下でCPUを高速動作させるにはPLLの放射線耐性を確保する必要がある。われわれは、これまでのシミュレーション結果から、MOS(Metal Oxide Semiconductor)キャパシタの存在がエラー断面積に大きく寄与すると考えた。そこで、MOSキャパシタがエラー断面積を持つことを確かめるため、0.2-m FD-SOIプロセスによる耐放射線化技術を利用したPLLを設計・試作し、加速器を用いた重イオン線照射時における、MOSキャパシタ前後の出力波形を測定した。その結果は、予想通りMOSキャパシタの存在がエラー断面積に大きく寄与することが明らかになった。
柴田 優一*; 小林 大輔*; 大槻 真嗣*; 牧野 高紘; 大島 武; 廣瀬 和之*
no journal, ,
安価で高機能な民生用デバイスを宇宙機で利用することが注目されており、とりわけFPGA(Field Programmable Gate Array)への注目が高い。FPGAとは論理回路をプログラム可能なLSI(Large Scale Integration)であり、論理要素,配線,入出力部からおもに構成される。論理機能や配線接続はCM(Configuration Memory)によって決められるので、CMをプログラムすることで任意の論理回路を実装できる。CMは、フラッシュ型FPGAにおいてはフラッシュメモリ、SRAM (Static Random Access Memory)型ではSRAMで構成されている。そこで、われわれが開発を進めている宇宙機用耐環境レゾルバで使用するFPGAを選定するべく、SRAM型とフラッシュ型の民生用FPGAに放射線(重イオン線)を照射して放射線起因エラーを評価した。その結果、SRAM型FPGAはフラッシュ型FPGAよりもエラー断面積が大きいことがわかった。加えてSRAM型FPGAにおいて、エラー断面積抑制のためにTMR(三重冗長)を採用したが、ほとんど有効的ではないことがわかった。
小林 大輔*; 星野 英二郎*; 柴田 優一*; 梯 友哉*; 廣瀬 和之*; 牧野 高紘; 大島 武
no journal, ,
CPU(Central Processing Unit)を高速動作させるためのクロック信号は位相同期回路PLL(Phase-Locked Loop)によって供給される。回路を構成するトランジスタに放射線が当たると過渡電圧パルスが発生し、出力クロック信号の周期が許容不可能なほど変動するというエラーが懸念されるため、宇宙のような放射線環境下でCPUを高速動作させるにはPLLの放射線耐性を把握する必要がある。PLLはアナログ回路部とデジタル回路部の2つの回路によって構成されており、本研究では、どちらの回路が放射線誘起エラーに敏感かの特定を試みた。耐放射線対策なし、アナログ部にだけ耐放射線対策、デジタル部にだけ耐放射線対策を施した3種類のPLLを用いて検証した結果、アナログ部での放射線応答がエラーの大部分を占めていることが明らかとなった。
小林 優一*; 藤澤 康雄*; 吉野 博之*; 杉田 裕; 河口 達也; 畑中 耕一郎; 柴田 雅博; 山村 正人*; 上迫田 和人*; 新保 弘*; et al.
no journal, ,
放射性廃棄物の地層処分のための工学技術の知識化ツールとして、百年程度の長期にわたる処分事業の各段階での情報や知識を管理・継承するとともに、蓄積・統合された情報を用いて合理的な処分場の設計を可能とする地層処分エンジニアリング統合支援システムの開発について報告する。本編は、支援システムの統合モデルの構築、データモデルの属性情報の管理方法について報告する。
新保 弘*; 山村 正人*; 上迫田 和人*; 杉田 裕; 河口 達也; 畑中 耕一郎; 柴田 雅博; 藤澤 康雄*; 吉野 博之*; 小林 優一*; et al.
no journal, ,
放射性廃棄物の地層処分のための工学技術の知識化ツールとして、百年程度の長期にわたる処分事業の各段階での情報や知識を管理・継承するとともに、蓄積・統合された情報を用いて合理的な処分場の設計を可能とする地層処分エンジニアリング統合支援システムの開発について報告するものである。本編は、地層処分事業における支援システムの活用方法について報告する。
奥野 泰希; 喜多村 茜; 岩元 洋介; 大久保 成彰; 秋吉 優史*; 今泉 充*; 柴田 優一*; 山口 真史*
no journal, ,
東京電力福島第一原子力発電所の炉内及び建屋内は事故の影響で非常に高い放射線環境となっている。炉内状況や建屋内状況を調査する上で、現行の放射線測定装置では性能・機能上限界があり、簡易かつ高放射線耐性の線量モニタが要求されている。太陽電池は、簡易に線量測定ができることが知られているが、放射線損傷が引き起こす劣化によって信号が劣化することが問題であった。本研究では、高放射線耐性を有する宇宙用InGaP太陽電池を利用し、放射線誘起電流を用いた線量測定手法および変位損傷量劣化予測モデルを用いた信号補正技術について報告する。
奥野 泰希; 喜多村 茜; 石川 法人; 秋吉 優史*; 安藤 太一*; 春元 雅貴*; 柴田 優一*; 今泉 充*; 山口 真史*
no journal, ,
宇宙太陽電池の変位損傷量(DDD)法は、低エネルギー電子照射時の劣化予測において、はじき出し閾値エネルギー(Ed)の影響を大きく受ける。本研究では、現在のDDD法におけるAlInGaP太陽電池にとって予測不可能な劣化が観察された。この知見は、現在のDDD法では、低エネルギー電子への曝露中に予測される劣化量が実際の値と異なる可能性がある。しかし、材料中のEd値が再評価されると、非イオン化エネルギー損失は、低エネルギーを含む広範囲のエネルギーを有する電子の照射下でのAlInGaPの正確な誘導欠陥率を示し、正確な劣化予測ができることを示唆している。