中性子およびミュオン誘起ソフトエラーのシミュレーション

安部 晋一郎

no journal, , 

二次宇宙線によって生じる電子機器の一時的な誤動作(ソフトエラー)は、深刻な信頼性問題として知られている。近年、二次宇宙線ミュオンの影響が注目されており、J-PARCのミュオン実験装置MUSEにてミュオン誘起ソフトエラー測定が実施されている。本研究では、二次宇宙線中性子およびミュオン誘起ソフトエラー率(SER: Soft Error Rate)に対し、建屋およびサーバー筐体による遮蔽効果が与える影響を調査した。ここでは、放射線輸送計算コードPHITSと大気圏内宇宙線スペクトル計算モデルPARMA4.0を用いて、建屋への二次宇宙線照射計算を行った。その結果、建屋内での中性子フラックスの測定値を非常に良く再現した。続いて、PHITSと多重有感領域(MSV: Multiple Sensitive Volume)モデルを用いて、ソフトエラーシミュレーションを行った。その結果、建屋およびサーバー筐体による遮蔽効果は中性子誘起SERを大きく減少させる一方、ミュオン誘起SERにはほぼ影響しないことを明らかにした。これにより、遮蔽効果まで考慮した場合、ミュオン誘起ソフトエラーの影響は無視できないことが判明した。