陈启明 郭 刚 韩金华 张付强 张艳文 刘建成 赵树勇

（中国原子能科学研究院国防科技工业抗辐照应用技术创新中心 北京 102413）

空间天然辐射环境中存在大量质子，其通量远远高于重离子。研究表明［1］，银河宇宙射线中质子占比约87%，最高能量可达TeV量级；太阳耀斑爆发时释放的辐射粒子中质子占比超过90%，最高能量可达GeV 量级；地球捕获带中内带也以质子为主，最高能量约为几百MeV。航天器在轨运行时，质子入射电子器件会引发单粒子效应，使得电子器件逻辑翻转、功能故障甚至烧毁，严重威胁航天器的在轨可靠性和运行安全。因此，在电子器件选型过程中，需要进行质子辐照试验考核，达到相应指标后方可选用。然而，直接在太空中开展质子辐照试验难度大、耗时长、费用高。以往主要是利用地面加速器产生不同能量的质子束流，通过辐照试验获取器件单粒子效应截面曲线，然后，结合空间质子谱，计算电子器件在空间应用时的单粒子错误率，以此评估质子单粒子效应风险。

国外质子单粒子效应研究经过多年发展，基于质子加速器建成大量的质子单粒子效应试验终端，进行大量的辐照试验，形成了试验方法和标准规范［2−3］。国内由于质子加速器资源有限，且能量较低，质子单粒子效应主要是理论研究，实验研究主要集中在30 MeV以下的低能区。然而，微电子器件质子单粒子效应截面曲线是随质子能量先快速上升然后饱和，一般在100 MeV 附近单粒子效应截面才会趋于饱和，因此100 MeV 以下质子能段的单粒子效应截面数据尤为重要。……