Radyasyondan Kaynaklanan Arızaların Önlenmesi
Radyasyona maruz kalan elektronik cihazlar arızalanmaya meyilli olabilir. Uydular ve BT tarayıcıları gibi tıbbi cihazlar özellikle hassastır. Dresden'deki Fraunhofer Entegre Devreler Enstitüsü'ndeki (IIS) araştırmacılar, radyasyona bağlı işlev kayıplarını daha iyi önlemek için kullanılabilecek açık kaynaklı bir araç üzerinde çalışıyorlar.
Telefon ve televizyon sinyali, GPS navigasyon sistemleri, uydu üzerinden geniş bant internet – bunların hiçbiri uzaydaki elektronik cihazlar olmadan mümkün olmazdı. Ancak özellikle kozmik radyasyon, bileşenlere zarar verebilir, kısa süreli arızalara, bozukluklara ve bellek hatalarına yol açabilir ve elektronik cihazların daha hızlı eskimesine neden olabilir. Özellikle bazıları onlarca yıl uzayda kalan uydular, özellikle sağlam ve radyasyona dayanıklı elektronik cihazlar gerektirir. Aynı durum, yüksek enerjili X ışınlarının kullanıldığı BT tarayıcıları gibi tıbbi ürünler için de geçerlidir.
Açık kaynaklı bir araç, yenilikçi teknolojilere erişim sağlıyor
Devrelerin uzun vadede güvenilir bir şekilde çalışmasını sağlamak için, çip tasarımcıları yarı iletken teknolojilerinde radyasyon bombardımanı gibi stres faktörlerini tasarım aşamasında hesaba katmalıdır. Ancak, özellikle küçük şirketler ve araştırma kurumları, yarı iletken çiplerde kullanılan bileşenlerin sınırları ve özellikleri hakkında genellikle yeterli bilgiye sahip değildir. Bu nedenle, yenilikçi teknolojilere genellikle sınırlı erişimleri vardır.
Fraunhofer IIS'deki araştırmacılar, FlowSpace projesindeki bir çözüm üzerinde ortaklarıyla birlikte çalışıyor: "Açık kaynaklı bir araçla elektroniği daha da sağlam ve güvenilir hale getirmek istiyoruz" diye açıklıyor Fraunhofer IIS'deki Uyarlanabilir Sistemler Mühendisliği bölümünde Tasarım Metodolojisi Başkanı Roland Jancke.
Jancke'ye göre, açık kaynaklı araç ve açık proses tasarım kiti (PDK), üniversiteler ve küçük şirketler gibi geniş bir topluluğa yenilikçi teknolojilere erişim sağlayabilir. Açık bir PDK, bir bileşeni geliştiren teknoloji uzmanları ile çip tasarımcıları arasında bir arayüz sağlar. Yarı iletkenlerdeki bileşenler hakkında serbestçe erişilebilen bilgiler sayesinde, tasarımcılar bu elemanların nasıl davrandığını ve nasıl kullanılabileceğini bilirler. Örneğin, çip tasarımcıları tasarım aşamasında bileşen yaşlanmasını hesaba katabilirler. FlowSpace projesinde, Jancke'nin ekibi laboratuvarda bileşenlerin radyasyona uzun vadeli tepkisini simüle ediyor. Bilim insanları, belirli bir bileşenin on yıllık bir süre boyunca ışınlandıktan sonra nasıl eskiyeceğini ve hala çalışıp çalışmayacağını gerçekçi bir şekilde simüle etmek için matematiksel modeller ve ölçümler kullanıyor.
Yonga geliştiricileri, arızaları önlemek için radyasyona maruz kalan uygulamalar için gerekli devre parçalarını yedekli olarak tasarlar. Yeni çözüm, radyasyona daha da duyarlı, giderek küçülen yarı iletkenlerle de uyumlu olduğundan, bunun için gereken yonga alanının azaltılmasını sağlar. Enerji, alan ve ağırlıktan tasarruf sağladıkları için daha küçük çözümler giderek daha popüler hale geliyor. Bu, özellikle uzay modülleri için önemlidir.
Yazar:
Sandra Kundel
Kurumsal İletişim
Fraunhofer Entegre Devreler Enstitüsü IIS, Uyarlanabilir Sistemler Mühendisliği Bölümü EAS