Другой пример: Дозиметр МОСкинОн был разработан в Центр медицинской радиационной физики В Университете Вуллонгонга. MOSkin — это устанавливаемое на кожу устройство MOSFET, которое обеспечивает измерение дозы радиации в режиме реального времени во время лучевой терапии. Эта технология уже используется в клинических условиях для повышения безопасности и точности лучевой терапии.
MOSFET-транзисторы являются неотъемлемой частью управляющих систем и устройств космических аппаратов благодаря своей эффективности и малому энергопотреблению. Однако космическая среда, особенно вокруг Юпитера, подвергает эти устройства интенсивному излучению – проблема, с которой НАСА столкнулось во время миссии Europa Clipper. Читать далее
Излучение создает жесткую смесь ионизирующих частиц. Это излучение может вызвать эффект одиночного события (SEE), когда частицы высокой энергии переключают состояние МОП-транзистора с «включенного» на «выключенное», что приводит к его неисправности. Они также могут вызывать эффекты полной ионизирующей дозы (ПИВ) – состояние, при котором излучение медленно ухудшает характеристики МОП-транзистора, захватывая заряды и создавая дефекты в полупроводниковом материале.
Радиационная стойкость — это способность устройства противостоять ионизирующему излучению. МОП-транзисторы, предназначенные для наземных применений, обычно не защищены от интенсивного излучения, наблюдаемого вблизи Юпитера. Для их защиты применяются такие методы проектирования, как использование более толстых оксидных слоев или радиационной защиты, но даже эти методы могут оказаться неэффективными в экстремальных условиях.
В АНСТО Австралийский научный центр ускорителей и синхротроновКосмические агентства и космические компании проверяют радиационную стойкость своих приборов и детекторов для космических миссий, чтобы оценить, насколько хорошо они могут справиться с этими условиями.
Чтобы устранить радиационное повреждение транзисторов MOSFET на борту космического корабля Europa Clipper, инженеры НАСА использовали отжиг — процесс, при котором тепло применяется для перераспределения захваченных зарядов и устранения дефектов. Интересно, что это тот же процесс, который применяется для «ремонта» дозиметров MOSFET после их использования в больницах. Этот шаг позволяет повторно использовать его после воздействия радиации во время лечения.
Влияние исследований, основанных на задачах
История металлических многополярных транзисторов иллюстрирует более широкий научный принцип: инновации часто приводят к приложениям, которые выходят далеко за рамки их первоначальной цели. Действительно, хотя они и не решают повседневные проблемы, целевые исследования создают возможности для ученых и инженеров для разработки инновационных решений с широкомасштабными последствиями.
Технологии, разработанные для космических миссий, могут найти неожиданное применение в нашей повседневной жизни. Пена с эффектом памяти была разработана НАСА для улучшения целостности подушек самолетов и используется в подошвах кроссовок, чтобы сделать бег комфортным.
Удивительно, но этот процесс работает в обоих направлениях, и повседневные изобретения могут оказаться ценными в освоении космоса. Пожалуй, самым известным примером такого дублирования является липучка – повседневное изобретение, решившее критическую проблему в космосе.
Изобретенная швейцарским инженером в 1940-х годах липучка, вдохновленная тем, как гребни прилипают к шерсти его собаки, стала незаменимым инструментом для астронавтов. Сейчас это наиболее широко используемый метод крепления объектов на скафандрах.
После внесения изменений в МОП-транзисторы 10 сентября планируется запустить космический корабль НАСА Europa Clipper.й С октября.
Спасибо доктору Митре Сафави-Наини за подготовку этой статьи.
«Чрезвычайный решатель проблем. Ниндзя для путешествий. Типичный веб-наркоман. Проводник. Писатель. Читатель. Неизлечимый организатор».
More Stories
Новый iPhone 16 Pro от Apple приносит радость и разочарование
Apple работает над выпуском тройного iPhone? Вот что написано в патенте
Часы Raymond Weil Millesime Central с секундной стрелкой и фазами Луны, 35 мм