Quel effet la stérilisation par rayonnement gamma a-t-elle sur les appareils électroniques intégrés


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Nous venons de recevoir 3 pièces d'équipement qui ont pu être soumises par inadvertance à un processus de stérilisation par radiation gamma. L'équipement est un appareil embarqué de faible puissance composé d'un microcontrôleur 16 bits avec mémoire FLASH périphérique et SRAM sauvegardé par une batterie au lithium. L'équipement semble complètement mort.

Quels effets possibles le rayonnement gamma aurait-il sur les appareils embarqués? Corruption de mémoire FLASH? Dégradation du circuit? Panne de composant?

Plus d'informations:

L'équipement est trois instruments néphélométriques que nous fabriquons, qui utilisent un enregistreur COTS assez cher comme cerveau. Les instruments nous ont été renvoyés de l'étranger avec quelques échantillons de sédiments. Les douanes et la quarantaine ont décidé qu’elles voulaient stériliser les échantillons de sédiments, et je pense qu’elles ont dû également passer les instruments.


Je ne vois pas le rayonnement gamma être bon pour le flash du tout ...
Ignacio Vazquez-Abrams

Oui, c'est comme ça. Arrgh zélé coutumes australiennes.
geometrikal

Je suppose que cela vous apprendra à vous en tenir à FRAM ;)
Ignacio Vazquez-Abrams

Wow, cette série ne cesse de s'améliorer.
geometrikal

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Je suppose qu'ils essayaient de supprimer les bogues du code!
Enemy Of the State Machine

Réponses:


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Le pronostic n'est probablement pas trop éclair [gémissement].

Selon l'énergie du rayonnement, la mort de l'appareil varie de possible à pratiquement certaine.

Vous pouvez potentiellement vous attendre à tous les effets que vous avez décrits.
Même si, apparemment, il fonctionne toujours, vous pouvez augmenter les courants de fuite et le «malheur général».

Quelle était la source gamma? quelle énergie ?, quelle distance? Pourquoi?


Dommages causés par les radiations dans les dispositifs de mémoire électroniques PDF
HTML
dit:

... Les résultats obtenus montrent que le rayonnement gamma provoque une diminution de la tension de seuil, étant proportionnel à la dose de rayonnement absorbée.

EPROM & EEPROM: ... Le rayonnement gamma provoque la génération de paires électron-trou dans l'isolant SiO2 de la grille. Le nombre de paires générées est directement proportionnel à l'énergie déposée dans le matériau, en fonction de la dose totale de rayonnement absorbée [8, 14]. ...

Conclusion

... Sur la base de l'analyse des données recueillies à partir des expériences réalisées, l'exposition des mémoires à semi-conducteurs au rayonnement gamma provoque trois effets: la capture de trous dans les sites de piégeage d'un oxyde, l'injection de trous d'oxyde dans le FG et l'émission d'électrons par le FG- interface d'oxyde.

La génération de paires électron-trou conduit au piégeage de porteurs (trous) chargés positivement dans l'isolant, entraînant un changement négatif des caractéristiques. A savoir, les porteurs chargés positivement induits par le rayonnement gamma nécessitent l'augmentation de la tension de grille négative pour compenser la charge positive. Cela signifie que le rayonnement gamma provoque une diminution de la tension de seuil, étant proportionnelle à la dose de rayonnement absorbée.

NASA - Puces dans l'espace


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Si la carte n'obtient que des rad moyennes et se rétablit après rechargement, si une "diminution de la tension de seuil" peut conduire à un fonctionnement encore mais à une température réduite, la tolérance d'alimentation alors elle pourrait toujours être "utilisée" en laboratoire, à une bonne température, à des fins éducatives. Pas assez fiable si la carte contrôle un moteur lourd ou des éléments dangereux similaires.
EEd

Voir la mise à jour de la question pour plus d'informations sur ce qui s'est passé. En Australie, une quarantaine stricte entraîne souvent la stérilisation des choses. N'apportez pas de cigares cubains!
geometrikal

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Je ne connais pas les protocoles impliqués dans la stérilisation, mais pour être honnête, je serais surpris si un processus de stérilisation douanier standard aurait une intensité gamma suffisante pour atteindre le niveau de destruction du rayonnement pour les semi-conducteurs. Ce type de stérilisation aurait probablement besoin de ses propres conteneurs de plomb lourds et ainsi de suite pour protéger les douaniers. Très probablement, les niveaux sont ceux nécessaires pour tuer les bactéries et autres, ce qui est beaucoup, beaucoup plus bas que ce que le silicium peut tolérer. Reprogrammez tous les flashs et EEPROM, et ça devrait aller. Si vous avez EPROM là-dedans, alors vous n'avez pas de chance si cela a été touché.
Chintalagiri Shashank
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