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公開番号2025035614
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-14
出願番号2023142780
出願日2023-09-04
発明の名称測定装置、測定方法、及びプログラム
出願人日本電信電話株式会社,国立大学法人北海道大学
代理人個人,個人
主分類G01T 3/00 20060101AFI20250307BHJP(測定;試験)
要約【課題】簡易な構成で熱中性子領域のSEUクロスセクション及びそのエネルギー依存性を測定することが可能な測定装置、測定方法、及びプログラムを提供する。
【解決手段】中性子発生部11と、熱中性子を遮蔽する遮蔽材12Aを備え中性子発生部11にて発生した中性子に含まれる熱中性子を遮蔽する遮蔽状態、及び熱中性子を遮蔽しない開放状態のいずれかに切り替える切替部12と、デバイス3に中性子を照射したときのSEU発生数をカウントするカウント部23と、切替部12を開放状態としてデバイス3に中性子を照射したときの第1SEU発生数、及び、切替部12を遮蔽状態としてデバイス3に中性子を照射したときの第2SEU発生数に基づいて、熱中性子領域における中性子エネルギーとSEUクロスセクションとの関係を示す演算式を導出する算出部24とを備える。算出部24は、中性子エネルギーが入力された際に上記演算式に基づいて、熱中性子領域から0.1[MeV]までのSEUクロスセクションを算出する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
中性子を発生する中性子発生部と、
熱中性子を遮蔽する遮蔽材を備え、前記中性子発生部にて発生した中性子に含まれる熱中性子を遮蔽する遮蔽状態、及び前記熱中性子を遮蔽しない開放状態のいずれかに切り替える切替部と、
デバイスに中性子を照射したときのＳＥＵ発生数をカウントするカウント部と、
前記切替部を開放状態として前記デバイスに中性子を照射したときの第１ＳＥＵ発生数、及び、前記切替部を遮蔽状態として前記デバイスに中性子を照射したときの第２ＳＥＵ発生数に基づいて、熱中性子領域における中性子エネルギーとＳＥＵクロスセクションとの関係を示す演算式を導出する算出部と、を備え、
前記算出部は、中性子エネルギーが入力された際に前記演算式に基づいて、熱中性子領域から０．１［ＭeV］までの中性子エネルギー依存のＳＥＵクロスセクションを算出する
測定装置。
続きを表示（約 870 文字）【請求項２】
前記中性子発生部は、
加速粒子を発生する加速器と、
前記加速粒子が照射されて中性子を発生するターゲットと、
前記ターゲットで発生する中性子を減速する減速材と、
を備えた請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記算出部は、中性子エネルギーをＥとしたとき、熱中性子領域におけるＳＥＵクロスセクションが、１／√Ｅに比例するという関係に基づいて、前記演算式を導出する
請求項１または２に記載の測定装置。
【請求項４】
前記算出部は、
前記第１ＳＥＵ発生数を「Ｎwo shield」、前記第２ＳＥＵ発生数を「Ｎw shield」としたとき、下記の式に基づいて変数Ａを算出し、前記変数Ａを前記ＳＥＵクロスセクションと１／√Ｅとの比例係数として前記演算式を導出する
請求項３に記載の測定装置。
TIFF
2025035614000004.tif
15
165
【請求項５】
加速粒子をターゲットに照射して熱中性子及び前記熱中性子よりも高いエネルギーの中性子を生成し、
前記熱中性子及び前記熱中性子よりも高いエネルギーの中性子をデバイスに照射したときの第１ＳＥＵ発生数をカウントし、
前記熱中性子を遮蔽して前記熱中性子よりも高いエネルギーの中性子のみを前記デバイスに照射したときの第２ＳＥＵ発生数をカウントし、
前記第１ＳＥＵ発生数及び第２ＳＥＵ発生数に基づいて、熱中性子領域における中性子エネルギーとＳＥＵクロスセクションとの関係を示す演算式を導出し、
中性子エネルギーが入力された際に前記演算式に基づいて、熱中性子領域から０．１［ＭeV］までの中性子エネルギー依存のＳＥＵクロスセクションを算出する
測定方法。
【請求項６】
請求項１に記載の測定装置に搭載されるカウント部及び算出部としてコンピュータを機能させるプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、熱外中性子及び熱中性子（０．１［Ｍev］以下のエネルギーを持つ中性子）のＳＥＵ（Single Event Upset）クロスセクションを測定する測定装置、測定方法、及びプログラムに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
加速器で生成される中性子は、熱中性子(２５［ｍeV］付近のエネルギーを持つ中性子)とそれ以上のエネルギーを持つ中性子が混在している。このため、熱中性子及びその付近のエネルギーを有する中性子（以下、「熱中性子領域」という）のＳＥＵクロスセクションを測定するためには、加速器で生成される中性子から熱中性子を分離する必要がある。
【０００３】
非特許文献１には、熱中性子以下のエネルギー帯を遮蔽可能な遮蔽材（例えば、カドミウム）を使用して、熱中性子とそれ以上のエネルギーを持つ中性子を分離することが開示されている。即ち、遮蔽材を設置せずに測定したＳＥＵクロスセクションと、遮蔽材を設置して測定したＳＥＵクロスセクションとの差分を演算し、熱中性子領域のＳＥＵクロスセクションを測定することが開示されている。
【０００４】
非特許文献２には、エネルギーに応じて中性子の速度が変化することに着目し、ＳＥＵが発生したタイミングを検知することにより熱中性子を特定し、熱中性子領域のＳＥＵクロスセクションを測定する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
JEDEC JESD89BMeasurement and reporting of alpha particleand terrestrial cosmicray-induced soft errorsin semiconductor devices(P.53)
"Energy-Resolved SEU Cross SectionFrom 10-meV to 800-MeV Neutronsby Time-of-Flight Measurement," in IEEE Transactions on Nuclear Science
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、非特許文献１に開示された方法では、熱中性子領域のＳＥＵクロスセクションを測定できるものの、熱中性子領域内および熱中性子領域以上のエネルギー依存性を測定することができない。
【０００７】
非特許文献２に開示された方法では、中性子エネルギーを測定可能な加速器施設が大規模であり、世界的にも使用可能な施設が限られる。そのため、測定に要する費用が高額になる、施設を使用する時間が限られる、などの問題がある。
【０００８】
本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡易な構成で熱中性子領域のＳＥＵクロスセクション及びそのエネルギー依存性を測定することが可能な測定装置、測定方法、及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の一態様の測定装置は、中性子を発生する中性子発生部と、熱中性子を遮蔽する遮蔽材を備え、前記中性子発生部にて発生した中性子に含まれる熱中性子を遮蔽する遮蔽状態、及び前記熱中性子を遮蔽しない開放状態のいずれかに切り替える切替部と、デバイスに中性子を照射したときのＳＥＵ発生数をカウントするカウント部と、前記切替部を開放状態として前記デバイスに中性子を照射したときの第１ＳＥＵ発生数、及び、前記切替部を遮蔽状態として前記デバイスに中性子を照射したときの第２ＳＥＵ発生数に基づいて、熱中性子領域における中性子エネルギーとＳＥＵクロスセクションとの関係を示す演算式を導出する算出部と、を備え、前記算出部は、中性子エネルギーが入力された際に前記演算式に基づいて、熱中性子領域から０．１［Ｍev］までの中性子エネルギー依存のＳＥＵクロスセクションを算出する。
【００１０】
本開示の一態様の測定方法は、加速粒子をターゲットに照射して熱中性子及び熱中性子よりも高いエネルギーの中性子を生成し、前記熱中性子及び前記熱中性子よりも高いエネルギーの中性子をデバイスに照射したときの第１ＳＥＵ発生数をカウントし、前記熱中性子を遮蔽して前記熱中性子よりも高いエネルギーの中性子のみを前記デバイスに照射したときの第２ＳＥＵ発生数をカウントし、前記第１ＳＥＵ発生数及び第２ＳＥＵ発生数に基づいて、熱中性子領域における中性子エネルギーとＳＥＵクロスセクションとの関係を示す演算式を導出し、中性子エネルギーが入力された際に前記演算式に基づいて、熱中性子領域から０．１［Ｍev］までの中性子エネルギー依存のＳＥＵクロスセクションを算出する。
（【００１１】以降は省略されています）

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