醫學太空跨領域合作,長庚將提供高能質子設備測試衛星電子元件

作者 | 發布日期 2019 年 07 月 23 日 13:39 | 分類 天文 , 尖端科技 , 航太科技 follow us in feedly


衛星在送上太空之前要先經過各種嚴格測試,過去,太空電子元件的抗輻射測試都送往歐美國家,然而從現在開始,交給在地團隊即可。國研院太空中心今(23 日)與林口長庚醫院放射醫學研究所、長庚大學放射醫學研究院簽署合作協議書(MOA),長庚團隊將提供高能質子照射實驗室,協助執行國內自主開發太空電子元件之抗輻射測試。

太空電子系統與地面電子系統完全不同,太空中的電子元件面臨極嚴苛環境,包括高能輻射轟炸、高能粒子撞擊、劇烈溫度變化等,當各種輻射及高能粒子照射在矽晶片上,會形成不可預測的電流,改變電子元件訊號而造成系統功能失常,輕者需重新開機恢復正常運作,嚴重可能造成電子元件損壞,使衛星無法執行任務。

雖然太空電子元件都有降低輻射影響的保護設計,但最好仍先在地面進行一系列測試,包括:震動測試、熱循環測試、熱真空測試、抗輻射測試,才能保證衛星安危。國研院太空中心主任林俊良指出,大部分測試都可以在衛星整測廠房中完成,唯獨缺乏模擬太空環境的高能粒子照射設備,因此抗輻射測試過去都交由歐美先進國家,往往大幅拉長研發時程,也增加發展成本。

現在,醫學與太空的跨領域合作,讓我們終於可以在地測試。

林口長庚醫院前幾年引進最先進的「質子放射治療設備」,原是用來腫瘤放射治療,但院方除了規劃 4 間治療室供臨床使用外,還配置了第 5 間照射室「粒子物理暨照射核心實驗室」作為研究用途,可提供更穩定的射束及更具彈性的照射條件進行抗輻射測試,在太空中心技術協助下,長庚團隊將以高能質子射束模擬太空環境,執行國內自主開發太空電子元件之抗輻射測試。

不過環境中的高能輻射並不只存在於太空,高空約 10 公里處會有宇宙射線造成的二次粒子,地面上也會有地球大氣層和磁場擋不住的中子,據估計,地面中子約有萬分之五機率導致電子元件失靈,因此該實驗室除了測試太空電子元件外,也提供地面、高山、飛行高度之微電子抗輻射測試。

(首圖來源:科技新報)