为什么宇宙射线会破坏电子设备？

宇宙射线所携带的高能粒子破坏力超乎大家的想象，地球的磁场保护了我们。

电子设备的抗辐照指标是空间器件非常关键的指标。

单粒子效应SEE是由宇宙射线或强磁层产生的高能带电粒子引起的。高能粒子流可以打穿芯片的封装材料，进入芯片内部对芯片造成破坏。

SEE是由辐射环境中的高能粒子（质子、中子、α粒子和其他重离子）轰击微电子电路的敏感区引发的。在p－n结两端产生电荷的单粒子效应，可引发软误差、电路闭锁或元件烧毁。SEE中的单粒子翻转会导致电路节点的逻辑状态发生翻转。

单粒子效应又分为两类：单粒子翻转效应（SEU：Single Event Upset）和单粒子锁定效应（SEL：Single Event Latchup）。单粒子效应是指单个高能粒子穿过微电子器件的灵敏区时造成器件状态的非正常改变的一种辐射效应，包括单粒子翻转、单粒子锁定、单粒子烧毁、单粒子栅击穿等。

单粒子翻转（SEU）：Single Event Upset

在一些电磁、辐射环境比较恶劣的情况下，大规模集成电路(IC)常常会受到干扰，例如宇宙中单个高能粒子射入半导体器件灵敏区，使器件逻辑状态翻转：原来存储的"0"变为"1"，或者"1"变为"0"，从而导致系统功能紊乱，严重时会发生灾难性事故。

最容易发生SEU的是像RAM这种利用双稳态进行存储的器件，其次是CPU，再其次是其它的接口电路。随着芯片集成度的增加，发生SEU错误的可能性也在增大。在特定的应用中，SEU已经成为一个不能忽视的问题。

单粒子锁定，是单粒子效应的一种，单粒子入射产生的瞬态电流会

单粒子锁定示意图

导致设备功能性损坏。单粒子锁定主要发生于CMOS器件中。

单粒子效应种类很多,主要有单粒子翻转、单粒子锁定和单粒子烧毁、单粒子栅击穿等。单粒子翻转是单个高能粒子作用于半导体期间,引发器件的逻辑状态发生异常变化。单粒子锁定,是单粒子效应的一种,单粒子入射产生的瞬态电流会导致设备功能性损坏。单粒子烧毁是场效应管漏极-源极局部烧毁,属于破坏性效应。单粒子栅穿,是指在功率MOSFETs器件中,单粒子导致在栅氧化物中形成导电路径的破坏性的烧毁。

飞向太空 ①人类对浩瀚无垠的太空向往已久。从嫦娥奔月的神话到亦真亦幻的《西游记》，人们把太空描述成妙不可言的神仙世界。在人们的想象中，太空是一个至善至美的天堂。然而在现实世界里，太空绝不像人们想象的那样浪漫。进入太空，人类要面对的是险境而非仙境。载人航天飞行要解决的问题也远不止是“高处不胜寒”。②载人飞行要克服的第一个难关是真空环境对人的影响。太空中没有空气，人体若裸露在真空中，将无法呼吸。如果宇航员的座舱、生活舱一旦泄漏气体，很可能导致宇航员死亡。③需要克服的第二个难关是来自太空强辐射的影响，这种太空强辐射包括太阳电磁辐射和高能粒子辐射。太阳电磁辐射中的可见光和红外部分主要影响航天器的温度，会损伤航天器的一些表面材料，还影响高层大气的温度和密度，从而加重低轨飞行器轨道控制的负担。高能粒子辐射则直接对航天器本身产生影响。高能粒子长时间围绕地球运动，对低轨道航天器构成严重威胁。它们的辐射不仅损伤航天器表面材料，而且会使航天器内部的太阳能电池、有机材料、半导体器件和集成电路等的性能发生变化，甚至造成永久的损伤。④空间碎片和流星体是载人飞行要克服的另一难关。空间碎片又被称为空间垃圾，是指废弃的火箭或卫星的残骸和它们因爆炸或碰撞而产生的碎片。它们与航天器的相对速度稍低于流星体与航天器的相对速度。它们始终和航天器一同在地球的周围运动，因此出现碰撞的机会很多。空间碎片和流星体与航天器相撞，会在航天器的表面留下撞击坑或穿孔，甚至造成航天器表面的机械损伤。体积相对较大的流星体和空间碎片，对人体和航天器的破坏都是致命的。⑤另外，飞行过程中产生的噪声和振动也会对人体产生不良影响。火箭在上升过程中发动机会产生高强度的噪声，飞船高速穿过大气层时也会产生巨大的噪声。即使飞船在轨道运行时产生的相对小得多的噪声，也相当于繁忙交通路口的噪声，而且持续不断。而飞行产生的强度不等的振动会影响宇航员的心率、血压和耗氧量，可诱发心血管的功能紊乱。另外，人体或器械的振动也会使人视觉模糊，动作不协调， *** 作误差增加，语言明显失真或中断。⑥可见，在浩渺的宇宙中，宇航员时刻面临着险境，而决非想象中的仙境。(选自《飞向太空》，有删改) 1.选文说明的中心内容是什么? 2.选文的说明顺序是什么? 3.选文第①段有什么作用? 4.选文第③段画线句子运用了什么说明方法?有什么作用? 5.拓展链接。舱外航天服是一套防护和应急救生的复杂系统，用于保证宇航员出舱安全。目前，“太空行走”是中国载人航天的下一个目标，而成功研制舱外航天服则是实现这一目标的必备条件之一。请你联系选文内容，说一说舱外航天服应具有哪些功能?答案：1.载人航天飞行面临的险境(或载人航天飞行要克服的难关，载人航天飞行要解决的问题) 2.逻辑顺序3.吸引读者，激发读者的阅读兴趣；提出说明的中心内容，引出下文的具体说明。4.分类别：条理清晰地说明了太空强辐射的类型。5.防泄漏(供氧)、防辐射、防撞击(减振)、降噪

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