[发明专利]温控可充气真空辐射设备

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路等电子元器件的辐射实验技术，更具体地涉及一种温控可充气真空辐射设备。

背景技术

随着航天技术、核能技术等的迅速发展，各种电子元器件越来越多地应用在不同的核辐射、空间辐射环境中。辐射环境对电子元器件造成的总剂量效应会严重影响电子设备的可靠性和使用寿命。多年来，世界主要国家均在积极开展电子元器件辐射总剂量效应以及相应加固技术的研究工作。

电子元器件的总剂量效应加固水平是抗辐射电子元器件的重要指标之一。近来研究表明，电子元器件在受到辐射时所具有的温度、封装气体成分对电子元器件的总剂量效应防护能力影响非常明显。然而，在现有的电子元器件辐射实验技术中，并没有合适的设备能够为电子元器件的辐射实验同时准确地提供不同成分气体氛围和温度环境。因此，为了准确研究、测试电子元器件在不同环境温度、不同气体成分环境下辐射、退火时的总剂量效应，需要开发一种能够准确提供不同成分气体氛围和不同温度环境的新型辐射设备。

发明内容

本发明的一个目的是要针对上述需求，开发一种在电子元器件的辐射实验研究中使用的辐射设备，以便准确研究、测试不同气体成分、不同温度下电子元器件辐射、退火后的总剂量效应，满足电子元器件的总剂量效应研究需求。

本发明的一个进一步目的是要使得本发明的辐射设备还可用在单粒子效应、中子效应、剂量率效应、激光脉冲等其它辐射效应研究领域，满足电子元器件在不同气体成分和不同温度下其它辐射效应的研究需求。

具体地，本发明提供了一种在电子元器件辐射实验中使用的温控可充气真空辐射设备，包括：一端开口的罩体，其内限定了辐照腔；用于携载所述电子元器件的器件盘，其可取出地容装在所述辐照腔内；可开闭的封盖结构，其连接于所述罩体的开口端，以在所述封盖结构闭合时气密密封所述辐照腔；线缆接头，其固定在所述封盖结构上并穿过所述封盖结构通入所述辐照腔内；温控系统，其包括设置在所述辐照腔内的温控板以及穿过所述封盖结构的冷媒输入管路和冷媒排出管路，其中所述温控板带有冷媒腔室和电加热装置，所述冷媒腔室经由所述冷媒输入管路接收冷媒，经由所述冷媒排出管路排出冷媒，所述电加热装置电连接到所述线缆接头，以可控地通电加热；以及抽空充气系统，其包括穿过所述封盖结构与所述辐照腔流体连通的至少一个抽空充气管路以及在所述辐照腔外连接于每个所述抽空充气管路的第一阀门装置，以经由所述第一阀门装置和所述抽空充气管路对所述辐照腔抽空或充入所需的气体成分。

优选地，所述封盖结构为法兰密封结构，其由法兰环和法兰盖构成，其中所述法兰环固定在所述罩体的开口端，所述法兰盖可拆卸地连接于所述法兰环。

优选地，所述冷媒输入管路和所述冷媒排出管路为具有外层管和内层管的复层管，其中所述外层管固定在所述法兰盖上，所述内层管连接到所述温控板的冷媒腔室，从而使得所述内层管内形成的流体流路用于将冷媒输入或排出所述冷媒腔室，而且所述内层管和所述外层管之间形成的环形隔热腔与所述辐照腔连通，用于将所述冷媒与所述法兰盖隔热。

优选地，所述复层管还具有中间管，所述内层管与所述中间管之间形成隔离的环形真空腔室。

优选地，所述温控系统还包括设置在所述辐照腔外的冷媒源和温控电源，其中所述冷媒源经由所述冷媒输入管路与所述冷媒腔室流体连通，所述温控电源经由所述线缆接头电连接到所述电加热装置，以控制所述电加热装置通电加热。

优选地，所述抽空充气系统还包括设置在所述辐照腔外的至少一个抽空装置和至少一个充气装置，所述第一阀门装置在所述辐照腔外进一步连接于相应的抽空装置和/或充气装置，其中每个所述抽空装置包括第二阀门装置和至少一个真空泵，所述第二阀门装置串联地连接在所述真空泵与相应的所述第一阀门装置之间；每个所述充气装置包括充气气源和至少一个微调阀，所述微调阀串联地连接在所述充气气源与相应的所述第一阀门装置之间，以便通过调节所述微调阀的漏率来控制充气速度；而且每个所述充气装置还包括至少一个真空计，每个所述真空计工作于一个所述微调阀下游的气流管路，以测量该处气流管路的气体压强，从而判断充入所述辐照腔中的气体成分是否满足要求。

优选地，所述抽空充气系统还包括一个烘烤系统，用于对所述罩体进行控温烘烤，以利于抽空所述辐照腔时获得超高真空。

优选地，所述至少一个微调阀和所述至少一个真空计的数量均为1个，在所述真空计下游至所述第一阀门装置之间的气流管路上还连接有一个第三阀门装置。