[发明专利]大气中子下FPGA单粒子效应检测数据区分方法和系统

权利要求书

1.一种大气中子下FPGA单粒子效应检测数据区分方法，其特征在于，包括以下步骤：

对FPGA器件进行大气中子单粒子效应非加速实时检测，获取所述FPGA器件的总失效率；

获取由阿尔法粒子导致的FPGA器件的第一失效率；所述阿尔法粒子来源于所述FPGA器件自身的放射性材料成分；

获取由热中子导致的FPGA器件的第二失效率；

根据所述总失效率、所述第一失效率和所述第二失效率获取由大气中子导致的FPGA器件的目标失效率；

对FPGA器件进行大气中子单粒子效应非加速实时检测，获取所述FPGA器件的总失效率包括：确定所述FPGA器件的大气中子单粒子效应检测地点，并搭建大气中子单粒子效应检测系统；所述大气中子单粒子效应检测系统包括上位机和待测FPGA器件；

所述上位机向所述待测FPGA器件发送命令，监视所述待测FPGA器件的工作状态并接收所述待测FPGA器件返回的实验数据，实时记录检测过程中FPGA器件发生的单粒子翻转情况，得到所述FPGA器件在大气中子单粒子效应实时检测环境下的总失效率。

2.根据权利要求1所述的大气中子下FPGA单粒子效应检测数据区分方法，其特征在于，所述获取由阿尔法粒子导致的FPGA器件的第一失效率的步骤包括以下步骤：

通过阿尔法粒子放射源对所述FPGA器件进行辐照，对所述FPGA器件进行单粒子效应在线测试，获取所述FPGA器件的阿尔法粒子单粒子效应截面参数；所检测的单粒子效应类型包括单粒子翻转、单粒子功能中断和单粒子锁定；检测所述FPGA器件的单粒子翻转时，检测的范围覆盖所述FPGA器件的所有敏感存储模块，包括块存储器、配置存储器和可编程逻辑资源；检测所述FPGA器件的单粒子功能中断时，检测的范围覆盖所述FPGA器件的所有功能中断类型；

获取所述FPGA器件自身放射的阿尔法粒子通量；

根据所述阿尔法粒子单粒子效应截面参数和所述阿尔法粒子通量获取所述FPGA器件的第一失效率。

3.根据权利要求1所述的大气中子下FPGA单粒子效应检测数据区分方法，其特征在于，所述获取由阿尔法粒子导致的FPGA器件的第一失效率的步骤包括以下步骤：

通过粒子加速器对所述FPGA器件进行辐照，对所述FPGA器件进行单粒子效应在线测试，获取所述FPGA器件的阿尔法粒子单粒子效应截面参数，其中，所述粒子加速器的粒子源为阿尔法粒子；所检测的单粒子效应类型包括单粒子翻转、单粒子功能中断和单粒子锁定；检测所述FPGA器件的单粒子翻转时，检测的范围覆盖所述FPGA器件的所有敏感存储模块，包括块存储器、配置存储器和可编程逻辑资源；检测所述FPGA器件的单粒子功能中断时，检测的范围覆盖所述FPGA器件的所有功能中断类型；

获取所述FPGA器件自身放射的阿尔法粒子通量；

根据所述阿尔法粒子单粒子效应截面参数和所述阿尔法粒子通量获取所述FPGA器件的第一失效率。

4.根据权利要求2或3所述的大气中子下FPGA单粒子效应检测数据区分方法，其特征在于，所述根据所述阿尔法粒子单粒子效应截面参数和所述阿尔法粒子通量获取所述FPGA器件的第一失效率的步骤包括以下步骤：

根据以下函数关系式获取所述FPGA器件的第一失效率：

λ₁＝σ_阿尔法×F_阿尔法×10⁹

式中，λ₁为所述第一失效率，σ_阿尔法为所述阿尔法粒子单粒子效应截面参数，F_阿尔法为所述阿尔法粒子通量。