Strålningstålighet

Strålningstålighet är en benämning för en materials eller enheters förmåga att behålla funktion och prestanda när den utsätts för joniserande strålning. Det gäller särskilt inom rymd-, kärn-, medicinteknik och högenergiforskning där elektronik, optik och polymerer kan utsättas för betydande strålningsnivåer. Olika material och konstruktioner uppvisar olika grad av motstånd, och strålningstålighet är ofta en avgörande designparameter vid val av komponenter och byggnation.

Joniserande strålning kan orsaka två huvudmekanismer: total joniseringsdos (TID), som med tiden påverkar dielektriska egenskaper, och displacement damage, som skadar atomkärnor i material och därigenom påverkar fasta elektriska och optiska egenskaper. Inom elektronik uppstår även enstaka händelse-effekter (SEE), där snabba partikelhändelser kan orsaka logiska fel, latch-up eller strömavbrott. Effekterna kan leda till ökad läckström, avbrott i funktioner, felkoder och försämrad prestanda.

Testning och standarder för strålningstålighet omfattar exponering för olika strålningstyper som gamma, protoner och neutroner. Man mäter effekter i termer av TID, SEE-korsningar och andra funktionsparametrar som spänningar och läckströmmar. Standarder och riktlinjer används av försvars- och rymdsektorn samt inom medicinteknik för att specificera krav och verifiera att produkter uppfyller strålningstålighetskrav. Vanliga tillvägagångssätt inkluderar strålningstolerant design (RHBD), användning av strålningståliga material, skärmning, redundans och felkorrigerande tekniker.

Användningsområden inkluderar satelliter och rymdfarkoster, kärntekniska instrument, medicinsk utrustning vid strålningsmiljöer samt högenergiforskning där stabilitet och felfria funktioner är kritiska.