Korea Space Radiation Test 우주방사선 시험 시설
국외 우주방사선 시험 시설
우주방사선 모사 시험은 우주로부터 날아오는 다양한 우주 방사선에 의한 영향을 시험하기 위하여 지상에서 우주방사선 환경을 모사하고 이를 이용해 우주방사선에 취약한 우주/항공 부품이나 재료 (인공위성 전자장치 또는 태양전지판 등과 그에 사용되는 반도체 재료) 등에 대한 내방사선 특성 평가를 수행하는 것임.
미국
“Testing at the Speed of Light: The State of U.S. Electronic Parts Space Radiation Testing Infrastructure” (2018) Appendix B)
2018년도 기준 시설 이용 현황을 잘 나타내고 있는 자료이며, 해당 내용은 표로 정리되어 있음.
NASA에서 운영 중인 우주방사선 영향 평가 연구시설로서 수소이온에서부터 금이온까지 모두 활용이 가능하며, 활용가능한 이온의 종류와 에너지는 사이트에서 확인이 가능함.
SEE 시험에서 중요한 파라미터 중 하나인 LET 값은 이온의 종류와 입사되는 물질에 따라 달라지게 되는데 실리콘과 물에 대한 LET 값은 사이트에서 확인이 가능함
최근에는 우주 여행자에 대한 영향 평가도 진행하고 있음
K500 초전도 사이클로트론과 K150 사이클로트론을 이용해 최대 60 MeV/n 에너지의 이온빔 제공이 가능하고 실리콘 기준 1~93 MeV/(cm2/mg) 의 LET 값에 대한 실험이 가능함. 공기 중과 진공 중 시험이 가능하며 중이온빔 칵테일 등의 자세한 정보는 TAMU의 Brochure를 참고
BASE (Berkeley Accelerator Space Effects) Facility는 LBNL의 88인치 사이클로트론을 기반으로 구축된 시설로 전 세계적으로 첫 번째 SEE 시험이 1979년도엔 이 곳에서 수행되었음. 양성자, 중이온, 중성자가 제공되며 양성자는 최대 1E9 #/cm2-sec까지 가능하며 1E7~1E8 #/cm2-sec 범위가 최적의 플럭스 범위임
K1200, K500 사이클로트론. K500 사이클로트론에서는 8~14 MeV/u, K1200 사이클로트론에서는 100~170 MeV/u 에너지의 양성자 및 중이온빔 발생 가능. 16O 이온빔부터 238U 이온빔까지 가속
유럽
2021년 9월에 2000 Ci 의 Co-60 (반감기 : 5.25년) 을 재장전했으며, 1.173 MeV와 1.332 MeV 감마선 조사 가능. 시설에 대한 상세 정보와 이용을 위한 절차 등은 링크 참조
유럽우주국 (ESA: European Space Agency)와 Paul Scherrer Institute (PSI) 간의 협약에 의해 우주항공기 부품의 시험을 위해 구축된 시설이며, 우주 궤도에서의 실제 양성자 스펙트럼을 재현할 수 있는 시설임.
LIF (Light Ion Facility)와 HIF (Heavy Ion Facility)를 운영 중이며, NIF (Neutron Irradiation Facility)와 GIF (Gamma Irradiation Facility)도 함께 운영 중임. LIF에서는 10 ~ 62 MeV에너지의 양성자를 최대 2E+8 #/cm2-sec의 플럭스로 최대 80 mm x 80 mm 까지 조사 가능함. HIF에서는 13C4+ ~ 124Xe35+ 이온빔을 이용해 LET (Linear Energy Transfer) 를 Si 기준으로 1.3 ~ 62.5 MeV/(mg/cm2)의 조건으로 269.3 μm ~ 73.1 μm 깊이까지 조사가 가능함.
3개의 가속기 (K130 사이클로트론, MCC30/15 사이클로트론, 1.7 MV 펠레트론) 시설을 운영 중이며, K130 사이클로트론으로는 130 Q2/A MeV, MCC30/15 사이클로트론으로는 18-30 MeV 양성자와 and 9-15 MeV 중수소 이온빔을 가속할 수 있음. 4종류의 중이온 칵테일, 9.3 MeV/n, 10 MeV/n, 16.3 MeV/n, 22 MeV/n 조사가 가능함. 특히, 2개의 빔라인 중 하나의 빔라인에는 진공 챔버가 설치되어 있고 진공 중에서도 방사선 조사 및 시험이 가능함.