Strahlungstoleranz von Tantal-Polymer-Kondensatoren
Geschrieben von: Krystof Adamek
Abstract:
Umgebungen mit viel ionisierender Strahlung stellen für elektronische Komponenten eine besonders große Herausforderung dar. Raumfahrzeuge, Kernreaktoren, Teilchenbeschleuniger und robuste Militärausrüstung (um nur einige Beispiele zu nennen) erfordern, dass ihre elektrischen Systeme auch in Gegenwart hochenergetischer Teilchen, Photonen, Elektronen, Neutronen, Protonen und dergleichen einwandfrei funktionieren. Diese Strahlung beeinträchtigt die Elektronik auf zwei Arten: Sie schädigt die Materialien, aus denen sie besteht, grundlegend und erzeugt vorübergehende elektrische Signale, die die Funktionalität beeinträchtigen können.
Die Mechanismen strahlungsbedingter Ausfälle in Halbleitern und anderen aktiven Bauelementen sind gut erforscht und es wurden Methoden entwickelt, um diese Ausfälle zu beheben oder zu verhindern. Passive Bauelemente wie Induktoren, Widerstände und Kondensatoren sind dagegen aus Strahlungsperspektive weniger relevant, da sie keine Halbleitermaterialien sind. Ihre Strahlungstoleranz ist jedoch nicht weniger wichtig und muss berücksichtigt werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn neue Arten passiver Komponenten erfunden werden, deren Leistungsmerkmale für Umgebungen mit hoher Strahlung gut geeignet sind. Tantal-Polymer-Elektrolytkondensatoren und Tantal-MnO2-Kondensatoren sind ein solches Beispiel und der Nachweis ihrer Haltbarkeit für strahlungsfeste Anwendungen ist ein entscheidender Schritt hin zu ihrer breiten Einführung.
TECHNISCHES PAPIER HERUNTERLADEN
Umgebungen mit viel ionisierender Strahlung stellen für elektronische Komponenten eine besonders große Herausforderung dar. Raumfahrzeuge, Kernreaktoren, Teilchenbeschleuniger und robuste Militärausrüstung (um nur einige Beispiele zu nennen) erfordern, dass ihre elektrischen Systeme auch in Gegenwart hochenergetischer Teilchen, Photonen, Elektronen, Neutronen, Protonen und dergleichen einwandfrei funktionieren. Diese Strahlung beeinträchtigt die Elektronik auf zwei Arten: Sie schädigt die Materialien, aus denen sie besteht, grundlegend und erzeugt vorübergehende elektrische Signale, die die Funktionalität beeinträchtigen können.
Die Mechanismen strahlungsbedingter Ausfälle in Halbleitern und anderen aktiven Bauelementen sind gut erforscht und es wurden Methoden entwickelt, um diese Ausfälle zu beheben oder zu verhindern. Passive Bauelemente wie Induktoren, Widerstände und Kondensatoren sind dagegen aus Strahlungsperspektive weniger relevant, da sie keine Halbleitermaterialien sind. Ihre Strahlungstoleranz ist jedoch nicht weniger wichtig und muss berücksichtigt werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn neue Arten passiver Komponenten erfunden werden, deren Leistungsmerkmale für Umgebungen mit hoher Strahlung gut geeignet sind. Tantal-Polymer-Elektrolytkondensatoren und Tantal-MnO2-Kondensatoren sind ein solches Beispiel und der Nachweis ihrer Haltbarkeit für strahlungsfeste Anwendungen ist ein entscheidender Schritt hin zu ihrer breiten Einführung.
