Verfügbarkeit: Entwicklung einer Bewertungsgrundlage für die Zuverlässigkeit programmierbarer und rechnerbasierter Komponenten im Kernkraftwerk bezüglich Strahlungseinfluss

Entwicklung einer Bewertungsgrundlage für die Zuverlässigkeit programmierbarer und rechnerbasierter Komponenten im Kernkraftwerk bezüglich Strahlungseinfluss:

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser:	Blum, Stefanie 1966- (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Köln ; Garching b. München ; Berlin ; Braunschweig Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH Juli 2019
Schriftenreihe:	GRS 537
Schlagworte:	Forschungsbericht
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	Literaturverzeichnis Seite 127 - 141. Förderkennzeichen BMU 4716R01352
Beschreibung:	VIII, 141 Seiten Illustrationen, Diagramme 30 cm
ISBN:	9783947685226

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG .................................................................................................... 1 2 THEORETISCHE GRUNDLAGEN ......................................................................... 3 2.1 STRAHLUNGSUMGEBUNG ................................................................................... 3 2.1.1 NATUERLICHE HINTERGRUNDSTRAHLUNG: KOSMISCH UND TERRESTRISCH ....................... 3 2.1.2 10 B-PROBLEMATIK ............................................................................................ 4 2.1.3 STRAHLUNGSUMGEBUNG IM KERNKRAFTWERK ....................................................... 5 2.2 CHARAKTERISIERENDE GROESSEN ......................................................................... 11 2.2.1 LINEAR ENERGY TRANSFER (LET) ..................................................................... 12 2.2.2 WIRKUNGSQUERSCHNITT ................................................................................... 13 2.2.3 KRITISCHE LADUNG ........................................................................................ 14 2.2.4 ZUSAMMENHANG ZWISCHEN DEN CHARAKTERISIERENDEN GROESSEN UND DER SOFT- ERROR-RATE .................................................................................................. 16 3 AUFBAU UND FUNKTION VERSCHIEDENER HALBLEITERBAUTEILE ...................... 19 3.1 GRUNDLAGEN ZUM MOS-TRANSISTOR ................................................................ 19 3.2 RANDOM ACCESS MEMORY (RAM) ............................................................... 24 3.3 BISTABILE KIPPSTUFE (FLIPFLOP) ...................................................................... 24 3.4 INVERTER ....................................................................................................... 25 3.5 STATIC RANDOM-ACCESS MEMORY (SRAM) ................................................... 26 3.6 DYNAMIC RANDOM ACCESS MEMORY (DRAM) .............................................. 28 3.7 FLASH-SPEICHER ........................................................................................... 29 3.8 FIELD PROGRAMMABLE GATE ARRAY (FPGA) ................................................... 31 3.9 ZUSAMMENFASSUNG ..................................................................................... 33 4 STRAHLUNGSINDUZIERTE EFFEKTE AUF HALBLEITERBAUTEILE ............................ 35 4.1 EINLEITUNG ................................................................................................... 35 4.2 SINGLE EVENT EFFECTS (SEE) ......................................................................... 35 4.2.1 PERMANENTE FEHLERMODI (HARD ERRORS) ...................................................... 36 4.2.2 TEMPORAERE FEHLERMODI (SOFT ERRORS) .......................................................... 41 4.2.3 SEE-ABHAENGIGKEIT VOM SCHALTKREISTYP UND BEEINFLUSSENDE GROESSEN ......... 43 4.3 TOTAL LONIZING DOSE (TID) ............................................................................ 45 4.3.1 TID-EFFEKTE IN MOS-TRANSISTOREN .............................................................. 46 4.4 VERSETZUNGSSCHAEDEN .................................................................................. 47 4.5 TOTAL NON-IONIZING DOSE (TNID) ................................................................ 49 4.6 STRAHLUNGSEFFEKTE BEI SPEICHERBAUSTEINEN UND MITIGATIONSMOEGLICHKEITEN .50 4.6.1 STRAHLUNGSEFFEKTE BEI SRAM- UND DRAM-SPEICHERN ................................ 50 4.6.2 STRAHLUNGSEFFEKTE BEI FLASH-SPEICHERN ...................................................... 50 4.6.3 FEHLERKORREKTUR BEI SPEICHERELEMENTEN ..................................................... 51 4.6.4 STRAHLUNGSEFFEKTE BEI FPGAS .................................................................... 52 4.6.5 ZUSAMMENFASSUNG ..................................................................................... 53 5 LABORUNTERSUCHUNGEN UND SIMULATIONEN .............................................. 55 5.1 LABORUNTERSUCHUNGEN UND TESTMETHODEN ................................................. 55 5.1.1 BESTRAHLUNGSEXPERIMENTE MIT SCHWERIONEN, PROTONEN UND NEUTRONEN .... 55 5.1.2 MESSUNGEN MIT FOKUSSIERTEN, GEPULSTE LASERSTRAHLEN ................................ 55 5.1.3 FEHLERINJEKTIONSVERFAHREN ........................................................................... 56 5.1.4 INTERNATIONALE DATENBANKEN ...................................................................... 57 5.2 SIMULATIONEN .............................................................................................. 58 5.3 STOPPING AND RANGE OF IONS IN MATTER (SRIM) UND TRANSPORT OF IONS IN MATTER (TRIM) ........................................................................................................ 58 5.4 ZUSAMMENFASSUNG ..................................................................................... 62 6 STANDARDS .................................................................................................. 63 6.1 DEUTSCHES REGELWERK ................................................................................ 63 6.1.1 SICHERHEITSANFORDERUNGEN AN KERNKRAFTWERKE ............................................ 63 6.1.2 DETAILLIERTERE ANFORDERUNGEN HIERZU FINDEN SICH IN DEN REGELN DES KTA.KTA- REGEL 3505 TYPPRUEFUNG VON MESSWERTGEBERN UND MESSUMFORMERN DER SICHERHEITSLEITTECHNIK ............................................................................... 64 VI 6.2 INTERNATIONALE STANDARDS ............................................................................ 67 6.2.1 ECSS-STANDARDS IM RAHMEN DER EUROPAEISCHE KOOPERATION FUER RAUMFAHRTNORMUNG .................................................................................... 67 6.2.2 STANDARDS DER VEREINIGUNG FUER FESTKOERPERTECHNOLOGIE (JEDEC-STANDARDS)69 6.2.3 AMERIKANISCHE MILITAERSTANDARDS (MIL) ........................................................ 69 6.2.4 STANDARDS DER AMERIKANISCHEN GESELLSCHAFT FUER PRUEFUNG UND MATERIALIEN (ASTM INTERNATIONAL STANDARDS) ................................................................ 70 6.2.5 VERGLEICH INTERNATIONALER STANDARDS ........................................................... 71 6.3 ZUSAMMENFASSUNG ..................................................................................... 74 7 AUSWERTUNG DER BETRIEBSERFAHRUNG ....................................................... 75 7.1 AUSWERTUNG DER NATIONALEN BETRIEBSERFAHRUNG ........................................... 75 7.1.1 AUSWERTUNG DER DATEN AUS DEN VORLAEUFERPROJEKTEN .................................. 75 7.1.2 ERKENNTNISSE AUS DER INDUSTRIE .................................................................. 78 7.1.3 ZUSAMMENFASSUNG ..................................................................................... 81 7.2 AUSWERTUNG DER INTERNATIONALEN BETRIEBSERFAHRUNG AUSSERHALB DER KERNTECHNIK ................................................................................................ 81 7.2.1 RAUMFAHRT .................................................................................................. 81 7.2.2 LUFTFAHRT ...................................................................................................... 87 7.2.3 MEDIZINTECHNIK ........................................................................................... 98 7.2.4 EREIGNISSE AUS DER KOMMERZIELLEN HALBLEITERTECHNOLOGIE ........................ 103 7.2.5 FAZIT ZUR AUSWERTUNG DER INTERNATIONALEN BETRIEBSERFAHRUNG .................. 105 8 BASIS EINER BEWERTUNGSMETHODE FUER SEE UND TID ............................ 107 8.1 EINLEITUNG ................................................................................................. 107 8.2 BASIS BEWERTUNGSMETHODE FUER SEE ......................................................... 111 8.2.1 BEWERTUNGSMETHODE AUF SYSTEM-/ KOMPONENTEN-/ BETRIEBSMITTELEBENE 112 8.2.2 BEWERTUNGSMETHODE AUF BAUTEILEBENE .................................................... 115 8.3 BASIS BEWERTUNGSMETHODE FUER TID .......................................................... 117 8.4 ZUSAMMENFASSUNG ................................................................................... 119 9 FAZIT .......................................................................................................... 121 VII ABKUERZUNGSVERZEICHNIS ............................................................................................ 123 LITERATURVERZEICHNIS .................................................................................................. 127 ABBILDUNGSVERZEICHNIS ............................................................................................. 139 VIII
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