用稀有同位素束测量宇宙辐射…RAON为航空·航天半导体测试开辟新路[解读科学]

by Kim Jonghwa

Published 29 Jan.2026 10:13(KST)

IBS-KARI联合研究，首次演示利用第二次重离子束测量单粒子效应（SEE）
以往依赖海外的抗辐射试验，被证实可用国产加速器实现

以国内自主技术建造的中重离子加速器RAON，在空间与航空用半导体可靠性评估领域提出了新的转折点。基础科学研究院（IBS）中重离子加速器研究所与韩国航空宇宙研究院（KARI）联合研究团队，利用在生成稀有同位素过程中获得的二次中重离子束（secondary heavy ion beam），成功通过实验方式演示了测量半导体单粒子效应（SEE）的可行性。

此次研究的意义在于，超越既有的基于中重离子束的辐射试验方式，首次证明了利用二次中重离子束评估空间辐射效应的可能性。迄今为止，半导体的空间辐射耐受性试验大多依赖海外中重离子加速器设施。

用于宇宙用途的半导体中离子束照射站照片。IBS提供

在混合粒子环境中实现实时识别与照射

二次中重离子束是在粒子种类与能量混合的状态下生成的，因而在实验应用上难度较高。研究团队着力于在实时识别单个粒子的同时，将其照射到半导体上的实验条件稳定实现，并由此确认了实际测量的可行性。

论文第一作者、IBS中重离子加速器研究所研究委员Gwak Minsik表示：“二次中重离子束在实验应用上条件十分苛刻，但我们通过精密控制粒子识别与照射环境，在真实实验中确认了测量的可行性，这一点具有重要意义。”

RAON对外开放利用的首篇论文成果

此次研究也是利用RAON向外部研究者提供的束流所取得的第一篇论文成果，在这一点上也具有很强的象征意义。共同通讯作者、IBS中重离子加速器研究所研究委员Chu Gyeongho表示：“这是外部研究者与加速器研究团队紧密合作，将RAON的利用可能性以实际成果加以证明的首个案例”，并称“仅用一天束流时间就完成实验，这表明只要事先准备充分，即便在束流资源有限的条件下，也能取得有意义的成果”。

共同通讯作者、韩国航空宇宙研究院高级研究员Lee Ujun强调：“在New Space时代，应用于卫星、运载火箭和深空探测任务的半导体，必须对空间辐射环境进行可靠性验证”，“单粒子效应等辐射诱发现象可能直接导致实际任务失败，因此在地面的精密试验尤为重要。”他还补充说：“今后如果不断积累试验方法和数据，国内也将能够建立起自主开展空间与航空用半导体辐射耐受性评估的基础。”