Radyasyon Testi — ESCC / MIL-STD-883 / ECSS-Q-ST-60-15

Radyasyon Testi Nedir?

Radyasyon testi, bileşenin toplam iyonlaştırıcı doz (TID), tek olay etkileri (SEE) ve yer değiştirme hasarı açısından değerlendirildiği deney grubudur. Uzay elektroniği kalifikasyonunun temel adımıdır.

Radyasyon Testi Amacı

Amaç, elektronik bileşenlerin görev süresi boyunca maruz kalacağı radyasyon dozunda işlevini koruduğunu ve tek olay etkilerine karşı dayanıklı olduğunu doğrulamaktır.

Radyasyon Testi Hangi Ürünlere Uygulanır?

Uzay elektroniği ve entegre devreler
Güç dönüştürücüleri
Sensörler ve dedektörler
Optik ve polimer malzemeler

Radyasyon Testi Hangi Sektörlerde Kullanılır?

HavacılıkUzaySavunmaElektronik

Radyasyon Testi İçin İlgili Standartlar

ESCC temel şartnameleri
MIL-STD-883 Method 1019
ECSS-Q-ST-60-15
JESD57

Radyasyon Testi Koşulları

Toplam doz (TID): Görev profiline göre krad(Si) cinsinden tanımlı
Doz hızı: Standartta tanımlı; düşük doz hızı etkileri ayrıca değerlendirilir
Tek olay etkileri: Ağır iyon veya proton demeti ile SEU, SEL, SET, SEB değerlendirmesi
Sıcaklık: Standartta tanımlı; bazı deneylerde yükseltilmiş sıcaklık

Radyasyon Testi Cihazı

Gama ışınlama kaynağı (Co-60)
Ağır iyon veya proton hızlandırıcı erişimi
Dozimetri sistemi
Işınlama sırasında elektriksel karakterizasyon düzeni

Radyasyon Testi İçin Numune Gereksinimleri

Numune adedi ve lot izlenebilirliği belgelenmeli
Işınlama öncesi elektriksel karakterizasyon yapılmalı
Kritik parametreler ve sınırlar tanımlanmalı
Bazı deneyler tek kullanımlıktır

Radyasyon Testi Süresi

Kaynak erişimine ve doz seviyesine bağlıdır; program tipik olarak haftalar sürer.

Radyasyon Testi Prosedürü

1Görev radyasyon ortamı ve hedef doz belirlenir.
2Işınlama öncesi elektriksel karakterizasyon yapılır.
3Tanımlı doz hızında ışınlama uygulanır.
4Ara doz noktalarında parametreler ölçülür.
5Tek olay etkileri için demet deneyleri yürütülür.
6Sonuçlar parametre kayması ve olay kesiti olarak raporlanır.

Radyasyon Testi Kabul Kriterleri

Kabul kriteri şartnamede kritik parametrelerin izin verilen kayma sınırları ve tek olay etkisi eşikleri olarak verilir.

Sonuçların Değerlendirilmesi

TID ve SEE farklı mekanizmalardır; biri geçen bir bileşen diğerinde başarısız olabilir. Doz hızı etkileri bipolar teknolojilerde özellikle önemlidir.

Radyasyon Testi Raporu

Uygulanan standartlar
Hedef doz ve doz hızı
Dozimetri kayıtları
Işınlama öncesi/sonrası parametreler
Tek olay etkisi kesitleri

Akreditasyon

EUROLAB; laboratuvar deneylerinde ISO/IEC 17025, muayene ve gözetimde ISO/IEC 17020, sistem ve ürün belgelendirmesinde ISO/IEC 17021-1 ve ISO/IEC 17065 kapsamlarında, IAF ve ILAC çok taraflı tanınma anlaşmalarına taraf akreditasyon kuruluşlarından alınmış uluslararası tanınan akreditasyona sahiptir. Bu zincir, düzenlenen rapor ve belgelerin dünya genelinde kabul görmesini sağlar.

Bu testin akredite kapsamda sunulup sunulamayacağı ürününüze ve uygulanacak standarda göre değişir; akreditasyon metot bazında olduğu için kapsam teklif aşamasında yazılı olarak teyit edilir.

Kapsam ve yetkiler

İlgili Mevzuat

Uzay bileşen kalifikasyon şartnameleri

Havacılık ve Uzay Testleri — Bu Deney Alanı Ne Yapar?

Aşağıdaki bölüm Radiation deneyinin ait olduğu alanı anlatır; bu deneyin kendi koşulları ve kabul ölçütleri yukarıdaki bölümlerde yer alır. Ürününüze özgü kapsam teklif aşamasında yazılı olarak netleştirilir.

Havacılık ve uzay deneyleri, ekipmanın uçuş ortamında çalışmaya devam ettiğini ve uçuşa elverişlilik dosyasına kanıt sağladığını gösterir. Bu ailede kabul edilebilir arıza olasılığı diğer sektörlerden birkaç mertebe düşüktür; bu, deneyin kapsamını ve belgelendirme yükünü doğrudan belirler.

Alanın en belirgin özelliği İZLENEBİLİRLİKTİR. Bir uçak parçasının hangi eriyikten geldiği, hangi ısıl işlem fırınında hangi çevrimle işlendiği, hangi operatörün kaynak yaptığı ve hangi muayene personelinin onayladığı kayıtlıdır. Deney raporu bu zincirin bir halkasıdır; zincir kopuksa rapor tek başına değer taşımaz.

Çevresel nitelendirme RTCA DO-160 üzerinden yürür ve ekipmanın uçaktaki MONTAJ YERİNE göre kategori seçimi yapılır. Kokpit paneline monte bir cihaz ile kanat içine monte bir cihaz aynı bölümden farklı kategorilerde geçer. Bu yüzden bir DO-160 raporu okunurken hangi bölümlerin hangi kategorilerde uygulandığı esastır.

Yazılım ve karmaşık donanım tarafında yaklaşım tamamen değişir: kanıt deney değil SÜREÇ GÜVENCESİDİR. DO-178C yazılım için, DO-254 karmaşık elektronik donanım için geliştirme sürecinin nasıl yürütüleceğini ve hangi kanıtların üretileceğini tanımlar. Gereksinimden koda, kodun testine ve kapsam analizine kadar her adım izlenebilir olmalıdır. Bir yazılımı test etmek onu sertifikalanabilir yapmaz; süreç kaydı yapar.

Malzeme ve özel proses tarafında ayrı bir gövde işler. Kaynak için AWS D17.1, ısıl işlemde pirometri için SAE AMS 2750, tahribatsız muayene personeli için NAS 410 kullanılır. Özel prosesler (ısıl işlem, kaplama, kaynak, NDT, yapıştırma) için NADCAP akreditasyonu tedarik zincirinde fiilen zorunludur; NADCAP olmadan pek çok OEM'e parça satmak mümkün değildir.

Kalite sistemi tarafında AS/EN 9100 serisi kullanılır: üretici için 9100, bakım kuruluşu için 9110, dağıtımcı için 9120. Bu belgeler olmadan havacılık tedarik zincirine girmek pratikte mümkün değildir ve denetimler diğer sektörlerden belirgin biçimde daha ayrıntılıdır.

Sahte parça (counterfeit) riski alanın kendine özgü bir konusudur. Elektronik bileşen tedarik zincirinde sahte ya da yeniden işlenmiş parça tespiti için ayrı standartlar ve doğrulama yöntemleri (görsel muayene, X-ray, açma ve iç yapı incelemesi, XRF) kullanılır.

Uzay uygulamaları ek katmanlar getirir: vakum ortamında dışgazlama, radyasyon dayanımı, uzun süreli termal vakum çevrimi ve tek olay etkilerinin (single event effects) değerlendirilmesi.

Bu alanın yöntem grupları

Çevresel nitelendirme
RTCA DO-160 bölümleri: sıcaklık ve yükseklik, titreşim, şok, nem, kum-toz, mantar, tuz sisi, akışkan duyarlılığı, buzlanma, yıldırım.
Elektromanyetik
DO-160 EMC bölümleri; askerî platformlarda MIL-STD-461 ve MIL-STD-704 güç karakteristikleri.
Yazılım ve donanım güvencesi
DO-178C yazılım yaşam döngüsü ve DO-254 donanım tasarım güvencesi kanıtları; gereksinim izlenebilirliği ve kapsam analizi.
Malzeme ve kaynak
AWS D17.1 kapsamında kaynak nitelendirmesi, malzeme mekanik deneyleri, metalografi ve tahribatsız muayene.
Özel proses kontrolü
SAE AMS 2750 pirometri, kaplama ve ısıl işlem proses doğrulaması, NADCAP kapsamındaki denetim hazırlıkları.
Uzay ortamı
Termal vakum çevrimi, dışgazlama, radyasyon dayanımı ve akustik/titreşim nitelendirmesi.

Bu alanda sık karıştırılanlar

"DO-160 sertifikası" diye bir belge yoktur; DO-160 bir deney şartnamesidir ve çıktısı nitelendirme raporudur.
Bölüm ve kategori seçimi müşterinin ekipman şartnamesinden gelir; laboratuvar bu seçimi kendi başına yapamaz.
DO-178C ve DO-254 deneyle karşılanamaz; kanıt geliştirme sürecinin izlenebilirliğidir.
AS9100 belgesi ürün onayı değildir; kalite sistemi belgesidir ve parça onayı ayrıca yürür.
Özel proseslerde NADCAP olmadan yapılan işlem, teknik olarak doğru olsa bile tedarik zincirinde kabul görmez.
MIL-STD-810 ile DO-160 karıştırılır: biri askerî, diğeri sivil havacılık şartnamesidir ve profilleri farklıdır.

Bu alandaki sonuçlar hangi kararı besler

Uçuşa elverişlilik ve TSO/ETSO dosyaları
Havacılık tedarik zincirine giriş ve tedarikçi onayı
Özel proses onayı ve NADCAP hazırlığı
Tasarım değişikliğinin nitelendirmeye etkisinin belirlenmesi
Sahte parça riskinin yönetimi ve bileşen doğrulaması

İlgili Testler

Radyasyon Testi Hakkında Sık Sorulan Sorular

TID ile SEE arasındaki fark nedir?

TID zamanla biriken toplam dozun yol açtığı kademeli bozulmadır. SEE ise tek bir yüksek enerjili parçacığın anlık olarak yol açtığı hata veya hasardır. İkisi ayrı deneylerle değerlendirilir.