Une mesure de l'énergie cumulative déposée dans un matériau ou un composant électronique par des radiations ionisantes au fil du temps, généralement exprimée en rad(Si) ou en Gray, utilisée pour quantifier les effets de dégradation à long terme.

Principe

Les particules et photons ionisants déposent de l'énergie qui crée des paires électron-trou et des charges piégées dans les matériaux ; l'intégration de cette énergie au cours de la durée de vie opérationnelle provoque des dérives paramétriques (seuils, courants de fuite) qui dégradent les performances des dispositifs.

Démonstration

La spécification d'un équipement satellite indique une TID attendue de 30 krad(Si) sur dix ans en GEO ; des composants sont sélectionnés ou traités pour tolérer cette dose ionisante cumulative sans dépasser des dérives de seuil ou des courants de fuite inacceptables.

Mauvaise application

Utiliser uniquement la TID pour prédire la susceptibilité aux effets mono-événement, ou appliquer directement des résultats d'essais à taux de dose terrestres à la mission spatiale sans tenir compte des différences de taux de dose, de température ou d'effets d'auto-régénération (recuit).

Conséquence

Une évaluation correcte de la TID conduit au choix de pièces qualifiées, à des essais d'homologation, à la conception du blindage et à une mise en dérating au niveau système qui maintiennent la fonctionnalité pendant la durée de mission ; négliger la TID risque une dégradation progressive, des pannes latentes ou une fin de mission prématurée.

Inversion

Mesures de taux de dose ou d'énergie instantanée déposée qui caractérisent des effets transitoires mais ne représentent pas les dommages ionisants cumulés captés par la TID.

Limite

Se réfère spécifiquement au dépôt d'énergie ionisante et à ses effets cumulatifs ; exclut les mécanismes de perte d'énergie non ionisants tels que les dommages par déplacement et les dépôts d'énergie d'événements uniques provoquant des basculements temporaires, sauf s'ils sont intégrés dans une mesure de dose équivalente.

Tension sémantique

Tension entre métriques cumulatives (TID) et métriques basées sur des événements (taux d'SEE) : la TID prédit la dérive graduelle des paramètres, tandis que les métriques SEE prédisent des fautes transitoires ; les deux sont nécessaires pour une évaluation complète de la dureté aux radiations mais ne doivent pas être confondues.

Synthèse

La dose ionisante totale est la mesure intégrée dans le temps du dépôt d'énergie ionisante qui prédit la dégradation cumulative des propriétés électroniques et matérielles, guidant la sélection des pièces, le contrôle, le blindage et la planification des performances en fin de vie.