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国研院太空中心与核能研究所结盟

  • 林佩莹

国研院太空中心与核研所合作伙伴合影。

行政院原子能委员会核能研究所(核研所)11月20日与国家实验研究院国家太空中心(国研院太空中心)签署合作意愿书(MOU),成为台湾发展太空计画的合作伙伴之一。签约仪式由太空中心林俊良主任和核研所陈长盈所长代表签署,核研所将提供太空中心高能质子束,协助执行台湾自主开发卫星电子元件之耐太空辐射测试。

太空电子元件在发射至轨道上运行之前,须通过多项严苛环境测试,包括升空时的振动测试、太空中日夜温差的热循环、真空环境测试,以及太空辐射测试。太空中辐射主要来自宇宙射线的高能粒子和太阳闪焰释出的X射线与伽玛射线等,而宇宙射线的高能粒子中,质子大约占90%。这些高能粒子如果撞击到卫星电子元件,除了会影响半导体电子零件的正常运行,亦可能造成损坏。所以太空电子元件须先在地面通过模拟太空环境的严苛测试验证,才能使用在卫星上。

由于质子占宇宙射线的大部分,故以高能质子束进行太空电子元件辐射测试验证,是相当有效的方法。核研所回旋加速器是早年国内核医领域的重大投资设备,可提供15~30 MeV(百万电子伏特)的质子射束,其主要建置目的是生产医用放射性同位素,研制核医药物提供医院做医疗诊断或医学研究用;另一目的则是提供射束服务给海内外学术研究或业界单位进行质子照射实验,因此非常适合用来测试太空电子元件。

太空辐射对电子元件主要产生两种效应,第一种称为单一事件效应,是高能质子的单一撞击事件造成电子元件异常或损坏;另一种则是辐射剂量累积效应,即高能质子对电子零件产生很小游离效应,造成微量影响,累积起来超过一定剂量时,亦会造成电子零件的异常、性能降低或损坏,因而减短电子元件使用寿命。

国研院太空中心2019年7月与林口长庚医院、长庚大学三方签订合作协议后,即可使用林口长庚医院200 MeV高能质子设备进行单一事件效应测试;此次与核研所结盟,未来就可使用核研所30 MeV回旋加速器进行电子元件辐射剂量累积效应测试。如此可建立更完整的国内辐射测试环境,以支持太空计画发展。

国研院太空中心林俊良主任表示,行政院2019年1月核定第三期「太空科技长程发展计画」,这项计画自2019~2028年共10年,由太空中心负责执行。其中,建立台湾太空产业为重点项目之一,太空中心将扮演太空产业发展集成者的角色,结合台湾产学研共同合作,带动自主太空科技与产业发展。