Устройство называется Standard-Performance Nuclear Event Detector, сокращенно NED. Его предлагают как более современную альтернативу старым схемам обнаружения, которые до сих пор используются во многих оборонных и космических системах.
Прибор рассчитан на технику, где отказ недопустим даже на очень короткое время. Речь идет о самолетах, беспилотных летательных аппаратах, военных спутниках, ракетных установках и наземных машинах, работающих в зоне сильного излучения. По данным производителя, новый модуль точнее фиксирует резкий рост дозы, быстрее выдает сигнал тревоги и при этом требует меньше энергии. Плюс он занимает меньше места на плате и упрощает компоновку узлов.
Инженеры отказались от классической схемы, которая десятилетиями применялась в подобных сенсорах. Раньше они опирались на внешние линейные драйверы, размещенные вне кристалла. В новой версии дифференциальные драйверы и приемники встроены прямо в микросхему. За счет этого исчезает часть внешней обвязки, снижается потребность в экранировании и уменьшается задержка прохождения сигнала. В компании указывают, что дополнительная периферия в старых вариантах могла увеличивать время реакции почти в 2 раза.
По заявленным характеристикам чувствительность к мощности дозы у нового датчика превышает показатели традиционных конструкций более чем вдвое. При сильном облучении время отклика сокращается более чем на 50%. В режиме высокой перегрузки по входному уровню устройство укладывается в диапазон от 3 до 5 наносекунд. Такой результат обеспечили собственная PIN-диода и специализированная интегральная схема. PIN-диоды применяются в радиационных и оптических сенсорах как быстрые чувствительные элементы и подходят для регистрации очень коротких импульсов. В сочетании с новой схемотехникой они позволяют раньше зафиксировать мгновенную дозу и быстрее запустить защиту на уровне всей аппаратуры.
Выпуск микросхем организован в США. За производство заказной ASIC отвечает фабрика Jazz Semiconductor Trusted Foundry, дочерняя структура Tower Semiconductor. Площадка имеет статус доверенного поставщика Министерства обороны США категории 1B. Такой уровень означает контролируемое производство и проверенную цепочку поставок для военных.
Модель NED выпускается как готовый серийный модуль, который можно встроить в аппаратуру без долгой отдельной разработки под каждый проект. Такой класс решений называют COTS, это коммерческие компоненты «с полки», рассчитанные на прямую интеграцию. Производитель рассчитывает, что подрядчики смогут подключать узел обнаружения ядерного события без затяжного цикла проектирования и доработок. До конца года Micross собирается представить версии с расширенным рабочим температурным диапазоном и вариант по стандарту надежности MIL-PRF-38534 Class H, который применяют к гибридным микросборкам для военной электроники.
Устройство рассчитано на очень жесткие условия по излучению. По данным Micross, оно выдерживает суммарную дозу до 1 миллиона рад и продолжает нормально работать даже при сверхбыстрых всплесках облучения на уровне миллиардов рад в секунду. Отдельно указывается устойчивость к сильному нейтронному воздействию.
Модуль сохраняет характеристики при температурах от минус 67 до плюс 257 градусов по Фаренгейту, то есть подходит для бортовой и космической техники с широким рабочим диапазоном. Чип выпускается в компактном корпусе на 44 вывода под поверхностный монтаж, без громоздкой обвязки. Встроенная дифференциальная передача сигнала помогает лучше отсеивать помехи и при этом не разгоняет потребление питания.
Сейчас датчики доступны ограниченными партиями. Полный серийный выпуск ожидается позже в этом году. Компания также готова менять чувствительность, скорость отклика и тип корпуса под требования конкретных задач и платформ.