歐洲航天局和美國宇航局計劃的幾次太空任務的目標是木星及其衛星。Jovian系統中極其惡劣的輻射環境將對航天器內的電子設備提出一些嚴格的要求。為了確保航天器的正常功能，重要的是理解和量化導致電子器件中的誤差的物理機制，特別是電子的誤差。在Jyväskylä大學的論文中，Maris Tali證明單個光粒子，如電子和低能質子，能夠在電子學中產生通常不被考慮的效應。

現代太空任務攜帶大量高度集成的電子設備。其中一項任務是由歐洲航天局(ESA)執行的JUICE任務，其主要任務是研究木星系統和木星的冰冷衛星。這種輻射環境將給任務帶來一些獨特的挑戰。

同樣，高能物理實驗通常具有極端輻射環境。其中一個大型高能加速器是瑞士日內瓦歐洲核子研究中心的大型強子對撞機。這種加速器需要靠近加速器環本身和附近的屏蔽壁龕的大量電子設備。

“ 在處理輻射對電子產生的有害影響時，空間機構和高能物理實驗都面臨著類似的問題。近年來，歐洲核子研究中心和歐空局之間的合作協議為解決這些復雜問題鋪平了道路， “馬里斯塔利說。

對速度的需求使電子產品更加脆弱

技術的發展穩定地增加了密度并減小了元件中晶體管的尺寸。這使得設備更快，但與舊技術相比，同時更容易受到新類型和更低輻射量的影響。

本論文主要研究現代器件中高能電子和低能質子引起的效應。

“人們最近才開始詳細研究電子誘導的直接和間接電離效應，以及它們對太空任務和實驗的潛在破壞性影響。現在這些影響被認為更為嚴重，尤其是像ESA的JUICE這樣的任務，”Tali說。 。

在設計堅固的電子設備時，甚至需要考慮單個顆粒

在這項工作中，使用CERN和Jyväskylä大學RADEF的輻照設施來實驗性地表征這些影響。新的實驗數據表明單個光粒子，如電子和低能質子能夠誘導通常不被考慮的效應。研究了幾代器件和類型，以強調誘導誤差的物理機制與較重粒子的物理機制相似。

“為了更有效地確保這些”新型“顆粒的輻射硬度，我們需要量化并理解它們背后的機制，以避免代價高昂的故障，”Tali說。