Una nueva tecnología desarrollada por el Laboratorio Nacional de Los Alamos y Honeywell está proporcionando la información del entorno atmosférico necesaria para la industria aeroespacial. El dispositivo, llamado TinMan, ha cuantificado el número de neutrones térmicos, partículas creadas por la radiación solar natural, lo que le da a la industria aeroespacial un estándar mediante el cual puede evaluar sus partes semiconductoras.

"Se han realizado pocos estudios relacionados con los impactos de los neutrones térmicos en las aeronaves, y nadie ha podido definir su intensidad dentro de los planos, "dijo Stephen Wender, un científico de instrumentos en el Centro de Ciencias de Neutrones de Los Alamos. "No fue hasta hace poco que se teorizó que tuvieran un impacto en la confiabilidad de los componentes".

El mundo conoce estos impactos de la radiación atmosférica desde la década de 1960. A medida que la radiación solar golpea la atmósfera, derrama partículas sobre la Tierra, incluidos los protones, electrones, e iones pesados, y también produce neutrones de alta energía. Pero a diferencia de los protones y electrones, los neutrones no están cargados y pueden atravesar la atmósfera y objetos sólidos como el casco metálico de un avión. Cuando estos neutrones golpean algo como un microprocesador, la energía que deposita en el sistema puede resultar en un evento de efecto único, lo que puede afectar la confiabilidad de los componentes.

Los neutrones térmicos se crean después de que los neutrones de alta energía chocan con los materiales y pierden energía. El resultado es una partícula con menos energía:un neutrón térmico. Las decenas de miles de galones de combustible almacenados en los aviones es un productor muy eficaz de neutrones térmicos. Si bien el entorno de neutrones de alta energía se ha cuantificado durante mucho tiempo, el ambiente termal, porque depende del entorno circundante, no se ha medido completamente en las altitudes más altas dentro de una aeronave.

Los neutrones térmicos se han estudiado recientemente después de la industria de fabricación de semiconductores, que produce electrónica de semiconductores, Comenzó a usar un metal llamado boro en sus partes. El boro-10 es un isótopo del boro y se sabe que es sensible a los neutrones térmicos.

"La medición del entorno de neutrones térmicos en altitud proporciona una información importante para la industria aeroespacial, "dijo Laura Dominik, un compañero de Honeywell. "Nos complace que este proyecto conjunto, en el transcurso de más de una docena de vuelos, ha proporcionado la medición más precisa hasta la fecha de este tipo de partículas en aviones ".

TinMan es un dispositivo pequeño, un poco más grueso que una computadora portátil, y es el único detector de neutrones térmicos diseñado para su uso en un avión. Su objetivo era viajar en una serie de vuelos, midiendo constantemente los cambios en la intensidad de los neutrones térmicos, que puede fluctuar con la altitud y la latitud de la aeronave. Estas mediciones se utilizarían luego para definir el entorno de neutrones térmicos en aviones, un paso necesario para evaluar la electrónica de semiconductores con boro-10.

En los últimos dos años, TinMan ha acompañado 14 vuelos de la NASA. A lo largo de estos viajes, TinMan pudo rastrear la intensidad de los neutrones térmicos durante varios cambios de altitud y latitud en vuelos en los Estados Unidos y en Europa. TinMan ha definido el entorno de intensidad de neutrones térmicos, datos que ahora se han distribuido a agencias internacionales e incluidos en informes para garantizar que los dispositivos electrónicos con boro-10 puedan evaluarse adecuadamente para su uso en aeronaves.

"Estamos muy emocionados de ofrecer un conjunto completo de medidas del entorno de neutrones térmicos en aviones, ", Dijo Wender." A medida que continúan los cambios en la fabricación, esta información establecerá una base de referencia importante que se utilizará para evaluar las piezas semiconductoras para toda la industria aeroespacial ".