Uma nova tecnologia desenvolvida pelo Laboratório Nacional de Los Alamos e a Honeywell está fornecendo as informações necessárias sobre o ambiente atmosférico para a indústria aeroespacial. O dispositivo, chamado TinMan, quantificou o número de nêutrons térmicos, partículas criadas pela radiação solar natural - dando à indústria aeroespacial um padrão pelo qual ela pode avaliar suas partes semicondutoras.

“Poucos estudos foram realizados relacionados aos impactos de nêutrons térmicos em aeronaves, e ninguém foi capaz de definir sua intensidade dentro dos planos, "disse Stephen Wender, um cientista de instrumentos no Los Alamos Neutron Science Center. "Não foi até recentemente que se teorizou que eles representariam um impacto na confiabilidade dos componentes."

O mundo sabe sobre esses impactos da radiação atmosférica desde 1960. Conforme a radiação solar atinge a atmosfera, ele despeja partículas na Terra, incluindo prótons, elétrons, e íons pesados, e também produz nêutrons de alta energia. Mas, ao contrário de prótons e elétrons, nêutrons não estão carregados e podem atravessar a atmosfera e objetos sólidos como o casco de metal de um avião. Quando esses nêutrons atingem algo como um microprocessador, a energia que ele deposita no sistema pode resultar em um único evento de efeito, o que pode afetar a confiabilidade do componente.

Os nêutrons térmicos são criados depois que os nêutrons de alta energia colidem com materiais e perdem energia. O resultado é uma partícula com menos energia:um nêutron térmico. As dezenas de milhares de galões de combustível armazenados em aviões são um produtor muito eficaz de nêutrons térmicos. Embora o ambiente de nêutrons de alta energia tenha sido quantificado, o ambiente térmico, porque depende do ambiente circundante, não foi totalmente medido em altitudes mais elevadas dentro de uma aeronave.

Nêutrons térmicos foram recentemente estudados após a indústria de fabricação de semicondutores, que produz eletrônicos semicondutores, começou a usar um metal chamado boro em suas peças. O boro-10 é um isótopo do boro e é conhecido por ser sensível aos nêutrons térmicos.

"Medir o ambiente de nêutrons térmicos em altitude fornece uma informação importante para a indústria aeroespacial, "disse Laura Dominik, um colega da Honeywell. "Estamos satisfeitos que este projeto conjunto, ao longo de mais de uma dúzia de voos, já forneceu a medição mais precisa até o momento desse tipo de partícula em aeronaves. "

TinMan é um pequeno dispositivo, um pouco mais grosso que um laptop, e é o único detector de nêutrons térmicos projetado para uso em aviões. Seu objetivo era viajar em uma série de voos, medindo constantemente as mudanças na intensidade de nêutrons térmicos, que pode flutuar com a altitude e latitude da aeronave. Essas medições seriam então usadas para definir o ambiente de nêutrons térmicos na aeronave, uma etapa necessária para avaliar a eletrônica de semicondutores com boro-10.

Nos últimos dois anos, TinMan acompanhou 14 voos da NASA. Ao longo dessas viagens, O TinMan foi capaz de rastrear a intensidade dos nêutrons térmicos durante várias mudanças de altitude e latitude em voos nos Estados Unidos e na Europa. TinMan definiu o ambiente de intensidade de nêutrons térmicos, dados que agora foram distribuídos para agências internacionais e incluídos em relatórios para garantir que os eletrônicos com boro-10 possam ser avaliados adequadamente para uso em aeronaves.

"Estamos muito entusiasmados em fornecer um conjunto abrangente de medições do ambiente de nêutrons térmicos em aeronaves, "Wender disse." À medida que as mudanças na fabricação continuam, esta informação estabelecerá uma linha de base importante usada para avaliar peças de semicondutor para toda a indústria aeroespacial. "