ASELSAN ile birlikte yürütülen “Güç yükselteç modülleri için toplam radyasyon doz etkileri testleri analizi” başlıklı proje 1 Aralık 2014 tarihinde başlamış olup başarılı bir şekilde 31 Temmuz 2016 tarihinde tamamlanmıştır. Projede ilk olarak güç yükselteç modüllerinin yere eşzamanlı yörüngede alacağı radyasyon miktarı hesapları ve analizleri yapılmıştır. TAEK SANAEM Gamma Işınlama Tesis’ndeki Kobalt60 kaynağı kullanarak Nisan 2016 tarihinde yapılan testler için öncelikle test düzeneği hazırlanmıştır. Testler süresince bileşenlerin alacağı radyasyon miktarı Alanine dozimetreler ile ölçülmüştür. 

Test sonuçları analizleri ile birlikte 12-15 Haziran 2016 tarihinde proje yürütücüsü Doç. Dr. M. Bilge Demirköz İsveç Göteburg’da yapılan AMICSA konferansında “Total Ionising Dose Testing of Solid State Power Amplifiers” başlıklı bir sunum yapılmış ve bildirisi online olarak yayınlanmıştır [1]. Şekil 1’de güç yükselteç modüllerinin test sırasında kurşun kutuya yerleşimi görülmektedir. Testler sırasında gerekli olan RF anahtarları ise güç yükselteç modüllerinden 13m uzakta olacak şekilde ayrı bir kurşun kutuya yerleştirilmiş olup yerleşimi ise Şekil 2’de görülmektedir.

Şekil 1: Güç yükselteç modüllerinin yerleştirildiği kurşun kutu

Şekil 2: RF anahtarlarının kurşun kutudaki yerleşimi 

Güç yükselteç modülleri için Aselsan ve ODTÜ ekibinin hazırladığı ölçüm sistemi Şekil 3’de görülmektedir. Testler sırasında radyasyon dağılımının homojenliğinin ölçümü için test kartının kenarlarına yerleştirilen Alanine dozimetreler kullanılmış olup radyasyon homojenliği %1’den daha iyi olduğu ölçülmüştür. Ayrıca ölçüm boyunca sıcaklık 20 °C civarında tutulmuştur.

Şekil 3: Ölçüm sistemi

Radyasyon testleri 300krad değerine ulaşana kadar yapılmış olup güç yükselteç modülleri ve analog zayıflatıcıların analiz sonuçları Şekil 4 ve Şekil 5’de verilmektedir. Güç yükselteç modüllerinin çıkış gerilimi 300krad radyasyon seviyesine kadar bir değişim göstermemiştir. Analog zayıflatıcı için ise ilk zayıflama değerinin gözlemlenmesi önemlidir. İlk zayıflama değeri radyasyon değeri arttıkça salınmaktadır. Hem güç yükselteç modülleri için hem de analog zayıflatıcı için radyasyon ile karakteristik gerilim ve zayıflama %1’den daha az değişmektedir.

Şekil 4: GaAs güç yükselteç modüllerinin çıkış gerilim karakteristiğinin radyasyon ile değişimi

Şekil 5: Analog zayıflatıcının zayıflama karakteristiğinin radyasyon ile değişimi

Bu proje, üniversite – sanayi işbirliğinin güzel bir örneği olup, gelecekte Aselsan’ın bu ekibinin geliştireceği yenilikçi modüllerin tekil olay etkisi radyasyon testleri ODTÜ-SDH’de yapılabilecektir. 

Resim 5: Cherenkov Işıması

Resim 7: Test

Referanslar:

[1] R. Uzel,  M. B.Demirköz, A. Özyıldırım, O. Kalkan, H.I. Atasoy; “In-Situ Total Ionizing Dose Tests of SSPA Components”, AMICSA 2016 conference proceedings.