[发明专利]用于CMOS图像传感器单粒子效应检测的设备及检测方法

权利要求书

1.一种用于CMOS图像传感器单粒子效应检测的设备，其特征在于，包括图像采集模块、辐照电路板、程控电源、路由器、主控计算机和远程控制计算机，其中，

图像采集模块置于辐照腔中，用于实现CMOS图像传感器供电控制、图像采集、实时无损传输；

主控计算机置于试验大厅，通过上位机软件控制所述程控电源，实现电流实时记录和限流保护，在单粒子锁定引起电源电流陡增的情况下，具有自主断电复位功能，具有CMOS图像传感器输出图像实时存储功能；

所述远程控制计算机置于测试大厅，通过所述路由器与主控计算机通信，具有图像在线监测、改变器件工作模式和功能中断在线重启的功能。

2.如权利要求1所述的用于CMOS图像传感器单粒子效应检测的设备，其特征在于，所述工作模式包括曝光时间和工作帧频。

3.一种用于CMOS图像传感器单粒子效应检测方法，其特征在于，采用如权利要求 1或2所述的用于CMOS图像传感器单粒子效应检测的设备，所述方法包括：

将试验样品放置在X-Y平台上，该平台可以三维调节，最小移动步长为0.125微米，从而使激光微束辐照到器件的特定区域；

选用预设的波长和激光能量，确定束斑直径；

根据器件版图确定扫描区域，对CMOS图像传感器器件不同子电路逐点扫描；

对每一次离子入射，都记录电源瞬态电流和入射位置，以判别哪些区域对单粒子锁定敏感；

试验过程中器件连续成像，实时在线监测；

结合子电路工作原理和功能，识别、存储器件不同区域发生单粒子效应时图像异常表现形式，获得单粒子效应异常图像特征库，建立CMOS图像传感器单粒子效应测试表征技术，用于在线实时检测不同的CMOS图像传感器单粒子效应，实现准确识别、判断、定位单粒子效应产生的敏感位置，确定CMOS图像传感器内部不同电路微结构发生单粒子效应表现形式、失效模式。

4.如权利要求3所述的用于CMOS图像传感器单粒子效应检测方法，其特征在于，所述CMOS图像传感器单粒子效应包括单粒子瞬态、单粒子翻转、单粒子功能中断和单粒子锁定。

5.如权利要求4所述的用于CMOS图像传感器单粒子效应检测方法，其特征在于，单粒子瞬态主要表现为输出图像中含有覆盖多个像素的亮斑，采用八角连通、边缘检测图像处理方法，统计亮斑覆盖像素数量、信号电荷数、亮斑分布特征，建立单粒子瞬态在线检测分析技术。

6.如权利要求4所述的用于CMOS图像传感器单粒子效应检测方法，其特征在于，单粒子翻转主要表现为列异常、行异常、整幅图像异常、输出图像花屏；编写图像处理软件，针对这些不同的异常输出进行特征分析和统计，建立异常图像特征库，实现在线实时快速甄别单粒子效应。

7.如权利要求4所述的用于CMOS图像传感器单粒子效应检测方法，其特征在于，单粒子功能中断和单粒子锁定导致CMOS图像传感器成像功能中断，并且单粒子锁定引起电流陡增；通过上位机软件控制程控电源实现电流在线监测和存储，若电流出现陡增，通过触发保护电流阈值断电，从而保护CMOS图像传感器和驱动电路，并在软件上集成在线重启复位功能。