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陆妩:为航天器打造抗辐射“铠甲”

2025年11月30日10:48 | 来源:新疆日报
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11月26日,在中国科学院新疆理化技术研究所实验室里,63岁的研究员陆妩正俯身观察一台精密设备的屏幕。屏幕上,细微的数据曲线如心跳般起伏——这是又一款即将奔赴太空的国产芯片在接受严酷的“体检”。

“太空中充满了高能射线粒子,就像无形的‘子弹雨’。”陆妩解释道,目光始终没有离开屏幕,“我们的工作,就是为航天器的‘大脑’和‘心脏’打造坚固的抗辐射‘铠甲’,确保它们在极端环境下依然能稳定工作。”

这位与芯片辐射效应“较劲”了40余年的科学家,刚刚获得2024年度自治区科学技术突出贡献奖。对她来说,这只是40余年攻坚路上的又一个脚印。

时间回溯到1984年,刚从新疆大学毕业的陆妩来到中国科学院新疆理化技术研究所,面对的是我国航天领域电子器件抗辐射加固技术的一片空白。

“当时我国的科技发展面临着西方国家的严密封锁和禁运。从电子器件、集成电路到航天科技等所有相关领域均需白手起家、自力更生。而航天电子器件的抗辐射性能评估与抗辐射加固关键技术更是匮乏。”陆妩说。

她依然记得第一个重大挑战——为“东方红三号”通信卫星研制抗辐射芯片。“那是国内首颗长寿命通信卫星,对芯片可靠性要求极高。”陆妩说。她和团队从最基础的铝栅CMOS电路入手,在简陋的实验条件下,一遍遍测试、分析、改进。

“就像医生治病,必须先找到病因。”陆妩打了个比方。最终,她的团队与器件厂家合作,成功研制出我国首批抗辐射加固CMOS集成电路,让28个品种的星用电路首次实现国产化。

实验室里,陆妩向我们展示了一个不起眼的小芯片:“这是当前研究的重点——解决太空低剂量率辐射对芯片的‘慢性损伤’问题。”这个被称为ELDRS效应的难题,曾长期困扰国际航天界。太空辐射剂量率极低但作用时间漫长,某些芯片在这种环境下反而更脆弱。如何在地面实验室快速评估这种“慢性病”,是全球航天领域科学家面临的共同挑战。

经过20多年攻关,陆妩带领团队创建了一套独特的变温加速评估方法,把需要数月或者数年才能完成的评估,缩短到了十几个小时。

这项“新疆方案”获得了国际同行的高度认可,被称为解决该难题的“最有效方法”,已广泛应用于“嫦娥”“天问”等重大航天工程。

在另一间实验室内,团队成员正在操作国内唯一的低剂量率辐照装置。“这是我们的‘宝贝’,可以模拟真实的太空辐射环境。”陆妩笑着说。

40余年间,她的研究从微米级芯片延伸到纳米级,从数字电路拓展到模拟电路、光电器件、锗硅器件等。每一个突破背后,都是国家战略需求的召唤。

“最近我们正在攻关新一代光电器件的抗辐射技术。”陆妩指着正在测试的CMOS图像传感器说,这是卫星的“眼睛”,其成像质量直接关系到航天任务的成败。

虽已年过花甲,陆妩依然每天早早来到实验室。“陆老师总是第一个到,最后一个走。”她的学生告诉记者。

截至目前,陆妩已培养38名研究生,多数已成为国内航天领域的骨干。在她的带领下,一支百余人的科研团队在新疆扎根成长,成为国家战略高技术领域的重要力量。

窗外,夕阳映照着天山积雪。实验室内,陆妩又开始了新的实验。“太空环境在不断变化,我们的研究永无止境,就是要让中国航天器飞得更稳更远。”她说。

在浩瀚星海与西北大地间,陆妩用40余年的坚守,为中国航天器打造着可靠的抗辐射“铠甲”。(谢慧变)

(责编:陈新辉、杨睿)

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