北海道大学 研究シーズ集

Information and Communication

小型電子加速器中性子源を用いた
通信機器のソフトエラー試験

宇宙線に起因する通信機器の誤動作を未然に防ぐ

通信ネットワークを支える機器の半導体デバイスの高集積化が進展してきており、宇宙線中性子によるソフトエラーの確率が高まることが懸念されている。その対策のため、北大の小型加速器中性子源を利用して、通信機器のソフトエラー試験を実施している。

研究の内容

通信機器の大容量化・高機能化に伴い、半導体デバイスの高集積化が進んでいる。しかし、宇宙線中性子によって、ビット情報が反転し動作が混乱するソフトエラーの増加が懸念されている。そこでNTTと共同で、小型電子加速器駆動中性子源によりソフトエラーを再現させ、トラブルに対して事前に対策技術を開発できる場を提供できるようにした。これにより、故障発生率を事前に予測できるようになると共に、エラー検出や運用対処の確認が可能となり、機器の信頼性の向上につなげられる。
本技術の特徴は「小型加速器中性子源」の活用である。従来は大規模加速器中性子源が必要とされてきたため、試験時間や実験スペースの十分な確保は困難であった。しかし本学における研究により、中性子強度が自然界の約数百万倍の施設でも、十分な試験が可能であることを実証した。

  • 中性子ソフトエラー試験の概念図(NTT提供)。3台の装置に同時にビームを照射することができる。

社会実装への可能性

  • ・電子機器の中性子ソフトエラー試験

産業界や自治体等へのアピールポイント

実験の実施は、中性子ビーム応用理工学研究室だけでなく、瞬間強力パルス状放射線発生装置研究室と合同でバックアップしており、実験を円滑に進められるよう支援している。また、既に4社と共同研究実績があり、ノウハウも蓄積されてきている。

研究キーワード

2021/2/17更新, 2018/4/3公開