Una nuova tecnologia sviluppata dal Los Alamos National Laboratory e da Honeywell fornisce all'industria aerospaziale le necessarie informazioni sull'ambiente atmosferico. Il dispositivo, chiamato TinMan, ha quantificato il numero di neutroni termici, particelle create dalla radiazione solare naturale, fornendo all'industria aerospaziale uno standard in base al quale può valutare le sue parti a semiconduttore.

"Sono stati condotti pochi studi relativi agli impatti dei neutroni termici sugli aerei, e nessuno è stato in grado di definire la loro intensità all'interno dei piani, " ha detto Stephen Wender, uno scienziato di strumenti nel Los Alamos Neutron Science Center. "Solo di recente si è teorizzato che avessero un impatto sull'affidabilità dei componenti".

Il mondo è a conoscenza di questi impatti delle radiazioni atmosferiche sin dagli anni '60. Quando la radiazione solare colpisce l'atmosfera, fa piovere particelle sulla Terra, compresi i protoni, elettroni, e ioni pesanti, e produce anche neutroni ad alta energia. Ma a differenza di protoni ed elettroni, i neutroni non sono carichi e possono attraversare l'atmosfera e gli oggetti solidi come lo scafo metallico di un aereo. Quando questi neutroni colpiscono qualcosa come un microprocessore, l'energia che deposita nel sistema può tradursi in un unico evento di effetto, che possono influire sull'affidabilità dei componenti.

I neutroni termici vengono creati dopo che i neutroni ad alta energia si scontrano con i materiali e perdono energia. Il risultato è una particella con meno energia:un neutrone termico. Le decine di migliaia di galloni di carburante immagazzinati negli aerei sono un produttore molto efficace di neutroni termici. Mentre l'ambiente di neutroni ad alta energia è stato a lungo quantificato, l'ambiente termale, perché dipende dall'ambiente circostante, non è stato completamente misurato alle altitudini più elevate all'interno di un aeromobile.

I neutroni termici sono stati recentemente studiati dopo l'industria manifatturiera dei semiconduttori, che produce elettronica a semiconduttore, iniziò a usare nelle sue parti un metallo chiamato boro. Il boro-10 è un isotopo del boro ed è noto per essere sensibile ai neutroni termici.

"La misurazione dell'ambiente dei neutroni termici in quota fornisce un'importante informazione per l'industria aerospaziale, " ha detto Laura Dominik, un tipo con Honeywell. "Siamo lieti che questo progetto congiunto, nel corso di più di una dozzina di voli, ha ora fornito la misurazione più accurata fino ad oggi di questo tipo di particelle negli aerei".

TinMan è un piccolo dispositivo, un po' più spesso di un laptop, ed è l'unico rivelatore di neutroni termici progettato per l'uso in un aeroplano. Il suo obiettivo era quello di percorrere una serie di voli, misurare costantemente i cambiamenti nell'intensità dei neutroni termici, che può variare con l'altitudine e la latitudine dell'aeromobile. Queste misurazioni verrebbero quindi utilizzate per definire l'ambiente dei neutroni termici negli aerei, un passaggio necessario per valutare l'elettronica dei semiconduttori con boro-10.

Negli ultimi due anni, TinMan ha accompagnato 14 voli della NASA. Durante questi viaggi, TinMan è stato in grado di monitorare l'intensità dei neutroni termici durante vari cambiamenti di altitudine e latitudine sui voli negli Stati Uniti e in Europa. TinMan ha definito l'ambiente di intensità dei neutroni termici, dati che ora sono stati distribuiti alle agenzie internazionali e inclusi nei rapporti per garantire che l'elettronica con boro-10 possa essere adeguatamente valutata per l'uso negli aerei.

"Siamo molto entusiasti di fornire una serie completa di misurazioni dell'ambiente dei neutroni termici negli aerei, " Wender ha detto. "Mentre i cambiamenti nella produzione continuano, queste informazioni stabiliranno un'importante linea di base utilizzata per valutare le parti dei semiconduttori per l'intera industria aerospaziale".