器件单粒子效应直接关系着空间航天器、宇航微电子器件和战略武器的可靠性,器件的抗辐射加固和高性能抗辐射芯片的研制需要深入开展单粒子效应机制研究.采用加速器产生的宽离子束直接辐照整个器件,以获得的整个器件的平均单粒子效应截面来评估器件的可靠性是开展器件单粒子效应模拟实验的常用方式.然而现代器件存在多个子功能区域和不同区域单元结构的差异,表现出在高能重离子辐射下的单粒子效应敏感度的非均匀性分布,这种单粒子效应的微区特异性对于研究单粒子效应发生机理和有针对性的改进抗辐射加固技术具有重要指导作用.为了深入开展单粒子效应机理研究,中国科学院近代物理所成功建成了世界上能量最高的重离子微束装置,可在大气中将80MeV/u的碳重离子聚焦至微米尺寸.基于该装置,建成了多学科交叉的大气微束辐照实验分析平台,研发了束流控制和数据分析成像软件系统CENA,建成了微束单离子点扫描辐照和单离子效应事件成像系统.实验平台的双面显微定位系统可对不透明样品进行上下表面原位成像和微区定位.CENA系统可进行单离子精确辐照,系统具备定位、定量、定时、同步对器件进行可控的精确辐照功能,可开展单粒子效应机理研究和微区截面成像研究、样品的大剂量微区辐照、材料微区辐照效应、密钥算法的错误注入攻击等实验内容.同时,该交叉实验平台的生物学实验系统还可以开展太空辐射生物学研究中细胞和动物的高能重离子低剂量辐照效应研究.