Экзо-Розетта, проснись (Межзвёздный вояджер-3)

[Retired]

Не, я имею в виду диффузию в полупроводник материала контактов и контактных площадок, что могло бы угробить соседние переходы.
По части сублимации начинки - наверное, надо заполнить нутро инертным газом, заодно теплоотвод будет обеспечен нормальный. Но тут уже надо смотреть утечки (как в теме с вечным звездолетом). Полная заварка проблемы не решает, т.к. требуется вывод наружу антенного фидера, объективов и реактивных сопел. Опять надо считать 

Только на электронно вакуумных приборах.
А чего считать? По классике - гермоотсек и не гермоотсек, так все КА от роду и делали(ют)

[Janto]

- наверное, надо заполнить нутро инертным газом, заодно теплоотвод будет обеспечен нормальный. Но тут уже надо смотреть утечки (как в теме с вечным звездолетом). Полная заварка проблемы не решает, т.к. требуется вывод наружу антенного фидера, объективов и реактивных сопел. Опять надо считать 

Только на электронно вакуумных приборах.
А чего считать? По классике - гермоотсек и не гермоотсек, так все КА от роду и делали(ют)

Не, ну не годятся лампы. Масса, габариты, стада навесных, миллионы паек. Да и та же сублимация в баллонах. ИМХО, только полупроводник. С ним сейчас видятся две проблемы:
1. Деградация кристаллической решетки под воздействием космического излучения.
2. Пробои переходов от ЭМИ, возникающих при соударении корпуса аппарат с микрочастицами ( http://rnd.cnews.ru/news/line/index_science.shtml?2013/03/04/521274 )

А гермоотсек все равно должен иметь коммуникации, проходящие в негерметичный отсек. От переноса вакуума с одного места на другое сумма не меняется 

[Retired]

Не, ну не годятся лампы. Масса, габариты, стада навесных, миллионы паек. Да и та же сублимация в баллонах. ИМХО, только полупроводник. С ним сейчас видятся две проблемы:
1. Деградация кристаллической решетки под воздействием космического излучения.
2. Пробои переходов от ЭМИ, возникающих при соударении корпуса аппарат с микрочастицами ( http://rnd.cnews.ru/news/line/index_science.shtml?2013/03/04/521274 )

А гермоотсек все равно должен иметь коммуникации, проходящие в негерметичный отсек. От переноса вакуума с одного места на другое сумма не меняется

Я там выше помянул ламповые микросхемы, нормальная альтернатива п/п если довести до ума - сам принцип совершенно рабочий.
Да, переходы делать придется, но мы же заправим гермозоны тяжелым благородным газом. Который ведет себя прилично (не водород, который сочится через все щели подряд). Диффундия практически отсутствует....

[Janto]

Я там выше помянул ламповые микросхемы, нормальная альтернатива п/п если довести до ума - сам принцип совершенно рабочий.

Не, не соглашусь. Это надо создавать новую отрасль, курочка в яичке, то ли вылупится, то ли нет. Лет 30 уйдет с неизвестным результатом. Лучше это время и силы направить на совершенствование полупроводника.

[Retired]

Не, не соглашусь. Это надо создавать новую отрасль, курочка в яичке, то ли вылупится, то ли нет. Лет 30 уйдет с неизвестным результатом. Лучше это время и силы направить на совершенствование полупроводника.

Времени уйдет не мало, а что Вы хотели для рекорда? А вот совершенствовать п/п - смысл? Их врожденные пороки (низкая стойкость к  ионизирующим излучениям) принципиально неизлечима-это у них  в анатомии.

[Janto]

Времени уйдет не мало, а что Вы хотели для рекорда? А вот совершенствовать п/п - смысл? Их врожденные пороки (низкая стойкость к ионизирующим излучениям) принципиально неизлечима-это у них  в анатомии.

Ну летают же! На МБР и спутники же никто лампы не ставит.  И на спутниках 5-я группа по спецфактору все-таки полегче, чем 3-я на летающих в атмосфере и ползающих по земле. Я, конечно, ради интереса прикину по НТИ и патентам тенденции по микровакуумным приборам. Но, думаю, это тупик.

[Retired]

Ну летают же! На МБР и спутники же никто лампы не ставит.  И на спутниках 5-я группа по спецфактору все-таки полегче, чем 3-я на летающих в атмосфере и ползающих по земле. Я, конечно, ради интереса прикину по НТИ и патентам тенденции по микровакуумным приборам. Но, думаю, это тупик.

Ну Вы сравнили, МБР так и вовсе 40 минут живет (из них в космосе так вообще считанные минуты на кульминации баллистической траектории).
А ИСЗ - ну вообще-то они в основном под одеялом магнитого поля Земли и между поясам ваны Аллена

[Janto]

Ну Вы сравнили, МБР так и вовсе 40 минут живет (из них в космосе так вообще считанные минуты на кульминации баллистической траектории).
А ИСЗ - ну вообще-то они в основном под одеялом магнитого поля Земли и между поясам ваны Аллена

Нормально сравнил, все путем. Для импульсного воздействия достаточно времени и менее 40 минут - жахнуло, и амбец. А накопительная доза нас не  интересует, т.к. она страша только под током. И вообще, у нас вакуумной микроэлектроникой занимается один Татаренко и его диссертанты, стадия исключительно фундаментальных исследований уже лет 30! И при этом в части радиационной стойкости ВМЭ к импульсному воздействию даже у них не выявлено пока никаих преимуг перед семикондукторами

Несмотря на достигнутые успехи, вопрос о возможности использования вакуумных микроприборов в аппаратуре, подвергающейся воздействию радиационных факторов, остается пока открытым. Это связано с практически полным отсутствием исследований работоспособности таких приборов при воздействии ионизирующих излучений .В представленной работе приведена предварительная оценка возможных показателей радиационной стойкости вакуумных микроприборов по отношению к основным радиационным эффектам: смещения, ионизационным (объемным и поверхностным) и эффектам воздействия отдельных частиц. Показано, что в полях стационарных ИИ могут быть достигнуты показатели радиационной стойкости на порядок и более превосходящие наивысшие результаты для полупроводниковых приборов. В полях импульсных ИИ преимущество вакуумных микроприборов не столь существенно. Это связано с относительно низкими значениями рабочих токов приборов при достаточно высоких напряжениях питания на данном этапе развития технологии.

Цитирую по "П.К. Скоробогатов Радиационная стойкость вакуумных микроприборов. Состояние и перспективы."

Тема диссертабельная, не спорю

[Retired]

И при этом в части радиационной стойкости ВМЭ к импульсному воздействию даже у них не выявлено пока никаих преимуг перед семикондукторами

 
Гнать таких "ученых" поганой метлой нафиг! Не даром же извещатели запредельной дозы на тиратронах (типа МТХ-90) сделаны - их сотни рентген в секунду не убивает ни разу. 

[Janto]

И при этом в части радиационной стойкости ВМЭ к импульсному воздействию даже у них не выявлено пока никаих преимуг перед семикондукторами

Гнать таких "ученых" поганой метлой нафиг! 

Вот и я о том же! А других апологетов вакуумной микроэлектроники у нас нетути!
Сейчас вот навскидку глянул патенты РФ - несколько штук накопал, в т.ч. у самого "идеолога" Татаренко - 1 недействующий патент (RU-1729243, приоритет 1998 г., Способ изготовления токнопленочного вакуумного микроприбора) и один действующий (RU-2360321, приоритет 2006 г., Автоэлектронный микротриод и способ его изготовления).
Есть еще пара-тройка патентов  других фирм и товарищей по автоэлектронным вакуумным микроприборам, но все они относятся к индикаторной технике.
Так что тут не то что о каких-то тенденциях развития техники говорить не приходится, а даже о выполнении минимальных требований к диссертантам.
Я еще пошукаю по US. Но, думаю, и там не лучше, т.к. в ссылках на прототипы и отчете о поиске экспертизы их с гулькин нос, и все старые.
 

[pkl]

Не, не соглашусь. Это надо создавать новую отрасль, курочка в яичке, то ли вылупится, то ли нет. Лет 30 уйдет с неизвестным результатом. Лучше это время и силы направить на совершенствование полупроводника.

Времени уйдет не мало, а что Вы хотели для рекорда? А вот совершенствовать п/п - смысл? Их врожденные пороки (низкая стойкость к  ионизирующим излучениям) принципиально неизлечима-это у них  в анатомии.

В третий раз предлагаю сверхпроводники.

[pkl]

Просьба проверить мои рассуждения, не напахал ли где   

Результат конечно оглушающий , но ведь холодная сварка в космосе дает эффект буквально за несколько суток (был грех, смеха ради прицепили к КА который болтался там всего неделю новые наручные часы  - так часовой мастер в гарантийной мастерской потом чуть с ума не сошел).
Где-то вероятно методическая неточность....смущает наличие в формулах газовой постоянной, какое отношение она имеет к твердым телам?

Читая эту тему, всё время вспоминал историю с "Вояджером", который перешёл на запасной комплект двигателей через 30 лет после запуска! И эти движки, которые 30 лет бездействовали, заработали сразу как часы! Не китайские

[Janto]

В третий раз предлагаю сверхпроводники.

Что касается сверхпроводников.

1. Бесусловно, если ориентировать нашу штуку на Землю по радиолучу, то для входного каскада бортового радиоприемника потребуется какой-нибудь низкотемпературный параметрический усилитель, например, на диоде Ганна, для обеспечния низкого уровня шумов. Но это тоже полупроводник, хотя и работающий в криогенном диапазоне.

2. Активное шевеление  в исследованиях и разработках криогенной микроэлектроники для ЭВМ оборвалось, так и не получив развития. Шумиха в этом вопросе приходится на  60-е - 70-е годы. Именно к этому периоду относится основная масса фундаментальной литературы и публикаций. Наиболее поздняя, наверное, книга У. Джолли Криоэлектроника (М., Мир, 1975, для интересующихся выложил здесь https://app.box.com/s/2kwr1dmf2ddctes1jpxa ). У нас разработкой криогенной микроэлектроники занимался ИТМ и ВТ им. Лебедева,  даже был выпущен соответствующий ГОСТ 20935-75, переизданный в 1991 г. (см. здесь https://app.box.com/s/xbixt619qfx3yuauopf3 ). Но в 70-х эти работы были свернуты как неперспективные:

В начале семидесятых годов работы были свернуты. Это было вызвано необходимостью концентрации всех ресурсов нашего НИИ на важнейших практических задачах. Учитывалось, что криотроны как базовые элементы ЭВМ явно проигрывали по сравнению с полупроводниками.

(подробнее см. здесь http://www.ipmce.ru/about/history/remembrance/chencov/ ).

Где-то попадалась инфа, что японы в конце 80-х сделали экспериментальное АЛУ на криоэлементах. Но тем дело и кончилось. Фактически сегодня криоэлектроника нашла применение в отдельных узких нишах. В первую очередь это низкошумящая СВЧ техника (но и там в основе полупроводник - см. п.1) и различного рода магнитные чувствительные элементы типа СКВИД.

3.На всякий случай по диагонали прошелся по патентам США. Итог - никаких сколько-нибудь значимых для вычислительной техники тенденций в этой области не обнаружилось.
Но зато проводились и проводятся разработки по адаптации классических полупроводников к диапазонам LTS (низкотемпературная сверхпроводимость 4-20 К) и HTS (высокотемпературная сверхпроводимость 20-77 К). Интерес представляет блок патентов американской фирмы American Superconductor Corp. по силовым КМОП-транзисторам для криоегнных диапазонов и схемотехнике силовых устройств на их основе (для интересующихся здесь https://app.box.com/s/s0826mu6x48om7b89437 ).  Низкотемпературными КМОП-элементами занималась и фирма Microelectronics & Computer Technology (см., например, патент US-5024993 https://app.box.com/s/od78s5g6gq5gi1sf0v78 ).


И в заключение краткого обзора, на радость (или горе?) участникам обсуждения, особенно горячо ратующим за криоэлектронику. Идея уже запатентована!  Патент группы товарищей из США - US-6027077  Spacecraft with all-kryogenic electronics (см. здесь https://app.box.com/s/5ga3ssig0vtvhatsq43x ). НО! Патентуется лишь общая концепция блочного построения борта с делением на температурные зоны. О реализации, ессессно, ни слова. Патент принадлежит не фирме, а частным лица. Поди, какие-нить ребяты, вроде нас, тоже жевали идею на форуме, да и решили запатентовать. А мы тута ушами хлопаем 

[Retired]

В третий раз предлагаю сверхпроводники.

А что это нам даст? Как сверхпроводник можно использовать скажем для усиления слабых сигналов?

[Retired]

Читая эту тему, всё время вспоминал историю с "Вояджером", который перешёл на запасной комплект двигателей через 30 лет после запуска! И эти движки, которые 30 лет бездействовали, заработали сразу как часы! Не китайские

В что Вас это так удивило? Я соседке как-то ламповый приемник починил (Телефункен 1943 года выпуска) путем замены севших ламп на новые из его ЗИПа - орет как новый, лампы 60 с чем-то лет пролежали в ящике - ничего им не сделалось.

[Retired]

Что касается сверхпроводников.

1. Уже не нужно, есть сверх-малошумящие полевики сантиметрового и миллиметрового диапазона которые при 300К имеют эквивалентную шумовую температуру 10-20К, выпускаются серийно.
В остальном - согласен.

[AlexAV]

А что это нам даст? Как сверхпроводник можно использовать скажем для усиления слабых сигналов?

Если не ошибаюсь, транзистор на эффекте Джозефсона (т.е. структурах сверхпроводник-диэлектрик-сверхпроводник) существует.

[Retired]

Если не ошибаюсь, транзистор на эффекте Джозефсона (т.е. структурах сверхпроводник-диэлектрик-сверхпроводник) существует.

Может да, как единичный лабораторный экземпляр, но не как серийное отработанное изделие.

[Janto]

Если не ошибаюсь, транзистор на эффекте Джозефсона (т.е. структурах сверхпроводник-диэлектрик-сверхпроводник) существует.

Может да, как единичный лабораторный экземпляр, но не как серийное отработанное изделие.

В последние годы интерес к структурам на эффекте Джозефсона возрос с позиций их пригодности для квантовых вычислителей. Что-то даже патентуется в последние несколько лет, особенно японцами. Но квантовый вычислитель - это не просто другая элементная база, это другая логика со всеми вытекающими. Заявляется, что какие-то квантовые элементы уже как-то, якобы, работают. Но что из этого выгорит пригодного для практики, можно будет сказать лет через 10-20-30. А что там будет с долговечносью и радиационной стойкостью, если выгорит, будет известно еще позже. Будет пригодно для наших целей - почему бы и не применить? А использовать Джозефсоновский элемент как простой транзистор для классических архитектур - навряд ли.

[AlexAV]

В последние годы интерес к структурам на эффекте Джозефсона возрос с позиций их пригодности для квантовых вычислителей.

Квантовые вычислители -это вопрос отдельный. Но я всё же имел ввиду использование таких элементов для управления током во вполне классических схемах.

А так согласен, наличие каких-то преимуществ таких устройств перед полупроводником не очевидно. Опять же диэлектрик обычно - самый уязвимый элемент к ионизирующему излучению.