توسط محقق ایرانی صورت گرفت؛ ساخت مدارهای مقاوم در مقابل تشعشع برای نیروگاه‌های هسته ای

 

یک محقق ایرانی از دانشگاه اوتا میکرو الکترومکانیکی ابداع کرده که می تواند در مقابل تشعشعهای یونیزه کننده بدون تغییر مقاومت کند.

 محیطهای دارای تشعشع زیاد بدترین کابوس ریز تراشه های سیلیکون هستند و حتی مدارهای مدرن محافظ تشعشع نیز پس از قرار گیری چند ساعت در معرض تابش از بین می روند.اکنون مهندسان دانشگاه اوتا یک سیستم میکرو الکترومکانیکی ابداع کرده اند که می تواند برای ساخت رباتها و رایانه هایی مورد استفاده قرار گیرند که تحت تشعشع شدید قرار می گیرد این نوآوری می تواند به محققان کمک کند که صدمات وارد شده ناشی از تشعشع بالا، صدمات ایجاد شده در نیروگاه های انرژی هسته ای یا تبعات یک حمله هسته ای جلوگیری کنند.دستگاه های الکترونیکی نیازمند یک کانال نیمه هادی برقراری جریان هستند. اما زمانی که تشعشع به یک ریزتراشه برخورد می کند، یک جریان ثانویه تولید می کند که با حالت عادی تداخل پیدا کرده و سیگنال اصلی را غیرقابل فهم می کند.ما می توانیم از مواد مقاوم در مقابل تشعشع چون سرب استفاده کنیم تا این مشکل را محدود کنیم اما این مسئله برای مدت طولانی تحت شرایط تابش بیش از حد کار نمی کند، این زمان تابش طولانی زمانی است که از رباتهای کنترل از راه دور برای محدود کردن تبعات ذوب شدن سوخت هسته ای استفاده می شود.

 

مسعود طبیب آذر مهندس الکتریک دانشگاه اوتا " گیتهای منطقی" میکروالکترو مکانیکی تولید کرده است که در مقابل حرارت شدید و تشعشع یونیزه کننده مقاومت می کند

این سیستمهای میکروالکترومکانیکی در دانشگاه اوتا تولید شده از مشکل سایر مدارهای محافظتی در مقابل تشعشع برخوردار نیست چرا که آنها از طریق کانالهای نیمه هادی عمل می کنند. هر دستگاه دارای دو الکترود تنگستن است که توسط یک شکاف بسیار باریک از یکدیگر جدا شده اند و وقتی که این دستگاه شارژ می شود، الکترودها یکدیگر را جذب کرده و لمس می کنند و به جاری شدن جریان کمک می کنند.الکترونیکهای سیلیکونی کوچکتر و سریع تر و قابل اعتماد تر از ترکیبات عادی هستند اما این اختراع جدید دانشگاه اوتا دارای ویژگیهای جالبی است که می تواند به پرشدن آنچه که ممکن است یک شکاف غیرقابل عبور باشد کمک کند.هرکدام از دستگاه های این سیستمهای میکرو الکترومکانیکی به عنوان یک گیت منطقی عمل می کند و تعداد مولفه های مورد نیاز یک عامل را از ده کاهش می دهد، در حالی که سرعت و قابلیت اطمینان را افزایش می دهد.همچنین شکاف بسیار باریکی میان پلها در گیتهای منطقی به این معنا است که دستگاه به ولتاژ 1.5 ولت انرژی نیاز دارد، این میزان یک دهم چیزی است که یک دستگاه در این نوع مصرف می کند. علاوه بر این هرکدام از گیتهای منطقی دارای ابعاد 25 در 25 میکرون هستند و ضخامت آن تنها به نیم میکرون می رسد.

 

این تصویر نشان دهنده سه نوع مدار سیستم میکرو الکترومکانیکی ساخته شده از دستگاه های میکروسکپی مکانیکی است که از آنها به گیتهای منطقی یاد می کنند که با هدف مقاومت در مقابل تشعشع یونیزه کننده طراحی شده است

براساس گزارش دانشگاه اوتا، محققان برای آزمایش نهایی مولفه های خود مداری که تولید کرده بودند را با استفاده از این فناوری در یک راکتور هسته ای قرار دادند. پس از مدت طولانی از تابش، این مدار همچنان بدون هیچ فرآیند تخریبی کار می کند.

 

این دو گیت منطقی از اجزاء میکروسکوپی مکانیکی ساخته شده و با هدف مقاومت در مقابل تعشع یونیزه کننده ای ساخته شده که دستگاه های الکترونیکی سلیکونی عادی را به طور کامل از بین می برد

قرار است نتایج این تحقیق ماه جاری میلادی در مجله حسگرها و محرکها (Sensors and Actuators) منتشر شود.محققان اعلام کرده اند که در صورت وجود بودجه کافی برای این تحقیقات گام آتی آنها ساخت یک رایانه ساده است که از طرح آنها استفاده کند.





تاريخ : دو شنبه 5 تير 1391برچسب:, | | نویسنده : مقدم |