Институт физики имени Л.В. Киренского СО РАН

АДРЕС: 660036, Россия, г. Красноярск, Академгородок, 50, стр. 38
Директор – академик РАН, профессор Шабанов Василий Филиппович
Тел.: (3912) 43‑26‑35. Факс: (3912) 43‑89‑23.
E-mail: mainoffice@iph.krasn.ru
Сайт: www.kirensky.ru

Автоматизированный координатограф для изготовления рисунков полосковых проводников

Аннотация: Координатограф предназначен для оперативного изготовления рисунков полосковых проводников микрополосковых СВЧ-плат на металлизированных подложках методом гравировки по лаку.

Описание: Управляющая координатографом программа прочитывает файл с координатами вершин рисунка полосковых проводников устройства, который для контроля воспроизводится на мониторе. Микролезвие, закрепленное на резаке аппарата, прорезает слой эластичного лака, которым предварительно покрыта металлизированная подложка. С удаляемых участков металлизации лак снимается под микроскопом, а затем проводится обычное химическое травление структуры, аналогичное фотолитографии. Для удобства реализации всех процедур металлизированная подложка нижней стороной приклеивается к стеклянной пластине парафином путем нагревания. Пластина служит держателем образца не только при вырезании структуры, но и при травлении. На рис. 1 показана фотография стеклянной пластины‑держателя с образцом вырезанной структуры с уже удаленным лаком на участках, которые будут подвергнуты травлению, а на рис. 2. фотография координатографа. Работа прибора основана на использовании четырех шаговых приводов, два из которых приводят в движение столик по координатам X и Y, третий осуществляет поворот резака вокруг своей оси, ориентируя лезвие вдоль направления реза. Четвертый привод поднимает и опускает предметный столик на заданную величину на изломах линий, исключая контакт подложки с лезвием во время поворота резака. Координатограф имеет рабочее поле 60х48 мм² ; погрешность в размерах структур не хуже ± 5 мкм ; максимальную скорость резания 120 мм / мин ; габариты 280х300х350 мм³.

Инновационные аспекты предложения: Прибор не только сокращает время изготовления микрополосковых структур, но и удешевляет их производство в мелких сериях. Кроме того, им легко изготавливаются двухсторонние рисунки проводников на подвешенной подложке, электроды на образцах для исследования эффекта Холла и встречно-штыревые структуры для возбуждения поверхностных акустических волн.

Главные преимущества предложения: Координатограф позволяет полностью заменить фотолитографию при изготовлении микрополосковых структур во всех случаях, когда не требуется слишком высокого разрешения.

Тип требующегося сотрудничества: Техническая кооперация ; финансовые ресурсы.

Текущая стадия развития: Промышленный образец.

Права интеллектуальной собственности: Партнерские или договорные отношения.

 

Сканирующий спектрометр ферромагнитного резонанса

Аннотация: Спектрометр с высокой точностью измеряет распределение неоднородностей магнитных характеристик по площади тонких пленок. Прибор снабжен набором сменных головок, перекрывающих диапазон частот 0.1÷6.0 ГГц. Головки изготовлены на основе микрополосковых резонаторов, со встроенным транзисторным СВЧ-генератором и детектором.

Описание: Конструкция спектрометра состоит из двух настольных блоков. Первый блок (рис. 1) содержит СВЧ-головку, столик, на котором размещается образец, и кольца Гельмгольца. Столик перемещается по двум координатам в горизонтальной плоскости и поворачивается вместе с исследуемым образцом вокруг оси, совпадающей с осью головки. Кольца Гельмгольца создают постоянное магнитное поле, модулируемое частотой 1 кГц. Степень локальности измерений в пределах 0.3÷2.5 мм² определяется диаметром отверстия в микрополосковом резонаторе. Второй блок содержит узел развертки и модуляции магнитного поля, осуществляет синхронное детектирование сигнала, а также в нем находится контроллер, обеспечивающий связь с компьютером. Определение резонансного поля HR и ширины линии ФМР ΔH для всех обнаруженных в спектре пиков производится автоматически. А специально написанная программа по сигналу перемагничивания и угловым зависимостям резонансного поля позволяет определять несколько основных магнитных характеристик пленок: эффективной намагниченности насыщения Meff, величины Hk и направления αk полей анизотропии, коэрцитивной силы Hc и некоторых других параметров, а также строить их распределение по площади образцов (рис. 2). Отношение сигнал / шум головок для пермаллоевой пленки толщиной 100 Å при локальности измерений ~1 мм² не менее 10, и оно может существенно увеличиваться в режиме накопления сигнала.

Инновационные аспекты предложения: Предельно достижимые параметры и надежность работы устройств на основе магнитных пленок в значительной мере определяются степенью неоднородности магнитных характеристик по площади пленок, которые и позволяет строить разработанный прибор.

Главные преимущества предложения: Спектрометр не имеет мировых аналогов, обладает высокой чувствительностью благодаря использованию микрополосковых резонаторов на подложках с большой диэлектрической проницаемостью.

Тип требующегося сотрудничества: Техническая кооперация ; финансовые ресурсы.

Текущая стадия развития: Промышленный образец.

Права интеллектуальной собственности: Патент получен.

Микрополосковые датчики для неразрушающего контроля материалов

Аннотация: Микрополосковые датчики предназначены для измерения диэлектрических и магнитных характеристик материалов в широком диапазоне частот : 20–10 000 МГц.

Описание: Резонансные микрополосковые конструкции (рис. 1) чувствительны к характеристикам исследуемых материалов, поэтому позволяют измерять с хорошей точностью комплексные диэлектрические и магнитные спектры в широком диапазоне частот. В автономных измерителях каждый датчик является задающим резонатором генератора электромагнитных колебаний, по частоте которого определяются действительные компоненты диэлектрических (магнитных) проницаемостей исследуемых образцов, а по амплитуде генерации – мнимые компоненты. Микрополосковый датчик, содержащий тонкую магнитную пленку, способен с высокой точностью регистрировать слабые магнитные поля. С помощью такого датчика в различных изделиях из ферромагнитных материалов можно измерять величину остаточных упругих напряжений (наклеп), связанных с технологией обработки заготовок при изготовлении деталей. Рекордно высокой чувствительностью обладают оригинальные датчики на основе двухзвенных микрополосковых структур, в которых действительные компоненты проницаемостей регистрируется по частоте полюса затухания, наблюдаемого на амплитудно-частотной характеристике, а мнимые – по глубине полюса. Трубные датчики на основе таких структур способны измерять непосредственно в потоке влажность и содержание солей в нефти и нефтепродуктах, в различных сыпучих материалах, в технологических жидкостях. Датчики, работающие на нескольких разнесенных частотах, позволяют измерять содержание жира и белка в молоке.

Инновационные аспекты предложения: Микрополосковые датчики диэлектрических и магнитных характеристик материалов способны измерять слабые электромагнитные поля, поэтому могут использоваться не только для неразрушающего контроля, но и в охранных сигнализациях.

Главные преимущества предложения: Датчики технологичны в производстве, обладают рекордно высокой чувствительностью, их конструкции легко адаптируются под задачу.

Тип требующегося сотрудничества: Техническая кооперация ; финансовые ресурсы.

Текущая стадия развития: Опытные образцы.

Права интеллектуальной собственности: Патент получен.

Высокочастотные генераторы озона

Аннотация: Экономичные высокочастотные генераторы озона из атмосферного воздуха производительностью 0.05–20 г / час построены на оригинальном планарном реакторе. Приборы предназначены для подготовки питьевой воды, уничтожения токсичных веществ, стерилизации помещений и медицинского инструмента, обеззараживания семян, продления сроков хранения овощей и фруктов, стерилизации яиц и инкубаторов.

Описание: Генераторы озона, отличающиеся мощностью и конструкцией в зависимости от назначения, разработаны по единой идеологии с использованием высокочастотного барьерного разряда. Планарный реактор генераторов представляет собой диэлектрическую подложку с нанесенными на ней электродами определенной формы (рис. 1). В приборах синтезированный из атмосферного воздуха озон выносится из реактора либо встроенным вентилятором, либо принудительной продувкой от внешнего устройства. Реактор озона изолирован от отсека электроники, в котором располагается печатная плата высоковольтного преобразователя. Преобразователь возбуждает колебания на резонансной частоте последовательного контура, в котором емкостью служит сам реактор озона. Стабильность барьерного разряда обеспечивается обратной связью, организованной в схеме так, что частота колебаний всегда соответствует резонансной частоте контура независимо от температуры и влажности окружающей среды. Все разработанные приборы питаются от сети переменного тока напряжением 220 В и потребляют от 0.5 Вт в случае озонатора для дезодорации холодильников и бытовых помещений, до 300 Вт в случае генераторов озона для овощехранилищ и промышленных цехов.

Инновационные аспекты предложения: Озон – газ с высокими окислительными и бактерицидными свойствами – эффективен не только для подготовки воды, но и в медицине, промышленности, сельском хозяйстве, в быту. В связи с этим существует большая потребность в разработанных генераторах озона из атмосферного воздуха. Они необходимы также и в научных исследованиях, в частности, уже несколько лет совместно с Томским государственным университетом изучается влияние озона на различные биологические объекты.

Главные преимущества предложения: Разработанные озонаторы технологичны при массовом производстве, экономичны, просты и надежны в обращении.

Тип требующегося сотрудничества: Техническая кооперация ; финансовые ресурсы.

Текущая стадия развития: Опытные образцы.

Права интеллектуальной собственности: Патент получен.