Lămpile electronice cu vacuum vor deveni viitorul tehnologiei informatice

Înapoi în viitor? Nu, înainte într-o spirală)

Lămpile electronice cu vacuum vor deveni viitorul tehnologiei informatice

A existat o perioadă când toate electronice au fost create pe baza lămpilor electronice de vid.

Lămpile electronice cu vacuum vor deveni viitorul tehnologiei informatice

În electronica modernă, toate aceste funcții sunt realizate folosind tranzistoare care sunt fabricate la scară industrială la un cost foarte scăzut.






Cercetatorii de la Centrul de Cercetare Ames al NASA (NASA Ames Research Center) a dezvoltat o tehnologie pentru producerea de tuburi electronice cu vid nanoscale, ceea ce va permite, în viitor, pentru a crea un calculator mai rapid și mai de încredere care lucrează în cele mai solicitante condiții.

O lampă de vid electronică se numește vid, deoarece este un vas de sticlă cu un vid interior. În interiorul lămpii există un filament, dar este încălzit la o temperatură mai scăzută decât filamentul lămpilor convenționale de iluminat. De asemenea, în interiorul lămpii electronice de vid există un electrod încărcat pozitiv, una sau mai multe rețele metalice, prin care semnalul electric care trece prin lampă este controlat.

Filamentul încălzește electrodul lămpii, care creează în spațiul din jur un nor de electroni și cu cât temperatura electrodului este mai mare, cu atât distanța mai mare de la care electronii liberi pot scăpa. Când acest nor de electroni ajunge la un electrod încărcat pozitiv, un curent electric poate curge prin lampă. Între timp, prin ajustarea polarității și a valorii potențialului electric pe grila metalică, este posibil să se mărească fluxul de electroni sau să se oprească complet. Astfel, lampa poate servi ca amplificator și comută semnale electrice.

Lămpi electronice de vid, deși rare, dar sunt folosite acum, în principal pentru a crea sisteme acustice de înaltă calitate. Chiar și cele mai bune exemple de FET-uri nu pot oferi calitatea sunetului furnizat de lămpile electronice. Acest lucru se întâmplă pentru un motiv major, electroni într-un vid, fără a întâmpina o rezistență, se deplasează la o viteză maximă, ceea ce este imposibil de realizat, deoarece electronii se deplasează prin cristale semiconductoare solide.






Ventilele electronice de vid sunt mai fiabile în funcționare decât tranzistoarele, care sunt foarte simplu de dezactivat. De exemplu, dacă electronica tranzistorului cade în spațiu, mai devreme sau mai târziu, tranzistorii își pierd ordinea, "toastați" de radiația cosmică. Lămpile electronice nu sunt practic expuse la radiații.

Crearea unei lămpi electronice de vid, care nu depășește dimensiunea unui tranzistor modern, este o problemă enormă, în special în producția de masă. Fabricarea de mici camere individuale de vid este un proces complex și costisitor care se utilizează numai în cazuri de necesitate acută. Dar oamenii de știință de la NASA a rezolvat această problemă mod destul de interesant, sa dovedit că o scădere de dimensiuni tub de electroni sub o anumită limită pentru vid, încetează să mai fie o condiție prealabilă. Lămpile cu vid de dimensiuni mari, care au un filament și un electrod, au dimensiuni de 150 nanometri. Decalajul dintre electrozii lămpii este atât de mică încât prezența aerului nu este un impediment pentru munca lor, probabilitatea de coliziune a electronilor din moleculele de aer tind la zero.

Pentru a crea tuburi electronice miniaturale, inginerii au folosit tehnica tradițională de producere a tranzistorilor - fotolitografie. Cu ajutorul său, cavitățile miniaturale au fost create în siliciu, la baza cărora au fost localizați un emițător (catod, emițător de electroni) și un colector (un electron de colectare a anodului). Distanța dintre ele era de numai 150 de nanometri. Deasupra era baza, care controlează curentul dintre emițător și colector. În lampa clasică, aceasta corespunde unei grile.

Dispozitivul funcționa exact ca o lampă electronică clasică: atunci când a creat o tensiune între catod și anod, electronii s-au grabit de la primul la cel de-al doilea cu eficiența care depindea de tensiunea de control pe bază. Tensiunea dintre catod și anod, după care a început emisia de electroni, a fost de aproximativ 10 volți, mult mai mare decât în ​​cazul tranzistorilor convenționali. Potrivit experților, acesta este în continuare cel mai important neajuns al dispozitivului.

Potrivit creatorilor, lampa miniaturală ar putea funcționa la frecvențe de 0,46 terahertz, care este de 10 ori mai mare decât frecvența maximă a celor mai bune tranzistoare de siliciu. În mod caracteristic, pentru munca sa nu era necesar să se creeze un vid în cavitate, lampa era atât de mică încât să facă extrem de scăzută că electronul se putea întâlni cu molecula de gaz pe calea dintre catod și anod.

Firește, pentru prima dată vor apărea noi lămpi nanoelectronice în echipamentele electronice ale navelor spațiale și ale aparatelor, unde stabilitatea electronicii la radiație este de o importanță capitală. În plus, tuburile electronice pot funcționa la frecvențe care sunt zeci de ori mai mari decât frecvențele celor mai bune tranzistoare de siliciu, ceea ce le va permite în viitor să creeze computere mult mai rapide decât cele pe care le folosim acum

Aceasta nu este o glumă, și unul dintre puținele domenii în care putem depasi fara faza de recuperare, în cazul în care toți funcționarii nu se va strica din nou. Și cu mintea nu poți să scoți crema într-o singură direcție, ci să stabilești și vectorul mișcării tehnologiilor avansate în întreaga lume. Din lunga lista de care este dat în discus adiacente, evidențiați (printre câteva majore) astfel de dispozitive nanoelectronicelor și, fără a pierde timp, pentru a se dezvolta, polonezi brevete și invenții, descoperiri, dar nu a fost jefuit, ca întotdeauna. Apoi, Rusia va fi printre țările avansate și poate să ajungă cu ușurință la actualul proces de întârziere în chipurile CMOS ultra-LSI.

I. Massuh - De ce am părăsit ministerul.

A doua zi, scrisoarea mea de demisie a fost semnată. Făcând lucrătoare în minister pentru mai mulți ani, aș vrea să explic motivele pe care le-a determinat.

Procuratura Generală, FSB și Ministerul de Interne au luat amploarea

La Procuratura Generală a Rusiei sa ținut o întâlnire a unui grup de experți, la care sa discutat problema utilizării sistemelor de plăți anonime în Rusia.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: