Авиационно инженерство Административно право Административно право Беларус Алгебра Архитектура Безопасност на живота Въведение в професията „психолог” Въведение в икономиката на културата Висша математика Геология Геоморфология Хидрология и хидрометрия Хидросистеми и хидравлични машини Културология Медицина Психология икономика дескриптивна геометрия Основи на икономически т Oria професионална безопасност Пожарна тактика процеси и структури на мисълта, Професионална психология Психология Психология на управлението на съвременната фундаментални и приложни изследвания в апаратура социалната психология социални и философски проблеми Социология Статистика теоретичните основи на компютъра автоматично управление теория на вероятностите транспорт Закон Turoperator Наказателно право Наказателно-процесуалния управление модерна производствена Физика Физични феномени Философски хладилни инсталации и екология Икономика История на икономиката Основи на икономиката Икономика на предприятията Икономическа история Икономическа теория Икономически анализ Развитие на икономиката на ЕС Спешни ситуации ВКонтакте Однокласници Моят свят Facebook LiveJournal Instagram
border=0

Физическата основа на създаването на микро- и нано-електромеханични системи (MEMS)

<== предишна статия | следващата статия ==>

В момента MEMS технологията вече се използва за производството на различни чипове. Така че, MEMS - осцилатори в някои приложения заменят кварцови осцилатори. MEMS технологиите се използват за създаване на разнообразни миниатюрни сензори, като акселерометри, сензори за ъглови скорости, магнитометрични сензори, барометрични сензори, анализатори на околната среда.

MEMS вече се използват като пасивни високочестотни филтри в безжични и клетъчни комуникационни терминали, системи за движещи се огледала за мултимедийни проектори, микрофони. Броят на областите на приложение на MEMS нараства в съответствие с нуждите на пазара. Днес, MEMS устройствата се използват почти навсякъде. Това могат да бъдат миниатюрни части (хидравлични и пневматични вентили, мастиленоструйни дюзи на принтера, пружини за окачване на главата на твърдия диск), микроинструменти (скалпели и пинсети за работа с обекти с микронен размер), микромашини (мотори, помпи, турбини с размер на грахово зърно), микророботи, микро сензори и задвижващи механизми, аналитични микро лаборатории (на един чип) и др.

Общо казано, микросистемата включва интегриране на редица различни технологии (MEMS, CMOS, оптични, хидравлични и др.) В един модул. Например, производствените техники за MEMS устройства за микровълнови приложения (индуктори, варактори, ключове, резонатори) предполагат традиционни технологични цикли за производството на интегрални схеми, пригодени за създаване на триизмерни механични структури (например, обемна микрообработка, повърхностна микрообработка и т.нар. LIGA технология). ). Наименованието на технологията LIGA идва от немското съкращение Roentgen Lithography Galvanik Abformung, което означава комбинация от рентгенова литография, галванизиране и пресоване (формоване). Тук дебел фоторезистивен слой е изложен на рентгенови лъчи, следван от галванично отлагане на триизмерни структури с висок профил. Същността на процеса е да се използва рентгеново лъчение от синхротрона, за да се получат дълбоки, с отвесни стени, топологични снимки в полимерен материал. Синхротронното лъчение има ъгъл на отклонение от свръхлък лъч. Източникът на радиация са високоенергийни електрони (с енергии над 1 GeV), движещи се с релативистични скорости. Дълбочината на проникване на радиация достига няколко милиметра. Това води до висока ефективност на експозиция при ниски разходи за време. Смята се, че тази технология осигурява най-доброто съотношение на ширината на възпроизведения канал към нейната дължина (с минимални размери).

Най-важният компонент на повечето MEMS е микроактуаторът (Фигура 1). Обикновено това устройство преобразува енергията в контролирано движение. Размерите на микроактуаторите могат да варират доста много. Обхватът на приложение на тези устройства е изключително широк и същевременно постоянно нараства. Така микроактуаторите се използват в роботиката, в контролните устройства, в космическото поле, в биомедицината, дозиметрията, в измервателните уреди, в развлекателните технологии, в автомобилната индустрия и в домакинството.

Например, микроактуатори са необходими за контролиране на резонансните сензори (те генерират и предават резонансната им честота), за да контролират режещите инструменти в микрохирургията. Също така могат да бъдат различни микромотори, които се използват за управление на микро-релета, микроогледала и микро-клипове. Микроактуаторът може дори да е микроелектродно устройство за възбуждане на мускулната тъкан в неврологични протези.

Фигура 1.1 - Микроактуатор в MEMS (изображение увеличено 5000 пъти)

Всички методи на активиране (движение, деформация, задействане) в такива устройства могат да бъдат обобщени, както следва:

· Електростатични,

· Магнитни

· Пиезоелектрически,

· Хидравлични,

· Топлина.

При оценката на използването на метод често се прилагат законите за пропорционално намаляване. Най-обещаващите методи се считат за пиезоелектрични и хидравлични, въпреки че други са от голямо значение. Електростатичното активиране се използва при около една трета от микроактуаторите и това е може би най-разпространеният и добре развит метод; Неговите основни недостатъци са износването и залепването.

Магнитните микроактуатори обикновено изискват относително голям електрически ток, също и на микроскопично ниво. Когато се използват методи за електростатично активиране, полученият изходен сигнал чрез относителна единица за измерение е по-добър, отколкото при използване на магнитни методи. С други думи, при същия размер, електростатичното устройство произвежда малко по-добър изходен сигнал. Термалните микроактуатори също консумират относително много електрическа енергия; техният основен недостатък е, че генерираната топлина трябва да бъде разсеяна.

Такива критерии като линейност, точност, точност, повторяемост, резолюция, хистерезис, прагова стойност, игра, шум, смяна, носеща способност, амплитуда, чувствителност, скорост, преходна реакция, скалируемост, енергийна ефективност се използват за оценка на микроактуаторите.

<== предишна статия | следващата статия ==>





Вижте също:

Сензорни сигнали от проприоцептори

фулерени

Класификация на рецепторите. Мономодални и полимодални рецептори. Ноцицептори (болкови рецептори). Exteroreceptors. Interoreceptors.

Въведение във физическите явления

Ядрен магнитен резонанс

Визуални усещания

Архитектура на конзолни сензори и конзолни системи за наблюдение на положението

Законът на Уебър

Методи за производство и почистване на конзоли

Механорецептори

Електронни и йонно стимулирани процеси върху твърди повърхности

Инкапсулираните рецептори се иннервират

Проприоцептивна чувствителност, усещане, възприятие

Връщане към съдържанието: Физически явления

Видян: 1876

11.45.9.55 © ailback.ru не е автор на публикуваните материали. Но предоставя възможност за безплатно ползване. Има ли нарушение на авторските права? Пишете ни Обратна връзка .