Самолетни двигатели Административно право Административно право на Беларус Алгебра Архитектура Безопасност на живота Въведение в професията „психолог“ Въведение в икономиката на културата Висша математика Геология Геоморфология Хидрология и хидрометрия Хидравлични системи и хидромашини История на Украйна Културология Културология Логика Маркетинг Машиностроене Медицинска психология Метали и заваръчни инструменти Метали и метали икономика Описателни 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 Социална психология социални и философски проблеми Социология Статистика теоретичните основи на компютъра автоматично управление теория теорията на вероятностите транспорт Закон Turoperator Наказателно право Наказателно-процесуалния управление модерно производство Физика физични явления Философски хладилни агрегати 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 VKontakte Odnoklassniki My World Facebook LiveJournal Instagram
border=0

Физическа основа за създаване на микро- и нано-електромеханични системи (MEMS)

<== предишна статия | следваща статия ==>

В момента MEMS технологиите вече се използват за производството на различни микросхеми. Така че MEMS - осцилаторите в някои приложения заместват кристални осцилатори. Технологиите MEMS се използват за създаване на различни миниатюрни сензори, като акселерометри, сензори за ъглова скорост, магнитометрични сензори, барометрични сензори и анализатори на околната среда.

MEMS вече се използват като пасивни високочестотни филтри в безжични и клетъчни терминали, движещи се огледални системи за мултимедийни проектори, микрофони. Броят на приложенията на MEMS нараства според нуждите на пазара. Днес устройствата MEMS се използват почти навсякъде. Това могат да бъдат миниатюрни части (хидравлични и пневматични клапани, дюзи за мастило на принтера, пружини за монтиране на главата на твърдия диск), микроинструменти (скалпели и пинсети за работа с предмети с размер на микрона), микромашини (двигатели, помпи, турбини с размер на грахово зърно), микророботи, микросензори и задействащи механизми, аналитична микролаборатория (на един чип) и т.н.

Най-общо казано, микросистемата включва интегрирането на редица различни технологии (MEMS, CMOS, оптични, хидравлични и др.) В един модул. Например технологиите за производство на устройства MEMS за микровълнови приложения (индуктори, варактори, комутатори, резонатори) предполагат традиционните технологични цикли на производство на интегрални схеми, пригодени за създаване на триизмерни механични структури (например обемна микропроцесора, повърхностна микропроцесора и така наречената LIGA технология ). Наименованието на технологията LIGA идва от немското съкращение Roentgen Lithography Galvanik Abformung, което означава комбинация от рентгенова литография, галванопластика и пресоване (формоване). Тук дебел фоторезистивен слой е изложен на рентгенови лъчи (експозиция), последвано от галванично отлагане на високопрофилни триизмерни структури. Същността на процеса е използването на рентгеново лъчение от синхротрон за получаване на дълбоки, с отвесни стени топологични модели в полимерен материал. Синхротронното излъчване има ултра малък ъгъл на разминаване на лъча. Източникът на излъчване са високоенергийни електрони (с енергия над 1 GeV), движещи се с релативистични скорости. Дълбочината на проникване на радиацията достига няколко милиметра. Това води до висока ефективност на експозиция при ниски времеви разходи. Смята се, че тази технология осигурява най-доброто съотношение на ширината на възпроизводимия канал към неговата дължина (с минимални размери).

Най-важният компонент на повечето MEMS е микроакуаторът (Фигура 1). Обикновено това устройство преобразува енергията в контролирано движение. Размерите на микроакуаторите могат да варират доста. Обхватът на приложение на тези устройства е изключително широк и в същото време непрекъснато нараства. И така, микроакуаторите 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 микроакуаторите са необходими за управление на резонансните сензори (те генерират и предават резонансна честота към тях), за контрол на режещите инструменти в микрохирургията. Това също може да бъде различни микромотори, които се използват за управление на микрорелета, микрогледала и микро-скоби. Микроакуатор дори може да бъде микроелектродно устройство за стимулиране на мускулната тъкан при неврологични протези.

Фигура 1.1 - Микроакуатор в MEMS (изображението е увеличено 5000 пъти)

Всички методи на активиране (движение, деформация, задействане) в такива устройства могат да бъдат намалени за кратко до следното:

· Електростатични,

· Магнитен,

· Пиезоелектричен,

· Хидравлични

· Термична.

При оценката на използването на конкретен метод често се прилагат законите на пропорционалното намаляване на размера. Най-обещаващите методи се считат за пиезоелектрически и хидравлични, въпреки че други са от голямо значение. Електростатичното активиране се използва в приблизително една трета от микроактатори и това е може би най-често срещаният и добре разработен метод; основните му недостатъци са износването и адхезията.

Магнитните микроакуатори обикновено изискват сравнително голям електрически ток, също на микроскопично ниво. При използване на методи за електростатично активиране, полученият изходен сигнал за относителна единица размер е по-добър, отколкото при използване на магнитни методи. С други думи, със същия размер електростатичното устройство произвежда малко по-добър изходен сигнал. Топлинните микроакуатори също консумират относително много електрическа енергия; основният им недостатък е, че генерираната топлина трябва да се разсейва.

За оценка на микроактуатори се използват критерии за качество като линейност, точност, грешка, повтаряемост, разделителна способност, хистерезис, прагова стойност, люфт, шум, изместване, носеща способност, амплитуда, чувствителност, скорост, преходен отговор, мащабируемост, енергийна ефективност.

<== предишна статия | следваща статия ==>





Прочетете също:

ОСНОВНИ ВИДОВЕ АКОЕЛЕКТРОННИ УСТРОЙСТВА Забавяне на линии

Магнитооптични явления

Приложение на явлението свръхпроводимост в измервателната технология

Закон на Вебер

Физични основи на електронната микроскопия Електронни микроскопи

Преобразуватели на биохимични реакции в аналитичен сигнал

Силова спектроскопия

Характеристики на физиката на нелинейните процеси в сложни динамични системи

Проприоцептивна чувствителност, усещане, възприятие

Явления на интерференция и дифракция по време на движение на частиците

Сглобяване на молекули от отделни части

Акустични системи за обратна връзка:

Връщане към съдържанието: Физически явления

Преглеждания: 2194

11.45.9.161 © ailback.ru Той не е автор на публикуваните материали. Но предоставя възможност за безплатно използване. Има ли нарушение на авторски права? Пишете ни | Обратна връзка .