Современная электроника №1/2020

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 26 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 1 2020 Явление и последствия волноводно- резонансного распространения и взаимодействия радиационных потоков Часть 1 Данная статья посвящена описанию недавно открытого нового физического явления – волноводно-резонансного распространения и взаимодействия радиационных потоков (рентгеновских, оптических потоков, потоков элементарных частиц). Показано, что явление характерно для потоков излучений любой природы, и в том числе для волновых потоков, возбуждаемых движением частиц с ненулевой массой покоя. Сделано предположение и показано, что это явление с очень большой вероятностью может оказаться основой для реализации эффективного протекания реакций холодного ядерного синтеза. В статье описано само явление, его особенности и некоторые возможные сферы его применения в самых разных областях микроэлектроники. Евгений Егоров, Владимир Егоров (egorov@iptm.ru) , Алексей Галицын (a.a.galitsyn@gmail.com ) В ВЕДЕНИЕ Традиционная кремниевая микро- электроника подошла к своему теоре- тическому и практическому пределу. Достигнутые в промышленных кри- сталлах топологические нормы в 5 нм подвели её к той черте, где классические механизмы группового поведения элек- тронов в кристалле как бы «перестают действовать», а более значительнуюроль начинают играть квантовые эффекты, «управлять» которыми человечество только учится. Дальнейшее повыше- ние производительности процессоров за счёт увеличения количества ядер так- же практически подошло к некоторому пределу в 30–40 ядер, т.к. ограничива- ется проблемами подведения мощно- сти к этим ядрам и проблемой охлаж- дения кристалла – принудительного воз- душного охлаждения уже недостаточно. Практически треть площади современ- ных системна кристалле занимают алю- миниевые межсоединения процессор- ных ядер. Площадь межсоединений в значительной степени определяет про- цент выхода годных кристаллов и воз- можности резервирования процессор- ных ядер на кристаллах, что, в своюоче- редь, тоже может оказывать влияние на процент выхода годных. Тем не менее некоторые возможно- сти повышения производительности у кремниевой технологии ещё имеются. В основномони кроются в специализа- ции архитектурыпроцессоров, проекти- рованиимногоядерных процессорных системпод конкретные задачи, а также в сокращении и упрощениимежсоедине- ний, что наиболее актуально при реше- нии специализированных задач искус- ственного интеллекта, радиолокацион- ных задач, спецвычислений и т.п. Помощь пришла, как говорится, откуда не ждали. Дело в том, что совсемнедавно открытое в России явление волноводно- резонансного распространения радиа- ционных потоков позволяет по-новому подойти к задаче создания оптических волноводов и заменить медленные металлические электрические связи в кристаллах многоядерных процессоров на интегральные планарные оптические волноводы, проходящие по поверхно- сти кристалла. То есть в разы уменьшить площадь кристаллов, повысить процент выхода годных и реально создавать на пластине высоконадёжные специализи- рованные гиперкомпьютеры с легкоре- зервируемыми процессорными ядрами различных типов для любых отечествен- ных (!) оборонных системи самых раз- личных систем отечественного искус- ственного интеллекта. Это весьма важно, поскольку только в этом случае отече- ственные разработчики начнут созда- вать российский искусственный интел- лект, а не работать на интеллект зарубеж- ный. Данное явление позволит создать новую прецизионную рентгенолито- графию, тогда российские полупрово- дниковые фабрики наконец-то начнут выпускать конкурентоспособную про- дукцию. Ономожет стать основой рент- генофлуоресцентной дифрактометрии и дефектоскопии нанообъектов (!) с чув- ствительностью, сравнимой с показате- лямимасс-спектроскопических и атом- но-абсорбционных методов, но с совер- шенно иной себестоимостью. На основе этого явления возможно создание мало- габаритных импульсных рентгенов- ских лазеров и практически вечных нанобатарей для микрочипов много- ядерных вычислительных процессо- ров и устройств Интернета вещей, дро- нов и беспилотников, батарей, работа- ющих в результате протекания реакций холодного ядерного синтеза. Это явле- ние с очень высокой долей вероятно- сти позволит создать малогабаритный ионный ядерный двигатель неограни- ченноймощности для самолётов и кос- мических кораблей. Ну а сам холодный ядерный синтез, созданный на основе этого явления, скорее всего, станет обы- денными «настольным», вытеснив угле- водороднуюэнергетику, изменив и рас- крепостив всюмировуюэкономику, сде- лав её реальной экономикой шестого технологического уклада. Я ВЛЕНИЕ РАДИАЦИОННОЙ СВЕРХТЕКУЧЕСТИ Явление волноводно-резонансно- го распространения радиационных потоков было открыто в результате систематических исследований пара- метров пучков рентгеновского квази- монохроматического (характеристи- ческого) излучения, формируемого на выходе плоского протяжённого щеле- вого зазора, при изменении его шири- ны от нулевого значения до макроско- пических величин [1]. Использованный в исследованиях щелевой зазор фор- мировался плоскими полированными кварцевыми пластинами (рефлектора- ми) длиной 100 мм с неизменным рас- стояниеммежду рефлекторами по всей их длине. Расстояние между рефлекто- рами задавалось толщиной титановых плёнок, напылявшихся по краям одного из рефлекторов. Для обеспечения увели-