Современная электроника №6/2021

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 62 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 6 2021 НОВОСТИ МИРА теплопроводность керамики на осно- ве нитрида алюминия. Характеристики тепловых перемычек типа ТПИ приведены в таблицах 1 и 2. Заключение Тепловая перемычка ТПИ позволяет разработчикам: ● отвести и распределить тепловые по- токи от перегретых участков и ком- понентов печатного узла; ● обеспечить электрическую изоляцию междуисточникомиприёмникомтепла; ● обеспечить увеличение плотно- сти монтажа за счёт гальваниче- ской развязки различных цепей при использовании единого те- плоотвода; ● обеспечить выравнивание тем- пературы между компонентами, работающими в совместном ре- жиме; ● обеспечить гальваническую развяз- ку датчиков при термостатировании компонентов, а также решать иные за- дачи. Литература 1. Дульнев Г. Н. Тепло- и массообмен в ради- оэлектронной аппаратуре: Учебник для вузов по спец. «Конструир. и произв. радиоаппаратуры». –М.: Высш. шк., 1984. – 247 с. ил., с. 146–150. 2. ГОСТ IEC 60950-1-2011 Оборудование информационныхтехнологий.Требования безопасности. Часть1. Общие требования 3. Уонг Х. Основные формулы и данные по теплообмену для инженеров / Пер. с англ. // Справочник. – М.: Атомиздат, 1979. – 216 с., ил. Т ЕПЛОВОЙ ДИОД – ПЕРВЫЙ ШАГ К КОМПЬЮТЕРАМ , РАБОТАЮЩИМ НА ТЕПЛЕ ВМЕСТО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА В Intel научились отводить избыточное тепло в дата-центрах при помощи тёплой воды, в Lockheed Martin осваивают микро- капельное охлаждение микросхем изнутри, а Microsoft просто призывает на помощь Ми- ровой океан. По некоторым данным, 60 % всей энергии для работы вычислительных систем пропадает напрасно, превращаясь в паразитное тепло, от которого нужно из- бавляться. Команда ученых из Университета Небра- ски-Линкольна попробовала создать термо- диод, который не только сам избавляется от лишнего тепла, но и использует его в каче- стве основного принципа работы. Тепло – враг компьютера, ведь физиче- ские процессы функционирования диодов сбоят при повышении температуры. А ра- стёт она из-за активной работы самих ди- одов, что приводит к парадоксальной си- туации. Мы тратим энергию, чтобы разо- гнать и невольно разогреть систему, а потом ищем способы её охладить, снова расходу- ем ресурсы. Новый элемент состоит из фиксирован- ной пластины-охладителя и подвижной – нагревателя. Система саморегулируемая – чем больше нагревается одна часть, тем ближе она подходит к другой, чтобы макси- мизировать передачу тепла. И наоборот, что позволяет отводить избытки без примене- ния активных внешних устройств. Пока что коэффициент невелик, теплопередача до- стигает всего 11%, но зато система успешно работает при температуре в 257 ° C. Расчёты указывают, что термодиодам под силу выдержать и 327 ° C, и даже 700 ° C. Вот и готовая основа для микросхемы, которую можно ставить на исследовательский ко- рабль для изучения атмосферы Венеры с её перегретой и плотной атмосферой. Для горячих недр нашей Земли, правда, нужно ещё адаптировать для такого пекла прочие части компьютера, помимо чипов. Поэтому более перспективной выглядит идея реку- перации энергии, когда тепло от ПК посту- пает сразу в общий контур «умного дома» без монтажа дополнительных систем. Термодиоды – технология эксперимен- тальная, пока что учёные создали лишь один из элементов, для которых суще- ственный нагрев не является принципи- альной помехой в работе. Предстоит ещё масса усилий, прежде чем удастся разра- ботать полноценный компьютер, работаю- щий на другом физическом принципе, ис- пользуя тепло вместо электричества. www.techcult.ru П ОЛУЧЕНА РЕКОРДНАЯ МОЩНОСТЬ НА ЧАСТОТЕ 0,5 ТГ Ц В НЕПРЕРЫВНОМ РЕЖИМЕ ГЕНЕРАЦИИ В ИПФ РАН в гиротроне на второй ци- клотронной гармонике на частоте 527 ГГц получена мощность излучения 250 Вт в не- прерывном режиме генерации. Указанное значение мощности почти на порядок пре- восходит предыдущие мировые достижения. Созданный гиротрон был разработан на основе хорошо зарекомендовавшего се- бя гиротрона с частотой 263 ГГц, работаю- щего на основной гармонике гирочастоты. Катодно-анодный узел претерпел незначи- тельные изменения, поскольку эксперимен- тально было подтверждено высокое каче- ство электронного потока, а пространство взаимодействия и квазиоптический преоб- разователь были оптимизированы под вы- бранную для нового гиротрона рабочую мо- ду ТЕ6,5. После выполнения аналитических оценок и численного моделирования, под- твердивших возможность достижения за- явленной мощности, главной задачей ста- ло изготовление основных узлов прибора, в том числе, самого важного из них – резо- натора, поскольку для таких частот требуе- мые точности изготовления составляют до- ли микрона. Достигнутые в экспериментах рекордные параметры, соответствующие результатам расчётов, свидетельствуют как об адекватности используемых моделей и корректности расчетов, так и о высокой культуре производства гироприборов. Полученный результат открывает воз- можность для дальнейшего освоения гиро- тронами терагерцового диапазона частот – для преодоления «терагерцового провала». На этих частотах традиционные электрова- куумные приборы и лазеры, в силу физиче- ских ограничений, не способны генериро- вать большие мощности, которые необходи- мы для ряда приложений, спектроскопии и диагностики различных сред, в устройствах ядерного магнитного резонанса. Работа была выполнена в рамках про- граммы «Развитие техники, технологий и научных исследований в области исполь- зования атомной энергии в РФ на период до 2024 года» (КП РТТН). ipfran.ru