[image]

Коммуникации и компьютации Аполлона/Хьюстона:

Криотроны, хемотроны и другие СМЭ
 
BG Энергоинверсор #26.08.2019 11:55
+
-1 (+1/-2)
-
edit
 
Криотроны, хемотроны и другие СМЭ

2

УО БГУИР

Кафедра ЭВС

РЕФЕРАТ

На тему:

"КРИОТРОНЫ, ХЕМОТРОНЫ И ДРУГИЕ СМЭ"

МИНСК, 2008
1. Криотроны и другие устройства на основе сверхпроводимости

Криоэлектроника (криогенная электроника) - направление электроники и микроэлектроники, охватывающее исследование взаимодействия электромагнитного поля с электронами в твердых телах при криогенных температурах и создание электронных приборов на их основе.

К криогенным температурам относят температуры, при которых наступает глубокое охлаждение, т.е. температуры от 80 до 0 К. В криоэлектронных приборах используются различные явления:

сверхпроводимость металлов и сплавов;

зависимость диэлектрической проницаемости некоторых диэлектриков от напряженности электрического поля;

появление у металлов при температуре ниже 80 К полупроводниковых свойств при аномально высокой подвижности, носителей заряда и др.

Принципы криоэлектроники используют для построения ряда приборов (криотроны, квантовые и параметрические усилители, резонаторы, фильтры, линии задержки и др.). Наиболее распространенным из этих приборов является криотрон, представляющий собой переключающий криогенный элемент, основанный на свойстве сверхпроводников скачком изменять свою проводимость под воздействием критического магнитного поля.
  • Действие криотрона аналогично работе ключа или реле. Криотрон может находится только в одном из двух состояний - либо в сверхпроводящем, либо с малой электропроводностью.

Время перехода криотрона из одного состояния в другое составляет несколько долей микросекунды, т.е. эти приборы обладают высоким быстродействием. Криотроны весьма микроминиатюрные: на 1 см2 площади может быть размещено до нескольких тысяч криотронов. На основе криотронов можно создать криотронные БИС, выполняющие логические функции, функции запоминания с неразрушающим считыванием, управления и межэлементных соединений. Однако необходимость работы в условиях глубокого охлаждения и связанные с этим технологические трудности резко ограничивают применение криотронов. Усилители, принцип действия которых основан на использовании криоэлектронных явлений, главным образом служат для приема слабых сигналов СВЧ. Они обладают ничтожно малым уровнем шумов, широкой полосой пропускания (десятки гигагерц) и высоким усилением (до 10 000). Шумовые температуры криоэлектронных усилителей достигают единиц и долей градуса Кельвина.

Перечислим основные особенности различных типов криоэлектронных усилителей.

1. Квантовые усилители служат для усиления электромагнитных волн за счет вынужденного излучения возбужденных атомов, молекул или ионов. Эффект усиления квантовых усилителей связан с изменением энергии внутриатомных (связанных) электронов в отличие от ламповых усилителей, в которых используются потоки свободных электронов. Наиболее подходящим материалом для квантовых усилителей радиодиапазона оказались диамагнитные кристаллы с небольшой примесью парамагнитных ионов. Обычно применяют рубин, рутил, изумруд с примесью окиси хрома. Охлаждение квантовых усилителей производят жидким гелием в криостатах.

2. В параметрических усилителях роль активного элемента выполняет либо p-n-переход в полупроводнике с высокой подвижностью носителей заряда при температурах не ниже 90 К, либо переход металл - полуметалл (InSb). Этот полуметалл при температурах ниже 90 К приобретает свойства полупроводника, имеющего подвижность носителей заряда в 100-1000 раз выше, чем германий и кремний. В параметрическом усилителе периодически изменяется емкость колебательной системы. Мощность, потребляемая параметрическими усилителями, равна примерно 0,02-0,1 Вт.

3. Свёрхпроводниковые усилители также основаны на принципе параметрического усиления, но в них периодически изменяется не емкость, а индуктивность колебательной системы. Индуктивным элементом такого усилителя служит тонкая пленка сверхпроводника при температуре ниже . В сверхпроводящей пленке возникает так называемая сверхиндуктивность Lк, обусловленная взаимодействием возникающих в ней высокоэнергетических электронных пар. Индуктивность Lк при определенном выборе геометрии пленки может преобладать над обычной индуктивностью L проводника. Внешним электромагнитным полем можно периодически разрушать и восстанавливать такие электронные пары, изменяя их концентрацию пк, и тем самым периодически изменять индуктивность Lк по закону

4. Принцип действия параэлектрических усилителей основан на использовании явления высокой поляризации некоторых диэлектриков (например, ) при низких температурах.

Тангенс угла диэлектрических потерь таких диэлектриков (параэлектриков) при температурах ниже 80 К сильно зависит от внешнего электрического поля. Активный элемент пароэлектрического усилителя представляет собой конденсатор, заполненный параэлектриком, помещенным в электромагнитное поле (накачка). Емкость конденсатора периодически изменяется с частотой накачки, что позволяет осуществить параметрическое усиление (рис.9.30). На рис.9.30, а приведена структура активного элемента параэлектрического усилителя, а на рис.9.30,6 - зависимость его емкости от напряжения при температуре 4,2 К. Пунктиром показана эта же зависимость при нормальной температуре (300 К).

5. Криоэлектронные резонаторы теоретически должны иметь бесконечно большую добротность из-за отсутствия потерь в поверхностном слое сверхпроводящих стенок. Однако практически потери существуют вследствие инерционности электронов. Наибольшая добротность достигается в дециметровом диапазоне волн. При длине волны 3 см добротность криоэлектронных резонаторов равна примерно 107-109. Сверхпроводящие резонаторы обычно работают при гелиевых температурах (Т=4,2 К).

Криоэлектронный фильтр представляет собой цепочку последовательно соединенных сверхпроводящих резонаторов. Избирательность такого фильтра в полосе запирания повышена в раз по сравнению с обычными фильтрами.

Криоэлектронные линии задержки представляют собой тонкий кабель из сверхпроводника, свернутый в спираль и помещенный в криостат. Время задержки определяется длиной кабеля и соответствует единицам или долям миллисекунды.

Для получения времени задержки, измеряемого наносекундами или пикосекундами, используют сверхпроводящие меандры - извилистые линии из узких тонких сверхпроводящих пленок на диэлектрической подложке. Изменяя внешним полем распределенную индуктивность такой линии, можно управлять временем задержки.

Большие перспективы создает использование в микроэлектронике эффектов Джозефсона. Открытие эффекта Джозефсона туннельных переходах двух слабо связанных сверхпроводников сделало возможным создание сверхпроводящих систем обработки информации с высокими значениями параметров. Быстродействие этих систем достигает 10 пс (), а мощность рассеяния 100 нВт (), т.е. показатель качества - произведение быстродействия на мощность - порядка Дж или в миллион раз выше, чем в кремниевых микросхемах. Основная трудность разработки БИС, на основе эффекта Джозефсона связана с получением стабильных, воспроизводимых тонких (порядка 2 нм) изолирующих пленок, а также с работой в условиях глубокого охлаждения.

...
http://www.t-rn.ru/kommunikacii-svyaz-cifrovye-pribory-i/kriotrony-xemotrony-i-drugie-sme.html
   60.060.0
Это сообщение редактировалось 26.08.2019 в 15:25
RU AlexanderZh #26.08.2019 20:58  @Энергоинверсор#26.08.2019 11:55
+
-
edit
 

AlexanderZh
alexanderzh

втянувшийся

Энергоинверсор> Криотроны
Каким боком это к Луне и Аполлонам?
   76.0.3809.10076.0.3809.100
BG Энергоинверсор #26.08.2019 21:28  @AlexanderZh#26.08.2019 20:58
+
-1 (+1/-2)
-
edit
 
Энергоинверсор>> Криотроны
AlexanderZh> Каким боком это к Луне и Аполлонам?


Там поставили криотрон, и утверждали, что он заменить полупроводники и эл.лампы накалом:
https://youtu.be/t0MVqBbOIss.

Эти вакуумные крио-"лампы"(без накаливания) исключительно подходящие и для комуникации в Космосе/невесомости, не только для компьютерной логики! Имеют колоссалное усиливание(добротностью) и оползотворение одного коммуникационного канала.
   68.068.0
BG Энергоинверсор #26.08.2019 21:39  @Энергоинверсор#26.08.2019 21:28
+
-2
-
edit
 
По моим сведениям русские спутники коммуницируют такими "лампами", а не полупроводниками, которые производят нагрев словно лампы накалом, а и влияются от космических лучений.
   68.068.0
RU AlexanderZh #26.08.2019 21:40  @Энергоинверсор#26.08.2019 21:28
+
-
edit
 

AlexanderZh
alexanderzh

втянувшийся

Энергоинверсор> Там поставили криотрон, и утверждали, что он заменить полупроводники и эл.лампы накалом:
На каком основании это выявлено? Ролики с ютюба не основание, предупреждаю сразу.
   76.0.3809.10076.0.3809.100
RU AlexanderZh #26.08.2019 21:41  @Энергоинверсор#26.08.2019 21:39
+
-
edit
 

AlexanderZh
alexanderzh

втянувшийся

Энергоинверсор> По моим сведениям русские спутники коммуницируют такими "лампами", а не полупроводниками, которые производят нагрев словно лампы накалом, а и влияются от космических лучений.
Откуда берутся "твои сведения", какие спутники?
Интересно.
   76.0.3809.10076.0.3809.100
BG Энергоинверсор #26.08.2019 21:49  @AlexanderZh#26.08.2019 21:40
+
-2
-
edit
 
AlexanderZh> На каком основании это выявлено? Ролики с ютюба не основание, предупреждаю сразу.


Это сообщение можете найти и в СМИ.
Напишите:
MIT + cryotron + capsule
   68.068.0
BG Энергоинверсор #26.08.2019 21:52  @AlexanderZh#26.08.2019 21:41
+
-2
-
edit
 
AlexanderZh> Откуда берутся "твои сведения", какие спутники?
AlexanderZh> Интересно.

Знакомые мне сказали. Болгары знают советскую космонавтику. Ну и могут больше разглашать.
   68.068.0
RU AlexanderZh #26.08.2019 21:55  @Энергоинверсор#26.08.2019 21:49
+
-
edit
 

AlexanderZh
alexanderzh

втянувшийся

Энергоинверсор> Это сообщение можете найти и в СМИ.
Я не сильно доверяю СМИ. Само устройство есть, а действующие образцы? И откуда уверенность, что данную технологию применяли в программе Аполлон?
   76.0.3809.10076.0.3809.100
RU AlexanderZh #26.08.2019 22:01  @Энергоинверсор#26.08.2019 21:52
+
+1
-
edit
 

AlexanderZh
alexanderzh

втянувшийся

Энергоинверсор> Знакомые мне сказали. Болгары знают советскую космонавтику. Ну и могут больше разглашать.
Я бы не сильно доверял знакомым. Они могли над вами потешаться или говорить чушь. Есть люди, которые восстановили компьютер Аполлона, именно на той элементарной базе, которая заявлена. И он работает, и выдаёт ровно те показания, которые должен. Зачем выдумывать?
   76.0.3809.10076.0.3809.100
BG Энергоинверсор #26.08.2019 22:14  @AlexanderZh#26.08.2019 22:01
+
-2
-
edit
 
AlexanderZh> Я бы не сильно доверял знакомым. Они могли над вами потешаться или говорить чушь. Есть люди, которые восстановили компьютер Аполлона, именно на той элементарной базе, которая заявлена. И он работает, и выдаёт ровно те показания, которые должен. Зачем выдумывать?

Компьютер КОММУНИЦИРОВАЛ Хьюстоном, был скорее терминалом.

Русские ещё до Аполлона успешно и БЕЗАЛЬТЕРНАТИВНО применяли "ламповую" электронику в Космосе.

Зачем внушаете "выдумки", а не оставите публику подумать.?
   68.068.0
RU aФон #26.08.2019 23:08  @Энергоинверсор#26.08.2019 22:14
+
-2
-
edit
 

aФон

опытный
★★
Энергоинверсор> Зачем внушаете "выдумки", а не оставите публику подумать.?

Стержневые лампы изобретены в СССР В. Н. Авдеевым (1915—1972) в 1950-х годах и широко применялись в портативной и бортовой радиоаппаратуре, в том числе ракетной и космической. Эта разработка позволила в 1950-е — 1960-е годы компенсировать отставание СССР в области создания высокочастотных полупроводниковых приборов.
> Стержневая радиолампа — Википедия
 
   68.068.0
+
+2
-
edit
 

Xan

координатор

Энергоинверсор>> Криотроны
AlexanderZh> Каким боком это к Луне и Аполлонам?

Зачем с ним вообще разговаривать?
Он несёт бред.
   66
RU Yuri Krasilnikov #27.08.2019 05:53  @Энергоинверсор#26.08.2019 22:14
+
-
edit
 

Yuri Krasilnikov

аксакал

Энергоинверсор> Компьютер КОММУНИЦИРОВАЛ Хьюстоном, был скорее терминалом.

Ага, ага.

Особенно за Луной, где выполнялись такие важнейшие активные маневры, как LOI (Lunar Orbit Insertion) и TEI (Trans-Earth Injection) :D
   66.066.0
RU Yuri Krasilnikov #27.08.2019 05:54  @Xan#27.08.2019 05:10
+
-
edit
 

Yuri Krasilnikov

аксакал

Энергоинверсор>>> Криотроны
AlexanderZh>> Каким боком это к Луне и Аполлонам?
Xan> Зачем с ним вообще разговаривать?
Xan> Он несёт бред.

Так где модераторы, которые этот бред снесли бы куда-нибудь в помойку?

Перед посетителями неловко :)
   66.066.0
KZ Xan #27.08.2019 06:14  @Yuri Krasilnikov#27.08.2019 05:54
+
+1
-
edit
 

Xan

координатор

Y.K.> Так где модераторы, которые этот бред снесли бы куда-нибудь в помойку?

Тут бы всех нелетателей и плоскоземельцев в отдельный подфорум загнать бы.
С запретом писать в другие места.
   66
RU Yuri Krasilnikov #27.08.2019 06:50  @Xan#27.08.2019 06:14
+
+1
-
edit
 

Yuri Krasilnikov

аксакал

Xan> Тут бы всех нелетателей и плоскоземельцев в отдельный подфорум загнать бы.
Xan> С запретом писать в другие места.

Точно.

А то тот же афонька стремится все темы пометить. Например, про Александра Водолазова. Прямо голубь какой-то шизокрылый, всюду гадит :(
   66.066.0

Mikeware

опытный

Y.K.>> Так где модераторы, которые этот бред снесли бы куда-нибудь в помойку?
Xan> Тут бы всех нелетателей и плоскоземельцев в отдельный подфорум загнать бы.
Xan> С запретом писать в другие места.
Тут и так по сути помойка. в остальных разделах форума за подобный бред (что афона, что энергоинверсора, что рокера2019, что йурия) забанили бы. А т.к. "данный раздел форума предназначен для демонстрации Четырех_Тезисов_Старого®", то им тут разрешено бредить. а нам - прикалываться над ними.
   76.0.3809.10076.0.3809.100
BG Энергоинверсор #27.08.2019 08:19  @aФон#26.08.2019 23:08
+
-1
-
edit
 
аФон>> Стержневые лампы изобретены в СССР В. Н. Авдеевым (1915—1972) в 1950-х годах и широко применялись в портативной и бортовой радиоаппаратуре, в том числе ракетной и космической. Эта разработка позволила в 1950-е — 1960-е годы компенсировать отставание СССР в области создания высокочастотных полупроводниковых приборов.


"Изобретатель криотрона, Дадли Аллен Бак (Dudley Allen Buck), считал что его система позволит значительно уменьшит размер компьютеров. Он верил, что благодаря миниатюризации и печатным платам компьютер, который занимал в 1957 году целую комнату, в будущем можно будет разместить в объеме, равном объеме портфеля, а энергопотребление этой системы будет аналогично энергопотреблению шарика новогодней гирлянды."

Это не пророчество! Это разум! И мы его надо понять!

В СМИ уже начали раскрывать практические реализации, но нужна помочь раскрывающим.

Аполлон не доказывается только фотками, а прежде всего технологиями, ФИЗИКОЙ!
   60.060.0
RU AlexanderZh #27.08.2019 09:09  @Mikeware#27.08.2019 07:51
+
+1
-
edit
 

AlexanderZh
alexanderzh

втянувшийся

Xan>> С запретом писать в другие места.
Mikeware> Тут и так по сути помойка. в остальных разделах форума за подобный бред (что афона, что энергоинверсора, что рокера2019, что йурия) забанили бы. А т.к. "данный раздел форума предназначен для демонстрации Четырех_Тезисов_Старого®", то им тут разрешено бредить. а нам - прикалываться над ними.
Вот. Надо и в помойке иметь выгребную яму :D
   76.0.3809.10076.0.3809.100
RU AlexanderZh #27.08.2019 09:12  @Энергоинверсор#27.08.2019 08:19
+
+2
-
edit
 

AlexanderZh
alexanderzh

втянувшийся

Энергоинверсор> Это не пророчество! Это разум! И мы его надо понять!
Все технологии Аполлонов известны, известно на каких элементах сделан компьютер в этой программе. Причем тут криотроны и стержневые лампы?
   76.0.3809.10076.0.3809.100
+
+1
-
edit
 

Xan

координатор

AlexanderZh> Все технологии Аполлонов известны, известно на каких элементах сделан компьютер в этой программе. Причем тут криотроны и стержневые лампы?

При том, что Энергоинверсор.
Других причин нет.

О и вечный двигатель пытался тут протолкнуть.
И физику знает, как никто другой.
Одна причина — критика состояния отсутствует.
   66
+
-
edit
 

AlexanderZh
alexanderzh

втянувшийся

Xan> Зачем с ним вообще разговаривать?
Xan> Он несёт бред.
Иногда хочется послушать бред, что бы мозги отдохнули ;)
   76.0.3809.10076.0.3809.100
BG Энергоинверсор #27.08.2019 09:41  @AlexanderZh#27.08.2019 09:12
+
-1
-
edit
 
AlexanderZh> Причем тут криотроны...?

Вот, причем:

The Sounds of IBM: IBM Q
Welcome to the first IBM Q computation center, where the commercial quantum systems used by the IBM Q Network live. IBM Q Network collaborators will work with IBM scientists and engineers to explore potential applications for quantum systems. Grab your headphones and listen to the first IBM Q computation center in an immersive 360 sound experience.
   60.060.0
FR Mikeware #27.08.2019 10:07  @Энергоинверсор#27.08.2019 09:41
+
+2
-
edit
 

Mikeware

опытный

AlexanderZh>> Причем тут криотроны...?
Энергоинверсор> Вот, причем:
Аполлоны использовали квантовые вычисления?
Аполлоны коммуницировали с хьюстоном в 2019 году? (емнип, IBM Q computation center открыт в этом году).
Знаешь, инверсор, про тебя есть замечательная поговорка: "смотрит в книгу-видит фигу"©
   76.0.3809.10076.0.3809.100

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru