Технологический прорыв для работы в радиоактивных зонах
Инженеры из Токийского технологического института (Institute of Science Tokyo) представили инновационный беспроводной приемник, устойчивый к длительному воздействию радиации. Устройство было продемонстрировано на профильной конференции IEEE International Solid-State Circuits Conference (ISSCC) в Сан-Франциско. Разработка призвана обеспечить эффективную работу роботов при выводе из эксплуатации ядерных объектов.
Зачем нужен специализированный Wi-Fi?
Главная проблема текущих решений заключается в уязвимости стандартных кремниевых чипов к ионизирующему излучению. В условиях ликвидации последствий аварии на АЭС «Фукусима» роботы были вынуждены использовать проводное LAN-соединение, что серьезно ограничивало их мобильность из-за запутывания кабелей. Новый чип призван избавить технику от подобных ограничений.
Особенности проектирования
Создание радиационно-стойкого приемника потребовало отказа от простого свинцового экранирования, которое блокирует не только радиацию, но и радиосигналы. Ученые пересмотрели архитектуру чипа, добившись выживаемости в экстремальных условиях.
- Радиационная нагрузка: Робот внутри реактора может получать до 500 000 грей за полгода, тогда как космическая электроника рассчитана на 100–300 грей за три года.
- Технический подход: Инженеры сократили количество транзисторов, заменили элементы с оксидным слоем и увеличили размеры затворов, сделав ставку на радиационно-стойкие NMOS-транзисторы.
Результаты испытаний
В ходе стресс-тестов приемник подвергся облучению дозой 800 кГр. Результаты подтвердили высокую эффективность:
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Суммарная доза радиации | 800 кГр |
| Снижение усиления сигнала | ~1,5 дБ |
В настоящее время научная группа продолжает работу над созданием радиационно-стойкого передатчика, что является более сложной технической задачей из-за высокого энергопотребления процесса передачи данных.
