Авиаторы и их друзья

79 086 подписчиков

Свежие комментарии

  • Владимир
    Конечно они не будут делать вредных выбросов а просто будут взрываться......и как было отмечено пилоту удалось взлете...Крупнейший водоро...
  • Leon17 Влад
    Сергей, не спорь с ним. Там все глухо.Airbus продемонст...
  • Сергей Гольтяпин
    Ну все понятно...Airbus продемонст...

Меняем лампы на коллайдерах

Siemens решил поставить завершающий штрих в транзисторной революции руками русских инженеров
Виталий Сараев


Первые транзисторы появились еще в 20-е годы прошлого века. К 1990-м они вытеснили вакуумные лампы практически из всех устройств: радио- и телеприемников, усилителей, — а также легли в основу создания современных компьютеров. Последние лампы остались лишь в эстетских аудиоусилителях и, как ни странно, символах передовой физической мысли — ускорителях частиц, где они выступают в качестве источника излучения для разгона заряженных частиц. Даже на Большом адронном коллайдере используются клистроны — многоэлектродные электронные лампы. Причиной тому высокая требуемая мощность. В импульсе источник должен давать излучение мощностью до мегаватта, поэтому лампам замены не было. Транзисторы были не в состоянии выдержать импульс достаточной мощности в необходимом диапазоне. Компания Siemens решила довести транзисторную революцию до логического конца и захватить рынок оборудования для коллайдеров. Ключевая роль в этой задаче отведена команде русских инженеров.
 

Первые транзисторы появились еще в 20-е годы прошлого века. К 1990-м они вытеснили вакуумные лампы практически из всех устройств: радио- и телеприемников, усилителей, — а также легли в основу создания современных компьютеров.

Последние лампы остались лишь в эстетских аудиоусилителях и, как ни странно, символах передовой физической мысли — ускорителях частиц, где они выступают в качестве источника излучения для разгона заряженных частиц. Даже на Большом адронном коллайдере используются клистроны — многоэлектродные электронные лампы. Причиной тому высокая требуемая мощность. В импульсе источник должен давать излучение мощностью до мегаватта, поэтому лампам замены не было. Транзисторы были не в состоянии выдержать импульс достаточной мощности в необходимом диапазоне. Компания Siemens решила довести транзисторную революцию до логического конца и захватить рынок оборудования для коллайдеров. Ключевая роль в этой задаче отведена команде русских инженеров.
Второе пришествие

Siemens в нашей стране не новичок. Первый контракт на поставку пишущих телеграфов в Россию был заключен еще в 1851 году. Российский рынок выручил компанию во время серьезного кризиса после потери ею всех заказов от телеграфного ведомства Пруссии. И до 1860-х оборот российского офиса даже превышал показатели берлинского. В 1883 году Карл Сименс приобрел лицензию на использование в России ламп Эдисона и построил в Санкт-Петербурге первую фабрику по производству соответствующего оборудования — кабелей, ламп, переключателей. На заре эпохи электричества Siemens был основным поставщиком в Россию динамо-машин и электродвигателей, участвовал в пуске трамвайных линий и построил несколько заводов и электростанций. Звездное время российского направления было перечеркнуто Первой мировой. В 1916 году вся собственность компании в России была национализирована. Эта тема до сих пор табу в компании, и на нетактичные вопросы сотрудники отвечают молчанием и скорбным выражением лиц. Однако разрыв был недолгим: советская власть вскоре возобновила отношения с компанией, а в годы индустриализации СССР стал крупнейшим покупателем из всех когда-либо имевшихся у Siemens.


Сейчас ассортимент поставок в Россию весьма широк — от автоматизированной системы управления дамбой в Санкт-Петербурге и высокоскоростных поездов до оснащения Большого театра. Но открывать свои производства на территории России Siemens до сих пор не спешил. И причиной тому не только 1916 год. Сейчас Россия уже не самый большой рынок сбыта из 190 стран, где работает Siemens. Его оборот в России, Белоруссии и Центральной Азии в 2012-м финансовом году менее 1,9 млрд евро при общей выручке 78,3 млрд евро. Поэтому у Siemens в России пока лишь два своих завода по производству трансформаторов и высоковольтного оборудования и несколько СП. Но уже на несколько ближайших лет инвестпрограмма составляет около 1 млрд евро, включает в себя создание более десятка новых производств и 4 тыс. квалифицированных рабочих мест. А 17 июня состоялось открытие нового научно-исследовательского центра, первый проект которого — разработка транзисторного генератора высоких частот. Он стал первым проектом в кластере ядерных технологий технопарка Сколково.
Мистер Полихов и профессор Хайд

На самом деле работа над проектом ведется уже давно, и «Эксперту» удалось побывать в лаборатории еще задолго до ее официального открытия. Самое удивительное в ней — атмосфера. Несмотря на солидность компании и устоявшиеся представления о немецкой приверженности регламентам, в исследовательском центре, скорее, возникает ощущение студенческого стартапа: большинство сотрудников очень молоды, график свободный, отношения дружеские, а руководитель проекта Степан Полихов на вид простой русский мужик в клетчатой рубахе навыпуск. Эта атмосфера — предмет особого старания и гордости руководства Siemens.

Есть стереотип, что в России — сумасшедшие ученые с гениальными идеями, а за рубежом — навыки успешной коммерциализации. В этом проекте все наоборот — связка фонтанирующего идеями немецкого ученого Оливера Хайда и скептически настроенных, ориентированных на рынок российских инженеров: «Мы давно работаем с профессором Хайдом, зачастую он играет роль идейного вдохновителя. И хотя некоторые его идеи сначала могут показаться неосуществимыми, при более детальном изучении в них обнаруживается рациональное зерно, которое нам удается впоследствии воплотить в коммерческий продукт. В итоге результаты такого сотрудничества устраивают всех», — рассказывает Степан Полихов.

Вопреки принятой в Siemens тендерной системе распределения НИОКР-задач Хайд по старому знакомству передал идею из рук в руки Степану. Причиной тому незначительность проекта: первая цель — рынок источников для ускорителей — оценивается компанией всего лишь в 1 млрд евро в год. Для сравнения: рынок решений для городов, на который также нацелен Siemens, оценивается им в 300 млрд евро в год.

Степан Полихов готов оснащать ускорители


Возможность для разработки появилась, когда компания Infineon начала выпускать силовые транзисторы на основе карбида кремния для IGBT-устройств. Оливеру Хайду пришла в голову идея использовать их для создания твердотельного генератора высоких частот. Для него Infineon перепроектировала транзистор, изменив топологию и уменьшив размеры, чтобы повысить рабочую частоту. Хайд собрал из них «на коленке» модуль на основе карбидокремниевых транзисторов с частотой 176 МГц и получил с него 5 кВт мощности. Задачей команды Степана стало превратить эту идею в коммерческий продукт большей мощности и частоты, разработать его конструкцию и технологию производства, обеспечить надежность и экономичность эксплуатации. И это не так просто.

Степан сжимает в пальцах небольшой транзистор — крохотный плоский квадратик 4 на 4 мм, выдающий 10 кВт мощности. Этот транзистор используется в импульсном режиме, длительность каждого импульса лишь несколько сотен микросекунд. Но при таких объеме и площади даже это — огромная величина. «Как же он греется?!» — «Жутко!» — отвечает Степан

Длее здесь:

http://expert.ru/expert/2013/26/menyaem-lampyi-na-kollajdera...

Картина дня

наверх