استارتاپ آمریکایی Substrate در حال توسعه یک سیستم لیتوگرافی پرتو X جدید است که از یک منبع نوری مبتنی بر شتاب‌دهنده ذرات تغذیه می‌شود. هدف این فناوری، دستیابی به وضوحی معادل با فرایندهای 2 نانومتری شرکت ASML یا حتی پیشرفته‌تر است. این استارتاپ ادعا می‌کند که می‌تواند هزینه تولید ویفرهای سیلیکونی پیشرفته را تا پایان این دهه به حدود $10,000 کاهش دهد، در حالی که پیش‌بینی می‌شود با فناوری‌های فعلی EUV، این هزینه به $100,000 برسد. این کاهش هزینه، تولید تراشه‌های پیشرفته را برای شرکت‌های کوچک‌تر تسهیل می‌کند. سیستم لیتوگرافی پرتو X این پتانسیل را دارد که در بخش‌هایی مانند Tip-to-Tip Spacing از اسکنرهای پیشرفته EUV شرکت ASML پیشی بگیرد و نیاز به فرایندهای پرهزینه Multi-Patterning را در گره‌های 2nm و 3nm حذف کند. از دیگر ادعاهای این شرکت، دقت هم‌پوشانی (Overlay Accuracy) زیر 1.6nm و یکنواختی ابعادی CD روی کل ویفر به میزان 0.25nm است که در بخش یکنواختی، با اسکنرهای پیشرفته ASML برابری می‌کند یا از آن‌ها پیشی می‌گیرد.

فناوری اصلی Substrate یک شتاب‌دهنده ذرات سفارشی است که الکترون‌ها را تقریباً تا سرعت نور شتاب می‌دهد. این الکترون‌های پرسرعت، هنگام عبور از یک سری آهنربا که باعث حرکت سینوسی الکترون‌ها می‌شود، انرژی خود را به صورت انفجارهای منسجم و شدیدی از پرتو X آزاد می‌کنند. پرتو X دارای طول موج بسیار کوتاه‌تری (بین 0.01nm تا 10nm) نسبت به EUV است؛ هرچند مدیریت آن دشوارتر است، اما امکان چاپ ساختارهای بسیار ظریف‌تر را فراهم می‌کند. شرکت Substrate برنامه‌ای برای فروش ابزارهای لیتوگرافی خود ندارد و طبق برنامه قصد دارد Fab خود را راه‌اندازی کند. این بدان معناست که این شرکت باید کل زنجیره تأمین و جریان‌های تولید را مجدداً اختراع کند، چون ابزار آن با تجهیزات و فرایندهای موجود سازگار نیست.

در واقع برای تبدیل این فناوری آزمایشگاهی به یک ابزار تولید انبوه پایدار، بطور همزمان با این چالش‌ها روبرو خواهد بود:

مواد مقاوم در برابر نور (Photoresists) موجود، که برای EUV بهینه‌سازی شده‌اند، با پرتو X سازگار نیستند.

باید فتومسک‌ها و آینه‌های با بازتاب زاویه خزش (Grazing-Incidence Mirrors) برای پرتو X تولید شوند که در حال حاضر تولید انبوه آن‌ها آسان نیست.

و در نهایت حفظ دقت نوری، پایداری پرتو و توان عملیاتی تجاری (Commercial Throughput) بصورت همزمان، امری است که تاکنون هیچ پلتفرم لیتوگرافی پرتو X به آن دست نیافته است.

@Science_Prime

در باب اهمیت پایداری فرکانس و اثر Drift در مخابرات، هم فرستنده و هم گیرنده باید روی یک فرکانس دقیقاً یکسان قفل باشند؛ حتی یک انحراف کوچک (مثلاً چند هرتز) می‌تواند منجر به تضعیف شدید سیگنال (Signal-to-Noise Ratio degradation)، افزایش نرخ خطای بیت (BER)، و در نهایت از دست رفتن کامل ارتباط شود. این موضوع در ماهواره‌ها که سیگنال پس از مسافت طولانی بسیار ضعیف شده است، حیاتی‌تر می‌شود. ماهواره‌های GNSS هر یک دارای چندین ساعت اتمی (سزیمی یا روبیدیوم) بسیار دقیق هستند. ایستگاه‌های زمینی با دریافت سیگنال از این ماهواره‌ها می‌توانند یک مرجع زمانی و فرکانسی با دقت بسیار بالا (در حد نانوثانیه) استخراج کنند. این تکنیک به Disciplined Oscillator (DOSA) یا نوسان‌ساز مقید معروف است. نوسان‌ساز محلی (اغلب یک OCXO - Oscillator Controlled Oven Crystal) توسط این سیگنال GNSS "مقید" یا "دیسیپلین" می‌شود تا دقت بلندمدت ساعت اتمی و پایداری کوتاه‌مدت اسیلاتور کریستالی را داشته باشد. یکی از مهم‌ترین مشخصه‌های یک اسیلاتور خوب، "نویز فاز" (Phase Noise) پایین است. نویز فاز باعث ایجاد "لرزش" یا "تاری" در سیگنال می‌شود. بعنوان مثال در مدولاسیون های پیشرفته مانند 16-QAM, 64-QAM, 256-QAM و بالاتر، اطلاعات در دامنه و فاز دقیق سیگنال کدگذاری می‌شوند. constellation points (نقاطی که نمادهای مختلف را نشان می‌دهند) بسیار به هم نزدیک هستند. نویز فاز بالا باعث می‌شود این نقاط حول مرکز خود بچرخند و با هم همپوشانی کنند، که تشخیص نماد صحیح را برای گیرنده غیرممکن یا پرخطا می‌کند. بنابراین، یک مرجع فرکانسی پایدار با نویز فاز بسیار کم، پیش‌شرط استفاده از این مدولاسیون‌های پرظرفیت است. با حذف مشکل عدم پایداری فرکانس و کاهش نویز فاز، می‌توان از مدولاسیون‌های پیچیده‌تر و طرح‌های کدگذاری اصلاح خطای (FEC) کارآمدتر استفاده کرد که همگی منجر به انتقال داده بیشتر در همان پهنای باند فرکانسی می‌شوند. این رابطه به طور مستقیم توسط قانون شانون (C = B log₂(1 + S/N)) توصیف می‌شود، که در آن پایداری فرکانس و نویز فاز پایین به طور غیرمستقیم با بهبود نسبت سیگنال به نویز موثر (S/N) و امکان استفاده از مدولاسیون‌های کاراتر (بخش log₂)، به افزایش ظرفیت کانال (C) در یک پهنای باند معین (B) کمک می‌کنند.

@Science_Prime

موشک R-36M2 Voevoda، موشک بالستیک هسته‌ای قاره‌پیمای سوخت مایع با قابلیت حمل کلاهک MIRV محصول اتحاد جماهیر شوروی بدلیل قابلیت‌های ویرانگر، بعنوان یکی از قوی‌ترین و سنگین‌ترین موشک‌های قاره‌پیمای جهان، نماد بازدارندگی هسته‌ای روسیه است و همچنان در زرادخانه استراتژیک روسیه خدمت می‌کند. سیستم هدایت بر اساس INS است که برای پیمایش در فازهای بوست و غیربوست و کنترل مسیر دقیقاً پس از پرتاب حیاتی است. این سیستم شامل ژیروسکوپ‌های بسیار دقیق RLG/FOG و شتاب‌سنج‌ها برای اندازه‌گیری نیروهای غیرگرانشی است که موقعیت، سرعت و جهت‌گیری موشک را بدون نیاز به سیگنال‌های خارجی مانند GPS محاسبه می‌کنند. داده‌های INS به یک کامپیوتر مرکزی کنترل پرواز ارسال می‌شوند تا انحرافات مسیر را محاسبه کرده و فرمان‌های اصلاحی را به عملگرهای مرحله اول و دوم (نازل‌های TVC یا بعضاً Jet Vanes) ارسال کند. تمامی تجهیزات الکترونیکی و حسگرهای هدایت، در برابر پالس الکترومغناطیسی هسته‌ای (NEMP/EMP)، شوک‌های مکانیکی شدید ناشی از پرتاب و پرواز، و تشعشعات در فضا مقاوم یا سپرکوبی شده‌اند تا قابلیت بقای خود را در شرایط جنگی حفظ کنند. پردازنده‌های مورد استفاده احتمالاً از خانواده‌های سری K18 یا K580 (نسخه شوروی Intel 8080) یا ریزپردازنده‌های سری K588 با کاربردهای نظامی-صنعتی و کامپیوترهای فضایی بودند. این تراشه‌ها با توجه به سال طراحی موشک، احتمالاً 16-بیتی بوده‌اند. موشک Voevoda بخشی از دکترین (Launch-on-Warning) و سیستم Perimeter است که فرمان شلیک بصورت خودکار یا شبه‌خودکار در صورت تشخیص حمله هسته‌ای گسترده به خاک روسیه، صادر می‌شود. این امر نشان‌ از اعتماد کامل به سیستم هدایت موشک برای اجرای صحیح مأموریت خود پس از دریافت فرمان نهایی است.

@Science_Prime