Виброзащита

  • 4х-уровневая система виброзащиты
  • виброскорости по XYZ менее 1мкм/с
  • уникальные технические решения:
  • усиление конструктива этажа
  • 2х-тонная антивибрационная конструкция
  • активные пьезоплатформы
  • пассивные антивибрационные столы
   Чтобы представить насколько важно отсутствие вибраций в современном технологическом центре микро и нанотехнологий, необходимо понять физику происходящих процессов. Так, например, для изготовления структур с размерами до 10 нм в НОЦ ФМН используется электронно-лучевая литография. Этот метод заключается в формировании («рисовании») структур остро сфокусированным пучком электронов.




    Чтобы сфокусировать пучок отрицательно заряженных электронов в пятно диаметром менее 2 нанометров, его «разгоняют» ускоряющим напряжением 50 000 вольт. После чего таким пятном начинают, например, построчно «рисовать» в электроночувствительном материале необходимую конструкцию структуры. До начала строительства Центра нормальная амплитуда вибраций по осям XYZ составляла до 50-100 мкм. Несложно догадаться, что случайное смещение (эффект вибраций) пучка электронов при формировании 10-100 нанометровой структуры на 100 микрон (в 1000 раз больше размера структуры), полностью разрушило бы данную структуру.

    Аналогичная ситуация, когда речь идет работе на предельных технологических режимах, наблюдается в процессе лазерной литографии, измерений на сканирующем электронном микроскопе, стилусном профилометре, лазерном рефлектометре и даже оптическом микроскопе в режиме ультравысокого разрешения. Не говоря о высокоточных измерениях, когда даже вибрации, генерируемые голосом технолога, не позволяют получить качественных результатов. И такие измерения в Центре проводятся довольно часто, поэтому при проектировании вопросам виброзащиты высокоточного оборудования было уделено колоссальное количество времени и внимания.

    В ходе проектирования технологического центра НОЦ ФМН было проведено более 10 исследований распределения вибраций во всех помещениях Центра, которые проводились ведущими мировыми специалистами из России, Нидерландов и Германии. Результаты этих исследований были положены в основу планировки участков технологического центра таким образом, чтобы разместить высокоточное технологическое и метрологическое оборудование в зонах наименьших вибраций.

    Параллельно были решены вопросы планировки размещения оборудования с учетом размещения магистралей специальных газов, технического азота, сжатого воздуха, линии низкого вакуума, воздуховодов приточной вентиляции, трубопроводов системы пожаротушение, воздуховодов вытяжной системы, силовых и сигнальных линий, трубопроводов ультрачистой деионизованной воды, трубопроводов оборотного водоохлаждения и все это в запотолочном пространстве высотой чуть более 1 метра!!!

    После планировки помещений и размещения оборудования выполнен проект комплексного усиления несущих конструкций части первого этажа в зоне размещения технологического центра, для чего проведена колоссальная кропотливая работа по обследованию текущего состояния конструктива здания и инженерных коммуникаций, а также получена из архивов конструкторская документация 80-х годов на здание корпуса. Реализация комплексного усиления несущих конструкций части первого этажа послужило первым уровнем общей системы виброзащиты, концепция и технические решения которой разработаны совместно российскими проектировщиками и ведущей голландской компанией, которая многие годы специализируется на разработке специальных решений по защите высокоточного оборудования для таких компаний, как Intel, ASML и др. В ходе проектирования совместно были предложены три принципиально разных концепции реализации уникальной системы виброзащиты с учетом технических требований, предъявляемых производителями выбранного технологического и метрологического оборудования.

    В результате комплексного анализа предложенных решений, особенностей выбранного оборудования, планировки помещений технологического центра и анализа конструктива здания была выбрана концепция 4-х уровневой виброзащиты. Первый уровень, как уже было отмечено, представлен комплексным усилением несущих конструкций части первого этажа, второй уровень – специально разработанная металлоконструкция, третий уровень – активные виброплатформы на пьезодвигателях, четвертый уровень – пассивные вибростолы.

    Разработка второго уровня виброзащиты (металлоконструкция, которая установлена под полом (в подвале)) проведена в три этапа: моделирование металлоконструкции и результирующих вибраций, изготовление металлоконструкции в России с контролем качества изготовления голландскими специалистами и совместный монтаж российскими специалистами под руководством представителя и с использованием специального оборудования голландской компании.

 

 

    Третий уровень представляет собой активные платформы, на такие платформы устанавливаются чувствительное к вибрациям оборудование. Платформа устанавливается на пол на 4 опоры, в нее встроена система сенсоров, которая измеряет вибрации под каждой из опор отдельно и 16 пьезодвигателей (по 4 на каждую опору) в режиме реального времени создают в противофазе воздействие, компенсирующее вибрации в данный момент времени. Такая система с обратной связью настраивается индивидуально под каждую пару: помещение – оборудование. Пуско-наладка и настройка третьего уровня виброзащиты была проведена совместно со специалистами России, Германии и США.

    Последний четвертый уровень виброзащиты – пассивные виброплатформы и вибростолы демпфируют вибрации за счет своего большого веса (в среднем 0,5-2 тонны), помогая практически исключить вибрации низких частот. По результатам моделирования, которые подтвердились после реализации, первый уровень снизил вибрации в 5 раз, второй уровень – еще в 4,5 раза, третий – до рекомендаций производителя литографического оборудования, четвертый – практически исключает появление вибраций.
Последние события ФМН
В НОЦ ФМН созданы сверхпроводниковые кубиты-трансмоны мирового  уровня с временем когерентности в 50 микросекунд
В НОЦ ФМНС созданы сверхпроводниковые кубиты‑трансмоны мирового уровня с временем когерентности в 50 микросекунд
Инженеры и ученые МГТУ им. Н.Э. Баумана и ФГУП «ВНИИА» ГК «Росатом» на базе совместного НОЦ «Функциональные Микро/Наносистемы» (НОЦ ФМН), в кооперации с учеными ИФТТ РАН, МИСиС, МФТИ, РКЦ и НГТУ, разработали технологию создания сверхпроводниковых кубитов со «временем жизни» на уровне 50 микросекунд. Полученные результаты не уступают параметрам квантовых процессоров лучших мировых аналогов от IBM, Google, Intel. Это важнейший шаг на пути к созданию российского универсального квантового компьютера. Ключевые игроки зарождающегося рынка квантовых вычислений выбрали в качестве технологической платформы именно сверхпроводниковые кубиты.
Визит делегации концерна Carl Zeiss и холдинга ОПТЭК
Визит делегации концерна Carl Zeiss и холдинга ОПТЭК
3 ноября прошла встреча с руководством концерна Carl Zeiss и холдинга ОПТЭК. В составе делегации - T. Spitzepfeil – член совета правления концерна, U. Hoffmann – член совета правления концерна, M. Hubensack – президент Zeiss Meditec, J. Novoa – руководитель развития сети региональных партнеров Carl Zeiss Microscopy, G. Bauhammer – менеджер по развитию бизнеса Carl Zeiss Microscopy в РФ, О. Середкина – генеральный директор ООО «ОПТЭК», М. Игельник – управляющий холдинга OPTEC Group, Николас фон Корфф – финансовый директор холдинга OPTEC Group, В. Власенко – директор департамента научного и промышленного материаловедения ООО ОПТЭК, А. Ульяненков – директор департамента междисциплинарных проектов.
Отмечаем год эффективного сотрудничества компании «Маппер» и НОЦ ФМН
Отмечаем год эффективного сотрудничества с компанией «Маппер»
Сложившееся взаимодействие является взаимным – за прошедший год эффективного сотрудничества организации неоднократно «обменялись» заказами на изготовление уникальных изделий и технологических операций...