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3D新聞

DARPA研究3D打印真空管電子裝置的可能性

星之球激光 來源:天工社2015-08-20 我要評論(0 )   

真空管是在1904年由John Fleming發(fā)明的,并很快就成為收音機、電視機和其它產(chǎn)品的一個重要部分。比如人類歷史上第一臺計算機ENIA


真空管是在1904年由John Fleming發(fā)明的,并很快就成為收音機、電視機和其它產(chǎn)品的一個重要部分。比如人類歷史上第一臺計算機ENIAC上就使用了17468個不同的真空管。

時至今日,盡管很多半導(dǎo)體電子元器件的使用取代了真空管的作用,但是它仍然在很多電子設(shè)備上發(fā)揮作用。比如美國國防部仍然在一些關(guān)鍵的通信設(shè)備和其它各種雷達(dá)系統(tǒng)中使用了超過20萬件真空電子器件(VEDS)。

因此,美國國防部高級研究計劃局(DARPA)對于如何改進(jìn)這些VEDS產(chǎn)生了興趣,并開始探討通過使用3D打印技術(shù)來達(dá)到這一目的的可能性。但是DARPA首先要回答的問題是:在如今的這個年代,他們?yōu)槭裁催€要為對基于真空管的更為老舊的技術(shù)進(jìn)行投資增加其生產(chǎn),而不是使用更為復(fù)雜的半導(dǎo)體技術(shù)?

DARPA微系統(tǒng)技術(shù)辦公室(MTO)的INVEST項目經(jīng)理Dev Palmer解釋了個中原因:

“如今在世界范圍內(nèi)低成本、高功率的商用放大器和信號源的擴散已經(jīng)使得電磁頻譜擁擠不堪,而且在射頻(RF)和微波區(qū)域也存在激烈的競爭。當(dāng)你需要在工業(yè)頻率參數(shù)領(lǐng)域以外進(jìn)行任何操作的時候,真空管是首選的技術(shù)。但是在我們項目感興趣的高毫米波頻率這一方面,VEDS的設(shè)計和制造是一個復(fù)雜的、勞動密集型的過程,需要精湛的建模工具、特殊材料,而且價格昂貴,加工精度要求高。”

而這也正是3D打印發(fā)揮作用的地方。目前DARPA對于真空管技術(shù)的研究集中在75 GHz以上的毫米波頻率。這些真空管在尺寸上非常小,但是需要絕對的精度,這也是3D打印的主要優(yōu)點之一。

“當(dāng)你把頻率增加上去的時候,就不能使用常規(guī)的制造工藝了。”Palmer說,“如果你能夠用一臺3D打印機打印出整體結(jié)構(gòu),使一切都像在流水線上那樣整齊,這將讓它們的制造變得更加容易。”

DARPA已經(jīng)開始了一個新的研究項目,并撥出資金用于對打造下一代微型VEDS進(jìn)行可行性研究。創(chuàng)新真空電子科學(xué)與技術(shù)(INVEST)項目將提供贈款合同,以支持任何為達(dá)到這一愿景而進(jìn)行的基礎(chǔ)研究。

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3D打印真空管電子DARPA
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