Rymdsatsningen vid Kungliga Tekniska Högskolan i Stockholm och Kista innefattar allt som har med rymden att göra – höghöjdsexperiment, småsatelliter, instrumentering för rymdmätningar och så paradprojektet Working on Venus, med förberedelser för en färd till planeten Venus.
Denna dimhöljda planet har sina problem, bland annat en frätande atmosfär som är så varm att den smälter lödtenn och ett tryck som skulle krossa en människa. Det är ett forskningsområde som passar professorn i fasta tillståndets fysik Carl-Mikael Zetterling på KTH i Kista alldeles utmärkt.
– Jag har hållit på med elektronik i kiselkarbid i tjugo år, och vi insåg tidigt att höga temperaturer och kiselkarbid passar bra ihop, säger han.
– Transistorerna fungerar bra upp till 600 grader Celsius. Det kan vi klara, men det har varit svårt att få finansiering för integrerade kretsar för höga temperaturer. Vi råkade in i en hönan-och-ägget-situation där ingen ville ha högtemperaturelektronik för att det inte redan fanns någon och därmed inget behov.
Tvärtom ses höga temperaturer i halvledare som ett fel. Kiselkarbid har i sig självt lägre förluster än kisel, och därmed lägre självuppvärmning och borde vara fördelaktigt.
Mätningar på en operationsförstärkare i kiselkarbid i en provstation vid 600 graders temperatur. Bilden är ett montage av en synlig och en infraröd bild. Värmeplattan, i princip en spisplatta, och chippen lyser inte riktigt så här mycket vid 600 grader, utan snarare mörkt körsbärsrött.
Vevade upp till 500 grader
– Vi började med att fundera på industritillämpningar, men det visade sig att det redan finns operationsförstärkare som klarar 225 grader. Så vi bestämde oss för att veva upp temperaturen till 500 grader och det fungerade bra. Tyvärr var sponsorerna ändå inte intresserade. Men när vi nämnde ordet Venus nappade de och lämnade stöd för hela Venuselektroniken. Vi fortsatte upp till 600 grader och det fungerar fortfarande bra. Bättre faktiskt. Nu har vi sett att Nasa har börjat testa kretsar vid 750 grader så vi måste trappa upp, vi också, säger Carl-Mikael Zetterling.
Ordet Venus gav också andra positiva effekter.
– Det kom studenter som sa ”Jag har hört att ni ska göra elektronik för Venus! Det är coolt! Eller hot!” och vips har vi folk engagerade som vill göra en mikrokontrollenhet, minne och en radiodel till Venuslandaren.
Innehållsförteckning
KTH:s projekt:
www.hotsic.se och
www.workingonvenus.se
Nasas kiselkarbidsida:
tinytw.se/sic
Nasas studie för flaggskeppsresor:
vfm.jpl.nasa.gov
Om flaggskeppet till Venus (pdf):
tinytw.se/flaggvenus
Om problemen med kapsling:
tinytw.se/kapsling
Bra artikel om Venus på
Wiredcosmos:
tinytw.se/venuswired