и на разной высоте. Он не сможет делать это абсолютно в любых условиях и на разной высоте.
Специалистам Лос-Аламосской национальной лаборатории Министерства энергетики США удалось создать рекордное магнитное поле – магнитная индукция составила 100 Тесла. Для сравнения: естественное магнитное поле нашей планеты в 2 миллиона раз меньше, а поле индукцией 16 Тесла способно за счёт магнитной левитации подвесить в воздухе лягушку [60]
Было бы удивительно, если бы «поезда на магнитной подушке» обошли стороной полупроводниковое производство. Летают – в патентах, имеющих самое прямое отношение к этому производству. Правда летают не поезда, а всего лишь унифицированная тара с кремниевыми пластинами (FOUP – front opening unified pod) от одной операции к другой.
Магнитная левитация может быть реализована тремя способами: с использованием постоянного магнита, электромагнита или сверхпроводящего магнита. Использование электромагнитной левитации лимитируется материалами с высокой электрической проводимостью и низкотемпературными применениями. Имеется два основных типа магнитной левитации. К первому относятся электромагнитные системы (EMS), ко второму – электродинамические системы (EDS).
Рис. 38
Рис. 38. Пример магнитной левитации [28]
В электромагнитных системах сила притяжения генерируется между нормальным электромагнитом и ферромагнитным проводником. Равновесное положение не стабильно. Чтобы гарантировать стабильность требуется использование системы автоматического контроля и управления.
Электродинамическая левитация основана на возникновении в проводящих материалах вихревых токов. Вихревые токи могут быть индуцированы переменным магнитным полем. Часть электродинамических систем базируется на силах, возникающих при взаимодействии между магнитным полем, генерируемым сверхпроводящими магнитами, и стационарными катушками, расположенными в направляющем пути. Другие варианты электродинамических систем основаны на силах, генерируемых переменным током, который индуцирует вариации магнитного поля. В электродинамической левитации используются силы отталкивания. Как следствие, она пассивно стабильна.
Полупроводниковая пластина по периферии снабжается прокладкой из магнитного материала, выполненной в виде кольца. Электромагнит формирует постоянное магнитное поле, взаимодействующее с магнитной прокладкой. Магнитное поле может изменять свое направление, чтобы поднимать или опускать кремниевую пластину.
Магнитного материала в кремниевой пластине нет, а магнитное поле образуется. Следовательно, используя внешнее магнитное поле, этой пластиной можно бесконтактно манипулировать. Как – это уже дело техники. Не правда ли, очень красивое техническое решение.
Электрическая левитация
Электрические методы в отличие от магнитных могут быть использованы для манипулирования изделиями из различных
