Электроника и телекоммуникации — наиболее динамично развивающиеся отрасли высокой технологии. Их центр — производство компьютера. Основной конструктивный элемент компьютеров, определяющий его функциональные возможности: быстродействие, объем памяти, размеры, стоимость — интегральная схема. Главная тенденция в развитии интегральных схем — микро миниатюризация, — чем меньше минимальная деталь — точка интегральной схемы, тем меньше её размеры и стоимость, выше быстродействие и степень интеграции.

Совершенствование технологии дошло до такого состояния, что размеры точки интегральной схемы определяются сегодня длиной волны света, используемого в полупроводниковой литографии в процессе переноса изображения с заранее приготовленного шаблона на кремниевую пластину. Поэтому при производстве схем со степенью интеграции уровня Интел-80486 и выше ныне используется электромагнитное излучение с меньшей длиной волны, чем у видимого света, а именно, излучение получаемое от ускорителей заряженных частиц — синхротронов в диапазоне вакуумного ультрафиолета, — так называемое синхротронное излучение.

Ускорители электронов в этом диапазоне энергий — уникальные объекты высокой стоимости, созданные для проведения научных исследований в области физики высоких энергий. Конструкция ускорителей такова, что они не могут быть использованы в технологии микроэлектроники.

В Японии и Франции ведется строительство мощных ускорительных комплексов общего пользования, предназначенных также и для технологических работ в области микропроцессорной техники. Стоимость таких комплексов составляет несколько сотен миллионов долларов.

Попытка подобного строительства предпринята и в России (Зеленоград), что уже привело к затратам порядка 250 млрд. рублей и 100 млн. долларов. Кроме гигантских размеров, характеризующихся радиусом кривизны ускорительных колец от нескольких десятков до сотен метров, такие устройства предполагают использование дорогостоящих редкоземельных или сверхпроводящих магнитов, а для поддержания рабочих технологических режимов необходимо применение очень сложных электронно-вычислительных средств, близких по стоимости к средствам автоматизации ядерных реакторов.

Более компактные устройства, применяемые основными производителями микропроцессоров в США, характеризуются размером ускорительных колец от 2 до 6 метров, чрезвычайно дорогой системой управления и не менее дорогими магнитами. Стоимость устройств составляет 10-30 млн. долларов. Производственные площади для их размещения сравнимы с площадями основного производства.

Стоимость устройства с учетом прибыли производителя составит не более 200 тыс. долларов.

Уменьшение размеров минимум в 2 раза по сравнению с наиболее компактным прототипом и снижение стоимости в 50 раз, даст возможность индустриального применения устройств в полупроводниковой технологии.

Предполагаемый объем продаж на российском рынке не менее 10 штук в год.

Реальная продажная цена на внешнем рынке 1 млн. долларов. Ожидаемая потребность в 1996 г. — 50 штук.

Научной основой проекта является уточненная математическая модель электродинамических процессов профессора Винокурова В.А., представленная в [1]. Модель предоставляет ряд новых формул, уточняющих ранее известные, для расчета движения заряженных частиц в электромагнитных полях. Новые формулы позволяют рассчитывать новые физические эффекты. Использование новых физических эффектов является основой принципиально новой конструкции ускорителя заряженных частиц, имеющего на порядки меньшие размеры и стоимость, чем общепринятые.

Основные расчетные формулы новой теории, новый способ и устройство ускорения заряженных частиц, являются интеллектуальной собственностью, на которой базируется данный проект. Эта интеллектуальная собственность принадлежит лично Винокурову В.А. и её защита обеспечивается институтами авторского права и патентования.

Выполнение проекта планируется на базе кадров, экспериментального, технологического и производственного оборудования следующих организаций, предложивших свое участие в проекте:

Ассоциация Независимых Экспертов — проведение научных исследований и экспертиза результатов.

Московский государственный университет — проведение научных исследований, расчетов, экспериментальные и опытно — конструкторские работы.

Институт энергетических проблем химической физики Российской академии наук — проведение экспериментальных работ.

Конструкторское бюро полупроводникового машиностроения — отработка технологии и опытное производство.

Основным элементом проекта, обеспечивающим его технологические и коммерческие преимущества, является принципиально новая конструкция ускорителя заряженных частиц, на порядки более компактного и дешевого, чем прототипы.

Кроме полупроводниковой литографии компактный ускоритель электронов имеет приложения в следующих областях технологии: Электронная микроскопия — производство прецизионных и компактных электронно-оптических систем высоких энергий.

Производство генераторов электромагнитных волн, компактных, мощных и пригодных для любого диапазона и в том числе для гамма-излучения. Такие генераторы могут использоваться в телекоммуникациях и, особенно, в космических системах.

Мощные компактные корпускулярные излучатели могут использоваться для резания в промышленном производстве. Ручные излучатели могут быть использованы для домашних работ. Специальные излучатели могут быть использованы для разрезания удаленных объектов на земле и в космосе.

Компактный ускоритель электронов моей конструкции имеет диаметр не более 63 см при любой выходной энергии, причем применением более продвинутой технологии и материалов диаметр может быть уменьшен на порядок. Переход от производства больших ускорителей к производству компактных с лучшими физическими характеристиками может иметь воздействие на рынок, аналогичное переходу от производства больших компьютеров к производству персональных компьютеров. Таким образом, может быть создан принципиально новый рынок с компактным ускорителем как универсальным широко распространенным инструментом.

2. Математическое и физическое моделирование узлов, разработка конструкторской документации на экспериментальные и опытно-промышленные образцы устройств. Срок выполнения — 3 месяца. Стоимость — 120000 долларов США.

3. Изготовление макетов основных узлов и их испытания. Разработка и изготовление комплекса технологических средств и их испытания. Срок выполнения — 6 месяцев. Стоимость — 270000 долларов США.

4. Изготовление экспериментальных и опытно-промышленных образцов устройств. Комплексные производственные испытания. Экспертиза результатов. Сдача в опытно-промышленную эксплуатацию. Срок выполнения — 6 месяцев. Стоимость — 420000 долларов США.

5. Подготовка патентной документации и патентование основных решений в России, Европе, США, Японии. Срок выполнения — 5 месяцев. Стоимость — 37000 долларов США.

6. Разработка и оформление отчетной документации, комплексная отработка и оформление полного комплекта конструкторской и технологической документации. Срок выполнения — 2 месяца. Стоимость — 40000 долларов.

Общая стоимость проекта — 895 000долларов США.

Время исполнения — 1 год.

При общем объеме затрат в 895 тыс. долларов предполагаемый объем продаж на отечественном рынке — 10 штук в год по цене 200 тыс. долларов за штуку и на мировом рынке — 30 штук в год по цене 1 млн. долларов. Объем продаж: 32 000 000 долларов на вложения. Отдача порядка 32 долларов на 1 доллар вложений.

Выполнение первого этапа проекта позволяет строго проверить эффективность предлагаемых технических решений. Таким образом величина коммерческого риска проекта сводится к стоимости первого этапа работ — 8 000 долларов.

Требуется финансирование проекта.

Возмещение затрат по реализации проекта. Возможные формы сотрудничества также: лицензионное соглашение, уступка авторских прав, создание нового предприятия.

Научная база проекта изложена в брошюре:

1. Винокуров В.А. Очерк теории конденсации. — М.: "Союз",1993.

Автор проекта, обладатель авторских прав и патентообладатель

Винокуров В.А.

проф., д.ф.-м.н.