СПОСОБ И УСТРОЙСТВО СТИРАНИЯ ЗАПИСАННОЙ ИНФОРМАЦИИ
METHOD AND APPARATUS FOR DELETING RECORDED INFORMATION

Изобретение относится к технике записи и стирания информации с неоднородных полупроводниковых носителей информации (устройств энергонезависимой памяти, флэш-памяти).
Типичная ячейка флэш-памяти состоит из транзисторов особой архитектуры и не содержит конденсаторов, чем она и отличается от других типов полупроводниковой памяти. Ячейка флэш-памяти прекрасно масштабируется. Данные флэш-память хранит в ячейках памяти и при отключенном питании. Записанная на флэш-памяти информация может храниться длительное время и способна выдерживать значительные механические нагрузки, в силу ее защищенности от внешних воздействий.
Основной принцип работы полупроводниковых устройств энергозависимой памяти состоит в хранении заряда в изолированном затворе, например, МОП-транзистора. Если в изолированном затворе хранится заряд, то пороговое напряжение Urn транзистора может изменяться между двумя значениями «0 и «1». Пороговое напряжение изменяется в зависимости от величины заряда, хранимого в изолированном затворе на определенном расстоянии от него [1].
Информация, содержащаяся в запоминающем устройстве, обнаруживается путем приложения напряжения к затвору, значение которого лежит между двумя возможными пороговыми значениями напряжений. В одном состоянии транзистор проводит ток, а в другом не проводит, заперт. В устройстве хранения заряда на транзисторе с изолированным затвором осуществляется двумя способами. Один основан на хранении заряда в проводящем или полупроводящем слое, окруженном диэлектриком, обычно окисью кремния [1] с плавающим затвором [2]. Другой тип приборов, основан на хранении заряда на дискретных центрах (ловушках) соответствующего диэлектрического слоя. Такие устройства обычно называют приборами захвата [3].
Для стирания записанной информации в виде остаточной проводимости необходимо восстановить исходную величину потенциального барьера для носителей заряда, пороговое напряжение которого равно значению стертого состояния, предшествующему значению записи. Это означает, что должен произойти процесс, при котором заряд Qт, хранимый на дискретных центрах или плавающем затворе на расстоянии L от затвора должен, как минимум, принять значение, равное «0», а фиксированные значения заряда на поверхности раздела, например, кремний-изолятор и заряд в обедненном слое кремния принять исходное значение, предшествующей записи.
Наиболее распространенными способами стирания записи являются: аппаратные, физические повреждения чипа механическими методами (удар, прокол), освещение инфракрасным (ИК) - светом и нагрев до температуры, выше которой происходит повреждение информации, адсорбирования пара или газа на носитель и затем десорбирование путем приложение электрического поля.
Известен способ стирания путем освещения ИК - светом и нагреванием до температуры, при которой происходит повреждение информации [4]. Недостатком этого способа является то, что он только ускоряет процесс восстановления равновесного запоминания, однако, для надежной степени стирания необходимы мощные источник ИК - света, т.е. у способа низкая энергетическая эффективность. Для реализации этого способа требуется специальное дорогостоящее оборудование и высокоточный контроль за температурой нагревания носителя информации, что технически трудно осуществимо [4], а незначительное превышение температуры приводит к необратимому изменению свойств носителей и к повторному термовозбуждению остаточной проводимости, время стирания определяется временем, затрачиваемым для нагревания носителя информации.
Известен способ [5] стирания записи, при котором на неоднородный полупроводниковый слой адсорбируют пар или газ, формируют p-связь с полупроводником n-типа или n-связь с полупроводником p-типа, после чего осуществляют процесс десорбирования. Этот способ является энергоемким, кроме того, большое время стирания, которое определяется временем осуществления операции адсорбирования и десорбирования и временем подготовки для проведения этих операций. Перед операцией адсорбирования полупроводниковый слой помещают в специальную вакуумную камеру при определенном давлении, остаточную проводимость возбуждают светом от лампы накаливания в течение 20-60 сек, контролируют проводимость слоя, затем осуществляют адсорбацию в камере при изменении давления паров в течение 1 с. Для осуществления десорбции понижают давление в камере до начального значения. В данном способе стирания осуществляется за счет импульса давления адсорбанта, поэтому наличие герметичной камеры и специального оборудования обязательно.
Недостатком этого способа является ограниченная область применения. Этот способ применим только для стирания записанной информации на безкорпусных полупроводниковых носителях, обладает низкой энергетической эффективностью, для реализации требуется дорогостоящее оборудование, большое время стирания и качество стирания зависит от точного соблюдения определенной последовательности большого количества сложно контролируемых операций.
Наиболее близким прототипом способа - прототип стирания информации записанной на микросхеме с неоднородным полупроводниковым носителем с энергонезависимой памятью, состоит в том, что микросхему с записанной информацией размещают между кольцевыми дросселями полеобразующей системы и облучают микросхему полем дросселей, образованным синусоидальными импульсами длительность 1,5 мкс [6]. Микросхему размещают параллельно плоскости витков дросселя на плоском отражателе тепла из немагнитного материала и облучают электромагнитным полем с частотой более 200 кГц и интенсивностью облучения не менее 167 кВт в импульсе, при этом амплитуду импульса синусоидального электромагнитного поля во время стирания уменьшают.
Признаки прототипа-способа, совпадающие с признаками изобретения: микросхему с неоднородным полупроводниковым носителем с энергонезависимой памятью с записанной информацией размещают в полеобразующей системе и облучают микросхему полем этой системы.
Недостатком этого способа стирания записи с микросхемы устройства энергонезависимой памяти, флеш-памяти, является нарушение резонансных характеристик контура полеобразующей системы, образованного двумя соосно расположенными кольцевыми дросселями, с внутренним диаметром 40-50 мм, и установленной с расположенными между дросселями микросхемы на подложке отражателем, выполненным из немагнитного материала, и датчика температуры. При облучении электромагнитным полем, с частотой более 200 кГц, в полеобразующей системе и элементах введенных в пространство между кольцевыми дросселями, ухудшается добротность и взаимоиндукция, вызывающие увеличение затухание электромагнитного поля в контуре полеобразующей системы, что приводит к расстройке резонансных характеристик в резонансном контуре системы в связи с чем, возрастают потери, уменьшается значение напряженности электромагнитного поля, воздействующего на микросхему, уменьшается энергия, выделяющаяся на подложке микросхемы, отражателе, который выполнен из немагнитного металла, что снижает эффективность облучения. Для обеспечения необходимых условий уничтожения информации в блок схеме прототипа введена обратная связь, для подстройки резонансной частоты контура полеобразующей системы, состоящей из датчика температуры, таймера для отключения питания, вторичного источника питания, с которого дополнительно подают напряжение для обеспечения режима стирания информации. Это приводит к увеличению необходимого времени воздействия, повышенного потребления энергии, т.е. к снижению энергетической эффективности.
Заявляемое изобретение решает задачу улучшения качества и надежности стирания информации с ее носителя без возможности восстановления, уменьшение времени уничтожения информации и энергопотребления.
Известно устройство [7] стирания записанной информации для стирания записей с неоднородных полупроводниковых носителей информации с энергонезависимой памятью, флэш-памяти. Этот способ и устройство заключается в подаче на микросхему и на управляющий затвор на время не менее 1,5 мс номинального напряжения и в возбуждении в проводниках микросхемы, размещенных на ее подожке токов Фуко интенсивностью не менее 60 мА и облучения двумя магнитными полями под различными углами к плоскости подложки [8] во время включения номинального напряжения питания микросхемы. Кроме того, устройство содержит два источника питания, делитель напряжения, блок управления, коннектор, три контура, два ключа на два положения, датчик блок управления, причем первый контур содержит два дросселя и конденсатор, а второй и третий контуры содержат по одному дросселю и по одному конденсатору.
Признаки изобретения общие с признаками прототипа (способ).
Микросхему с записанной информацией размещают в поле полеобразующей системы.
Признаки изобретения общие с признаками прототипа (устройство).
Устройство подключения питания с входом от сети 220 В, 50 Гц и выходом питания переменного тока, вторичный источник питания с первым входом питания переменным током и первым выходом постоянного тока и второй вход (2), задающий генератор с входом управляющего сигнала и сигнальным выходом, дроссель с входом питания полеобразующей системы.
Недостатком этого способа стирания записи с устройства энергонезависимой памяти, флэш-памяти, является низкая энергетическая эффективность. Для стирания информации необходимо через контактную цепь подать питание на микросхему и напряжение на управляющий затвор, при этом одновременно возбуждать в проводниках микросхемы токи Фуко двумя магнитными полями под различными углами к плоскости подложки во время включения номинального напряжения питания микросхемы. Кроме того, недостатком этого устройства стирания является то, что для стирания требуются большие энергетические затраты, связанные с необходимостью иметь электрические цепи питания для электрического соединения и обеспечения питанием микросхемы и целого ряда составных частей устройства двумя источниками питания для зарядки конденсаторов первого и второго контура и создания магнитных полей с разным направлением векторов напряженности и для возбуждения в третьем контуре индукционных импульсных полей. Эти поля преобразуются в электрические импульсы по проводной связи через коннектор и поступают на входные цепи микросхемы. Кроме того, необходимо обеспечение номинальным напряжением питания микросхемы и непосредственным подключением через коннектор многоконтурной магнитной системы со сложным конструктивным и технологическим размещением четырех и более дросселей.
Известно устройство - прототип [6] стирания записанной информации для стирания записей с неоднородных полупроводниковых носителей информации с энергонезависимой, флэш-памятью. Это устройство содержит полеобразующую систему, состоящую из двух кольцевых дросселей расположенных соосно, накопитель энергии, первый и второй ключевые элементы, устройство подключения питания с входом и выходом, таймер для отключения питания, который имеет первый и второй входы и выход, преобразователь напряжения, который имеет вход и выход, генератор прямоугольных импульсов, который имеет вход и выход, разветвитель. Разветвитель имеет вход и первый и второй выходы, формирователь импульсной последовательности, который имеет вход и выход, устройство модуляции, которое имеет первый, второй, третий и четвертый входы и выход; устройство запуска, которое имеет выход, причем источник питания выполнен в виде вторичного источника питания и имеет первый и второй входы и выход, датчик температуры.
Выход устройства подключения питания соединен с первым входом таймера отключения питания и с первым входом вторичного источника питания, выход которого соединен с входом генератора прямоугольных выходов и входом преобразователя напряжения, выход которого соединен с входом накопителе энергии, выход последнего соединен с первым входом устройства модуляции. Выход таймера отключения питания соединен со вторым входом вторичного источника питания, выход генератора прямоугольных импульсов соединен с входом разветвителя, первый выход которого соединен с входом первого ключевого элемента, а второй - с входом формирователя импульсной последовательности, выход которого соединен с входом второго ключевого элемента. Выход первого ключевого элемента соединен со вторым входом устройства модуляции, а выход второго ключевого элемента соединен с третьим входом устройства модуляции, четвертый вход которого соединен с выходом устройства запуска, выход устройства запуска, выход устройства модуляции соединен с входом полеобразующей системы, причем носитель информации размещен на отражателе, который установлен на подложке. Носитель информации, отражатель и подожка размещены между кольцевыми дросселями, расстояние между которыми больше суммы толщин микросхемы, отражателя и подложки. Датчик температуры закреплен на тыльной стороне отражателя, а его выход соединен со вторым входом таймера для отключения питания.
Признаки прототипа-устройства общие с признаками изобретения:
Устройство подключения питания, вторичный источник питания, задающий генератор и дроссель полеобразующей системы.
Недостатком прототипа-устройства является низкая энергетическая эффективность и большое время стирания информации. Для стирания информации необходимо в проводниках микросхемы создать токи Фуко интенсивностью не менее 30 мА и при этом затратить энергии не менее 250 Дж, при длительности импульса порядка 1,5 мс, мощностью не менее 167 кВт. Токи Фуко такой интенсивности создаются емкостью четырех параллельно включенных конденсаторов по 5 600 мкФ каждый, которые входят в один контур, состоящий из двух кольцевых дросселей. Микросхему с записанной информацией, размещают на плоском отражателе тепла, из немагнитного металла между двумя дросселями полеобразующей системы и так, чтобы плоскость подожки микросхемы была параллельна плоскости кольцевых дросселей полеобразующей системы. Облучают пластину отражателя из немагнитного металла и микросхему импульсами 1,5 мс синусоидального электромагнитного поля частотой 200 кГц с амплитудой равной значению 217 В в импульсе, уменьшающейся во времени. Длительность и интенсивность облучения пластины отражателя, из немагнитного металла с низким КПД преобразования токов Фуко в тепловую энергию, и микросхемы должны быть такими, чтобы токи Фуко, возбужденные в пластине отражателя из немагнитного металла и проводниках микросхемы, разогрели их до температуры не менее 300°C и одновременно в проводниках микросхемы возбудили токи Фуко интенсивностью не менее 30 мА.
н
2
1
КПД индуктора з, состоящего из двух кольцевых дросселей, равен отношению полезной мощности P, переданной в пластину немагнитного металлического отражателя, к полной мощности P, подведенной к двум кольцевым дросселям.
<mrow><msub><mi>з</mi><mi>н</mi></msub><mo>,</mo><mo>=</mo><msub><mi>P</mi><mn>2</mn></msub><mo>/</mo><msub><mi>P</mi><mn>1</mn></msub><mo>=</mo><msub><mi>P</mi><mn>2</mn></msub><mo>/</mo><mo stretchy="false">(</mo><mi>Δ</mi><msub><mi>P</mi><mn>1</mn></msub><mo>−</mo><msub><mi>P</mi><mn>2</mn></msub><mo stretchy="false">)</mo><mo>=</mo><msubsup><mi>I</mi><mi>u</mi><mn>2</mn></msubsup><mi>r</mi><mn>2</mn><mo>/</mo><mo stretchy="false">(</mo><msubsup><mi>I</mi><mi>u</mi><mn>2</mn></msubsup><mi>r</mi><mn>1</mn><mo>+</mo><msubsup><mi>I</mi><mi>u</mi><mn>2</mn></msubsup><mi>r</mi><mn>2</mn><mo stretchy="false">)</mo><mo>=</mo><mn>1</mn><mo>/</mo><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo>+</mo><mi>r</mi><mn>1</mn><mo>/</mo><mi>r</mi><mn>2</mn><mo stretchy="false">)</mo><mo>,</mo><mtext>  </mtext><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
<mrow><mi>Δ</mi><msub><mi>P</mi><mn>1</mn></msub><mo>=</mo><msubsup><mi>I</mi><mi>u</mi><mn>2</mn></msubsup><mi>r</mi><mn>1,</mn></mrow>
где
- потери в проводах дросселей;
u
I - ток Фуко;
r1 - активное сопротивление проводов дросселей;
r2 - активное и внутреннее реактивное сопротивление провода дросселя приведенные к параметрам тока дросселя.
1
2
1
2
Токи Фуко создаются в пластине отражателя, в области с проявлением сильного поверхностного эффекта, поэтому КПД индуктора состоящего из дросселей зависят от соотношения диаметра дросселей D, D, ширины пластины отражателя и от удельного сопротивления материалов p, р но не зависит от частоты. Это объясняется тем, что сопротивления прямо пропорциональны корню квадратному из частоты. Значение частоты для рассматриваемого устройства величина постоянная. Откуда значение КПД можно выразить соотношением:
<mrow><msub><mi>з</mi><mi>н</mi></msub><mo>,</mo><mo>=</mo><mn>1</mn><mo>/</mo><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo>+</mo><msub><mi>D</mi><mn>1</mn></msub><msub><mi>p</mi><mn>1</mn></msub><msub><mi>Δ</mi><mn>2</mn></msub><mo>/</mo><msub><mi>D</mi><mn>2</mn></msub><msub><mi>p</mi><mn>2</mn></msub><msub><mi>Δ</mi><mn>1</mn></msub><mo stretchy="false">)</mo><mo>,</mo><mtext>   (2)</mtext></mrow>
1
2
2
При воздействии электромагнитным полем, например, на медную пластину, в медном индукторе, состоящим из двух дросселей, максимальный КПД равен 0,5, даже при D=D. Следует указать, что для объектов любой формы структура для КПД (индуктора) дросселя остается неизменной. При увеличении частоты синусоидального электромагнитного поля более 200 кГц, значение полезной мощности P, переданной в пластину отражателя из немагнитного металла не увеличивается. Кроме того, наблюдается нарушение резонансных характеристик полеобразующей системы, образованного двумя соосными кольцевыми дросселями, с внутренним диаметром 40 мм, и с расположенными на подожке между дросселями микросхемы, отражателем, выполненным из немагнитного металла и датчика температуры. При облучении электромагнитным полем, с частотой более 200 кГц, в полеобразующей системе элементов, введенных пространство между кольцевыми дросселями, изменяется добротность, взаимоиндукция, возрастает затухание электромагнитного поля полеобразующей системы. Это приводит к расстройке резонансных характеристик в контурной системе в связи, с чем возрастают потери, уменьшается значение напряженности электромагнитного поля воздействующего на микросхему, уменьшается энергия, выделяющаяся в проводниках, на подложке микросхемы и отражателе, выполненном из немагнитного металла, что снижает эффективность облучения. Для обеспечения необходимых условий уничтожения информации с микросхемы носителя информации в блок схеме прототипа введена обратная связь, для подстройки частоты в контуре полеобразующей системы, состоящая из датчика температуры, таймера отключения питания, вторичного источника питания с которого необходимо дополнительно подать напряжение для обеспечения режима стирания информации. Это приводит к раскройке резонансных характеристик в контурной системе связи, в связи с возрастанием потерь, уменьшается значение напряженности электромагнитного поля, воздействующего на микросхему, уменьшается энергия мощность, выделяющая на подложке микросхемы, отражателе, выполненным из не магнитного металла, что снижает эффективность облучения. Для обеспечения необходимых условий уничтожения информации с микросхемы носителя, в блок схеме прототипа введена обратная связь, для подстройки частоты в контуре полеобразующей системы, состоящая из датчика температуры, таймера отключения питания, вторичного источника питания, с которого необходимо дополнительно подать напряжение для обеспечения режима стирания информации. Это приводит к увеличению времени воздействия, повышению потребляемой мощности и к дополнительному снижению энергетической эффективности.
Заявляемое изобретение решает задачу улучшения качества и надежности стирания информации с ее носителя без возможности ее восстановления, уменьшение энергопотребления.
Техническим результатом изобретения является увеличение надежности при бесконтактном способе стирания информации, уменьшение энергопотребления и времени стирания информации электромагнитным полем до 0,5 мс.
Увеличение надежности стирания информации достигается за счет повышенной электромагнитной восприимчивости с одновременным уменьшением экранирующих воздействий, от немагнитных материалов и обеспечением тестирования основного контролируемого параметра - электромагнитного поля, в реальном масштабе времени, в момент воздействия на полупроводниковый элемент - микросхему. Кроме того, надежность стирания информации обеспечивается размещением микросхемы в полеобразующей системе электро- и магнито восприимчивого нанокопозитного формирователя электормагнитных полей - мультиплексора, выполненного в виде пластины из метаматериала.
Уменьшение энергопотребления системой стирания обеспечивается за чет отсутствия в полеобразующей системе отражателя, выполненного из меди, который экранирует электромагнитное поле в диапазоне частот 200-550 кГц, что уменьшило потери энергии электромагнитного поля полеобразующей системы и потери энергии на токи Фуко в отражателе. Не применение температурного воздействия на микросхему, как одного из основных стирающих параметров, обеспечило возможность сокращения времени стирания информации электромагнитным полем до 0,5 мс.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг.1 приведена блок схема устройства стирания информации по изобретению.
На фиг.2 приведены графики временной последовательности подключения к работе блоков устройства стирания информации по изобретению.
На фиг.3 приведен осевой продольный разрез корпуса полеобразующей системы по изобретению.
На фигурах введены обозначения: 1 - устройство подключения питания (УПП); 2 - вторичный источник питания (ВИЛ); 3 - фильтр (Ф); 4 - генератор коротких импульсов (ГКИ): 5 - устройство для зарядки аккумулятора (УЗА); 6 - аккумулятор (А); 7 - коммутатор (К); 8 - устройство управления (УУ); 9 - задающий генератор (ЗГ); 10 - устройство согласования (УС); 11 - встроенный контроль (ВК); 12 - полеобразующая система (ПС); 13 - дроссель (Д); 14 - конденсатор (ОБ), 14а и 14б - обкладки конденсатора; 15 - мультипликатор электромагнитных полей (МЭП); 16 - микросхема с энергонезависимой памятью (М); 17 - измеритель плотности потока энергии и напряженности электромагнитного поля (ИППЭ); 18 - каркас полеобразующей системы (КР); 19 - корпус полеобразующей системы (КП); 20 - крышка каркаса (ПК); 21 - крышка корпуса (КК).
Цифры, вписанные внутрь прямоугольников блоков мелким шрифтом, обозначают номера их входов и выходов, в тексте описания изобретения они заключены в круглые скобки (фиг.1).
Устройство стирания записанной информации по изобретению
Технический результат изобретения достигается благодаря тому, что устройство стирания записанной информации (фиг.1,3) содержит: корпус КП 19 полеобразующей системы ПС 12 с крышкой КК 21, в котором размещен каркас КР 18 с крышкой ПК 20 на котором закреплены ее функциональные узлы полеобразующей системы ПС 12: дроссель Д 13, конденсатор ОБ 14 и мультипликатор электромагнитных полей МЭП 15, кроме того, устройство стирания содержит: устройство подключения питания УПП 1; вторичный источник питания ВИЛ 2; фильтр Ф 3; генератор коротких импульсов ГКИ 4; устройство для зарядки аккумулятора УЗА 5; аккумулятор А 6; коммутатор К 7; устройство управления УУ 8; задающий генератор ЗГ 9; устройство согласования УС 10; встроенный контроль ВК 11; мультипликатор электромагнитных полей МЭП 15; измеритель плотности потока энергии и напряженности электромагнитного поля ИППЭ 17; каркас КР 18 и корпус КП 19 полеобразующей системы ПС 12.
Корпус КП 19 с крышкой КК 21 предназначен для размещения в нем каркаса КР 18 с крышкой ПК 20 и функциональными узлами с полеобразующей системой ПС 12 (фиг.3). Корпус выполнен в форме пустотелого параллелепипеда квадратного поперечного сечения из немагнитного металла, например, дюраля, который является экраном.
На крышке корпуса КП 19 установлен измеритель плотности потока энергии и напряженности электромагнитного поля ИППЭ 17, на расстоянии от микросхемы М 16 в соответствии с требованиями инструкции по его эксплуатации.
Каркас КР 18 полеобразующей системы ПС 12 квадратного поперечного сечения выполнен из немагнитной керамики и предназначен для соединения функциональных частей полеобразующей системы в единое целое. Система ПС 12 состоит из дросселя Д 13, конденсатора ОБ 14, мультипликатора электромагнитных полей МЭП 15, крышки корпуса ПК 20, установленных внутри корпуса КП 19 и соосно ему.
На боковых стенках каркаса КР 18 в один ряд намотана обмотка дросселя Д 13. В плоскости центрального сечения обмотки дросселя Д 13 помещен мультипликатор электромагнитных полей МЭП 15 и на нем размещена микросхема М 16. Сверху каркаса КР 18 размещена крышка ПК 20, выполненная из немагнитного диэлектрического материала.
В верхнем и нижнем торцевом сечении дросселя установлены обкладки 14а и 14б конденсатора ОБ 14, между которыми, при подключении к конденсатору ОБ 14 генератора коротких импульсов ГКИ 4 образуется импульсное переменное электромагнитное поле, в котором размещается микросхема 16.
Полеобразующая система 12 предназначена для создания переменного электромагнитного поля, в котором происходит стирание информации с микросхемы, которое является суммой трех полей:
- первое поле, создаваемого дросселем Д 13, частотой 500±50 кГц постоянной амплитуды синусоидального импульса, интенсивностью не менее 550 кА/м;
- второе поле между обкладками конденсатора ОБ 14, которые установлены в плоскостях разных торцов дросселя Д 13, коротких импульсов электромагнитного поля, длительностью импульсов от 50 до 100 нс при мощности поля от 70 кВт до 75 кВт в импульсе;
- третье поле мультипликатора МЭП 15, которое образуется в результате повышения им в 2 раза значений напряженности электромагнитных полей дросселя Д 13 и конденсатора ОБ 14,
Полеобразующая система ПС 12 имеет первый вход (1) сигнальный короткого импульса, который является и входом (1) конденсатора ОБ 14, второй вход (2) непрерывного сигнала частотой 500±50 кГц, который является и входом дросселя Д 13, и выход (3) сигнальный по полю.
Полеобразующая система ПС 12 предназначена для создания электромагнитных полей в рабочей камере при одновременном облучении микросхемы М 16 короткими импульсами длительностью импульсов от 50 до 100 нс и непрерывным сигналом с частотой 500±50 кГц, размещенной на корпусе К 18 в центральном сечении дросселя Д 13.
Вектора электромагнитных полей дросселя Д 13 и конденсатора ОБ 14 параллельны и сосны. Полеобразующая система ПС 12 имеет два входа питания (1) и (2) и один выход (3) по полю.
Дроссель 13 предназначен для создания электромагнитного поля частотой 500±50 кГц в зоне размещения микросхемы М 16, имеет вход (1) питания и выход (2) сигнальный по полю. Обмотка дросселя намотана на квадратные боковые стенки каркаса КР 18, радиусы закругления обмотки на углах каркаса равны диаметру обмоточного провода, который уложен в один ряд.
Конденсатор ОБ 14 имеет две обкладки 14а и 14б и предназначен для создания коротких импульсов электромагнитного поля в рабочей камере полеобразующей системы длительностью импульсов от 50 до 100 нс и имеет вход (1) сигнальный короткого импульса и выход (2) сигнальный излучения короткого импульса электромагнитного поля.
Мультипликатор электромагнитных полей МЭП 15 служит для эффективного изменения групповой и фазовой скоростей падающего электромагнитного излучения и корректировки направлений силовых линий электромагнитного и электрического поля такими физическими характеристиками как ε, µ и, соответственно, реальной и мнимой компонентами показателя преломления, фокусируя электромагнитные поля, созданные в кластерах и объединенные в области с высоким значением напряженности электромагнитного поля. В результате суммарного взаимодействия двух электромагнитных полей во всех структурных кластерных зонах, входящих в рассматриваемую (упорядоченную) и объемную, слоистую, частотно независимую среду, с пространственным изменением магнитных, электрических свойств систему, концентрируется электромагнитное поле в области размещения мультипликатора электромагнитного поля МЭП 15, изготовленного из метаматериала, который создает область с высоким значением напряженности электромагнитного поля более 1050 кА/м для воздействия на микросхему и имеет два бесконтактных входа по полю (1) и (2) и два выхода (3) и (4) по полю.
Измеритель плотности потока энергии ИППЭ 17 имеет вход (1) по полю и выход (2) сигнальный и размещен на диэлектрической крышке КК 21 корпуса КП 19 (фиг.3).
Устройство подключения питания УПП 1 220 В, 50 Гц имеет выход (1) питания и предназначено для запитывания электроэнергией устройства стирания от промышленной электрической сети.
Вторичный источник питания ВИЛ 2 постоянного напряжения плюс 12 В имеет первый вход (1) питания, второй вход (2) постоянного напряжения плюс 12 В, первый выход (3) сигнала управления зарядки аккумулятора, второй выход (4) - питания плюс 12 и предназначен для преобразования переменного тока в постоянный и служит источником электропитания блоков схемы устройства стирания: Ф 3, ГКИ 4, УЗА 5, К 7, УУ 8, ЗГ 9, УС 10, ВК 11.
Фильтр 3 низких частот с полосой 1,0 кГц имеет вход (1) и выход (2) питания.
Генератор коротких импульсов ГКИ 4 имеет вход (1) питания и выход (2) сигнальный, вход (3) сигнальный управления и предназначен для модуляции электромагнитного излучения короткими импульсами длительностью импульсов от 50 до 100 нс.
Устройство для зарядки аккумулятора УЗА 5 имеет вход (1) управления зарядки питания и выход (2) питания 14 В зарядки А 6.
Аккумулятор А 6 имеет вход (1) питания зарядки и выход (2) питания постоянного напряжения плюс 12 В и предназначен для электропитания устройства стирания в отсутствии напряжения промышленной сети 220 В,50 Гц.
Коммутатор 7 предназначен для коммутации двух противофазных напряжений, поступающих с устройства согласования УС 10 и имеет вход (1) сигнальный, вход (2) питания и выход (3) сигнальный (Фиг.2 г).
Устройство управления 8, предназначено для управления работой ГКИ 4 и ЗГ 9, имеет вход (2) питания, выход (1) сигнальный управления и вход (3) сигнальный управления.
Задающий генератор 9 частотой 500±50 кГц имеет вход (1) сигнальный управления и выход (2) сигнальный и предназначен для генерации непрерывного сигнала с частотой 500±50 кГц.
Устройство согласования 10 предназначено для согласования работы ЗГ 9, К 7 и разделения на два противофазных канала с требуемыми уровнями напряжения 90±5 В, а также задержку t=0,5 мс и имеет вход (1) и выход (2) сигнальные.
Встроенный контроль 11 предназначен для тестирования измерителем плотности потока энергии напряженность электромагнитного поля (ИППЭ 17) в полеобразующей системе для подтверждения надежного стирания информации с микросхемы, с неоднородных полупроводниковых носителей информации (устройств энергонезависимой памяти, флэш-памяти) при питании от промышленной сети 220 В, 50 Гц и от аккумулятора и имеет вход (1) и выход (2) сигнальные.
Микросхема 16 с записанной информацией облучается электромагнитными полями с формированными мультипликатором электромагнитного поля МЭП 15: импульсным электромагнитным полем с длительностью импульсов от 50 до 100 нс, конденсатора ОБ 14 и непрерывным электромагнитным полем частотой 500±50 кГц с постоянной амплитудой, дросселя Д 13 и имеет два входа (1), (2) и по полю
Соединения блоков и взаимное расположение конструктивных узлов
Выход (1) устройство подключения питания УПП 1 соединен с первым (1) входом вторичного источника питания ВИЛ 2 (фиг.1).
Вторичный источник питания ВИЛ 2 вторым входом (2), соединен с выходом (2) аккумулятора А 6, а вторым выходом (3) соединен с входом (1) устройства для зарядки аккумулятора УЗА 5, а первым выходом (4) соединен с входом (1) питания генератора коротких импульсов (ГКИ) 4, входом (1) фильтра Ф 3, входом (2) питания устройства управления УУ 8, с первым входом (3) питания ВК 11, выход (2) фильтра соединен с входом (2) питания коммутатора К 7.
Устройства для зарядки аккумулятора УЗА 5 выходом (2) соединено с входом (1) аккумулятора А 6.
Устройство управления УУ 8 выходом (1) соединено с входом (1) задающего генератора ЗГ 9 и входом (3) генератора коротких импульсов ГКИ 4, выход(2) задающего генератора ЗГ 9.
Выход (2) задающего генератора ЗГ 9 соединен с входом (1) устройства согласования УС 10, выход (2) которого соединен со вторым входом (1) коммутатора К 7.
Вход (3) сигнальный УУ 8 соединен с выходом (2) встроенного контроля ВК 11 второй вход (1), которого соединен с выходом (2) измерителя плотности энергии ИППЭ 17.
Выход (3) К 7 соединен с входом (1) Д 13, а выход ГКИ 4 соединен с входами (1) конденсатора ОБ 14.
Выход (2) конденсатора ОБ 14 по полю соединен с первым входом (1) по полю мультипликатора электромагнитных полей МЭП 15, а выход (2) дросселя Д 13 по полю соединен со вторым входом мультипликатора электромагнитных полей МЭП 15 по полю, а его выходы по полю соединены с входами микросхемы по полю.
Вход (1) по полю измерителя плотности потока энергии и напряженности электромагнитного поля ИППЭ 17 соединен с выходом по полю мультипликатора электромагнитных полей МЭП 15.
Корпус КП 19 полеобразующей системы ПС 12 выполненен из немагнитного металла в форме пустотелого параллелепипеда, внутри которого размещен каркас КР 18 полеобразующей системы ПС 12, квадратного поперечного сечения, который выполнен из неметаллического немагнитного материала, на боковые стенки которого, намотана обмотка дросселя Д 13 (фиг.3).
В центральном поперечном сечении дросселя установлен мультипликатор электромагнитных полей МЭП 15, а в плоскостях торцов дросселя Д 13 установлены обкладки конденсатора ОБ 14а и 14б.
На крышке 21 корпуса КП 19 установлен измеритель плотности потока энергии и напряженности электромагнитного поля ИППЭ 17, а в его полости каркас КР 18 полеобразующей системы ПС 12.
Измеритель плотности потока энергии и напряженности электромагнитного поля ИППЭ 17, обкладки конденсатора ОБ 14а и 14б и дроссель Д 13 установлены соосно оси корпуса КП.
Способ стирания записанной информации по изобретению
Способ стирания записанной информации с микросхемы с неоднородным полупроводниковым носителем информации с энергонезависимой памятью основан на ее облучении мультипликатором МЭП 15 усиленных им переменных электромагнитных полей дросселя Д 13 и конденсатора ОБ 14, за время воздействия этих полей не более 0,5 мс, состоит в том, что микросхему облучают электромагнитным полем, представляющим сумму трех переменных электромагнитных полей.
Для чего микросхему М 15 с записанной информацией размещают на мультипликаторе электромагнитных полей МЭП 15 или в его непосредственной близости,
Первое поле создает дроссель Д 13, частотой 500±50 кГц постоянной амплитуды синусоидального импульса, интенсивностью не менее 550 кА/м;
Второе поле образуется между обкладками 14а и 14б конденсатора ОБ 14 (фиг 3), которые установлены в плоскостях разных торцов дросселя Д 13, коротких импульсов электромагнитного поля, длительностью импульсов от 50 до 100 нс при мощности поля от 70 кВт до 75 кВт в импульсе;
p
<mrow><msub><mi>ω</mi><mi>b</mi></msub><mo>≈</mo><mn>1</mn><mo>/</mo><msqrt><mrow><mi>L</mi><mi>C</mi></mrow></msqrt></mrow>
Третье поле мультипликатора МЭП 15, которое образуется в результате (формирования) мультипликации, в объемном (3 D периодически упорядоченном) образце мультипликаторе, из двух электромагнитных полей, импульсного электромагнитного поля с длительностью импульсов от 50 до 100 нс и переменного электромагнитного поля с частотой 500±50 кГц, причем происходит пространственная дисперсия, когда верхний край частотной полосы определяется пространственной периодичностью ω≈πc/na (здесь c/n - фазовая скорость электромагнитных волн в диэлектрике), а нижний край частотной полосы определяется частотой
, где С - емкостная характеристика, L - индукционная, определяемая, в основном, геометрическими факторами. При одновременном воздействии и мультипликации двумя различными электромагнитными полями в частотном спектре электромагнитного поля, облучающего микросхему присутствуют, как значения излучаемых частот переменных электромагнитных полей дросселя Д 13 и конденсатора ОБ 14, так и значения результата частотно-фазовой мультипликации дисперсии (модуляции) этих частот, представляющих сумму трех переменных электромагнитных полей и увеличенные ими в 2 раза значений напряженности электромагнитных полей дросселя Д 13 и конденсатора ОБ 14.
В процессе облучения микросхемы, тестируют сумму энергий трех полей измерителем плотности потока энергии и напряженности электромагнитного поля ИППЭ 17, а помощью встроенного контроля ВК 11 подтверждают надежность стирания информации с микросхемы.
Работа устройства стирания записанной информации
Микросхему М 16 (флеш-память), с записанной информацией, размещают в полости каркаса КР 18, полеобразующей системы ПС 12 (фиг.3) в центральной части мультипликатора электромагнитного поля МЭП 15 в непосредственной близости на нем, размещенном в месте наибольшего значения электромагнитных полей, создаваемых мультипликатором электромагнитного поля МЭП 15, дросселем Д 13 и конденсатором ОБ 14, облучают микросхему М 16 суммарным электромагнитным полем. В результате одновременного суммарного взаимодействия электромагнитных полей во всех структурных кластерных зонах мультипликатора, входящих в объемную, слоистую, частотно независимую среду, с пространственным изменением магнитных, электрических свойств систему, формируются (концентрируясь) электромагнитные поля в области размещения мультипликатора электромагнитного поля МЭП 15, изготовленного из метаматериала, который создает область с высоким значением напряженности электромагнитного поля от 550 до 1050 кА/м для воздействия на микросхему Ml 6. Электромагнитное поле мультипликатора электромагнитного поля МЭП 15 со значением напряженности до 1050 кА/м создается одновременно короткими импульсами электромагнитного излучения с длительностью импульсов от 50 до 100 нс и электромагнитным полем с значением частоты 500±50 кГц с постоянной амплитудой синусоидального импульса электромагнитного поля и интенсивностью облучения от 70 кВт до 75 кВт в импульсе, для чего подключают устройство подсоединения питания УПП 1 к сети 220 В, 50 Гц, одновременно включается вторичный источник питания ВИЛ 2 (фиг.2а), который, через устройство зарядки УЗА 5, начинает подзаряжать аккумулятор А 6, который питает электроэнергией устройство стирания информации в случае отсутствия напряжения в сети 220 В, 50 Гц (фиг.2б, в).
Инициация процесса стирания осуществляется после подачи электропитания (фиг.26) с блока ВИЛ 2 управляющим сигналом с устройства управления УУ 8 на вход (3) генератора коротких импульсов ГКИ 4 и управляющего сигнала на вход (1) задающего генератора ЗГ 9 и ГКИ 4 коротких импульсов электромагнитного излучения (фиг.26). При воздействии коротким 50-100 нс импульсным (разной полярности) электромагнитным полем (фиг.2д) через конденсатор ОБ 14 облучается мультипликатор электромагнитного поля МЭП 15, который повышает значение напряженности электромагнитного поля облучающего микросхему М 16 на частотах выше 500±50 кГц и обеспечивает возбуждение полупроводниковой структуры микросхемы М 16, а также нагревает элементы микросхемы токами Фуко. Одновременно поступает управляющий сигнал с устройства управления УУ 8 на вход (1) задающего генератора ЗГ 9, он вырабатывает сигнал частотой 500±50 кГц (фиг.2 г). Сигнал с ЗГ 9 подается на устройство согласования УС 10. УС 10 разделяет сигнал с ЗГ 9 на два канала согласования, исключающие одновременную подачу на коммутатор К 7 сигналов с высоким уровнем напряжения в обоих противофазных каналах устройства согласования УС 10. На коммутатор К 7 подается постоянное напряжение от вторичного источника питания ВИЛ 2 через фильтр Ф 3, обеспечивающий подавление помех при работе от двух противофазных напряжений, поступающих с устройства согласования УС 10 (фиг.2 г). Коммутатор 7 построен по полумостовой схеме и обеспечивает подачу на вход (2) полеобразующей системы ПС 12 (фиг.3) и вход (1) дросселя Д 13 переменного напряжения с частотой 500±50 кГц. Дроссель Д 13 создает переменное электромагнитное поле с постоянным амплитудным значением на частоте 500±50 кГц при облучении, которыми мультипликатора электромагнитного поля МЭП 15 значение напряженности электромагнитного поля в месте облучения и размещения микросхемы М 16 формируется, увеличиваясь до 1050 кА/м, возбуждаются заряды в изолированных затворах в полупроводниковой структуре и одновременно происходит нагрев проводников и подложки микросхемы, за счет токов Фуко в металлических элементах схемы не превышающих значения 30 мА. Интенсивность облучения не превышает значения Р=75 Вт. Оба процесса облучения инициируются одновременно: с входа (2) Д 13 переменное электромагнитное поле частотой более 500±50 кГц и с выхода (2) конденсатора ОБ 14 одновременно излучаются короткие импульсы длительностью от 50 до 100 нс (фиг.2д), которые также облучают мультипликатор электромагнитного поля МЭП 15. Мультипликатор формирует (корректирует) направление силовых линий электромагнитного и электрического поля, фокусируя электромагнитные поля, созданные в кластерах мультипликатора и объединенные в области с высоким значением напряженности электромагнитного поля, концентрируя электромагнитное поле в области размещения мультипликатора электромагнитного поля МЭП 15, изготовленного из метаматериала, который создает область с высоким значением напряженности электромагнитного поля 1050 кА/м для воздействия на микросхему М 16 по полю. Воздействие на заряды в изолированных затворах в полупроводниковой структуре М 16 электромагнитным полем МЭП 15, обеспечивает изменение заряда ячеек памяти, в результате которого происходит стирание записанной информации. Режим работы ПС 12 проверяется измерителем плотности потока энергии ИППЭ 17 (фиг.2е), который измеряет напряженность электромагнитного поля и с выхода (2) подает управляющий сигнал на встроенный контроль ВК 11. Сигналы, поступающие с выхода (2) встроенного контроля ВК 11 на вход (3) устройства управления УУ 8, обеспечивают одновременно воздействие электромагнитных излучений короткими импульсами и непрерывным магнитным полем на мультипликатор электромагнитных полей МЭП 15 и на микросхему М 16.
Реализация устройства
Устройство стирания записанной информации реализовано по блок схеме фиг.1 на следующих комплектующих изделиях.
Устройство подключения питания УПП 1 подключается к промышленной сети через сетевой кабель с евро разъемом (KKP-4819R, KKDK, 10\16A250B)
В качестве вторичного источника питания ВИЛ 2 применен, например, источник питания типа Б5 - 71.
Фильтр Ф 3 выполнен по схеме пассивного аналогового LC-фильтра, катушка индуктивности фильтра намотана проводом ПЭТВ-2-0,7 на ферритовый каркас М2000.
Генератором коротких импульсов ГКИ 4 является выход синхронизации стробоскопического осциллографа типа Trim TMR.
Устройство для зарядки аккумулятора УЗА 5 выполнено на основе микросхемы КР142ЕН8Б.
Аккумулятор А 6, свинцовый не обслуживаемый, напряжением 12 В, емкостью 7 Ач.
Коммутатор К 7 выполнен на основе твердотельного реле типа К29КП13П.
Устройство управления УУ 8 выполнено на микроконтроллере КР1878 ВЕ1.
Задающий генератор ЗГ 9 выполнен на микросхеме 1055ГГ1.
Устройство согласования УС 10 выполнено в виде RC цепи, конденсаторы К78-2.
Встроенный контроль ВК 11 выполнен на базе микросхемы таймера КР1005 ВИ1.
Полеобразующая система ПС 12 (фиг.3) размещена в корпусе КП 19, который выполнен из не магнитного метала, например, алюминия, в полости, которого размещен керамический каркас КР 18 на внешней стороне не магнитного керамического каркаса КР 18, с полостью внутри, размещен прямоугольный дроссель Д 13, радиусы закругления обмотки в углах дросселя Д 13 прямоугольного сечения равны диаметру обмоточного провода, в центральной части полости керамического каркаса КР 18 параллельно плоскости обмоточного провода в центре, на равном расстоянии от первого и последнего витков дросселя Д 13, размещен мультипликатор электромагнитного поля МЭП 15 и в непосредственной близости на нем, размещенном в месте наибольшего значения электромагнитного поля, создаваемого мультипликатором электромагнитных полей МЭП 15, дросселем Д 13 и конденсаторм ОБ 14 помещена, облучаемая микросхема М 16, одновременно короткими импульсами электромагнитного излучения с длительностью импульсов от 50 до 100 нс, конденсатор ОБ 14 имеет медные обкладки, которые ослабляют в месте с крышкой каркаса ПК 20 и крышкой корпуса КК 21 электромагнитное поле, создаваемое полеобразующей системой до значения тестирования измерительными приборами (типа М3-90 или измерителем параметров электрического и магнитного полей ВЕ-МЕТР-АТ-002 (-003), которые в соответствии с руководством по эксплуатации тестируют слабые поля на расстоянии от источника излучения до 1,0 метра, которые размещены, соосно с мультипликатором электромагнитного поля МЭП 15.
Дроссель Д 13 прямоугольного сечения и выполнен из провода типа ПЭТВ-2, катушка дросселя намотана медным проводом диаметром 2,5 мм в один слой виток к витку на боковые стороны каркаса КР 18..
Конденсатор ОБ 14 выполнен из двух одинаковых медных обкладок ОБ 14а и ОБ 14б (фиг.3), которые расположены в разных плоскостях торцов дросселя Д 13.
Мультипликатор электромагнитных полей МЭП 15 выполнен из метаматериала для предназначенного для устройств твердотельной радиоэлектроники, представляющего собой упорядоченную и объемную (3D периодически упорядоченную) слоистую частотно зависимую среду с пространственным в диапазоне 50-300 нм изменением магнитных, электрических свойств при размере активных областей (кластеров) в диапазоне 50-60 нм [9]. Размещен мультипликатор МЭП 15 по середине между плоскостями торцов дросселя Д 13.
2
2
Мультипликатор электромагнитного поля МЭП 15 имеет в своем составе магнитные металлы (Fe; NI+Fe+Co). Конструктивно мультипликатор электромагнитного поля МЭП 15 является структурированной опаловой матрицей и представляет собой решетчатую упаковку рентгеноаморфного кремнезема диаметрами в области 190-304 нм [10]. Образцы и технические процессы созданы для получения метаматериалов с термопрочностью до 900°C, отклонениями от монодисперсности для диаметров наносфер 4% в диапазоне 190-350 нм, химически устойчива и с повышенной прочностью. Опаловая матрица (технический опал) представляет собой плотно, правильно упакованную периодическую структуру субмикронных наносфер SiO без заполнения межсферических пустот. После введения в нанополости (25% общего объема) необходимые металлы Fe; NI+Fe+Co с последующей обработкой, которые сосредоточены в пространстве между сферами и представляют собой рентгеноаморфные окислы металлов. Пространственно неоднородный метаматериал с дисперсией электрических и диэлектрических параметров, в диапазоне 500 кГц и выше, с высокой реальной компонентой диэлектрической проницаемости (ε) и малым значением мнимой компоненты (ε''), эффективно изменяет групповую и фазовую скорости падающего электромагнитного излучения и формирует, корректируя направление силовых линий электромагнитного и электрического полей такими физическими характеристиками как ε, µ и, соответственно, реальной и мнимой компонентами показателя преломления, фокусируя электромагнитное поля, созданные в кластерах и объединенные в области с высоким значением напряженности электромагнитного поля [10]. Падающее электромагнитное излучение на опаловую матрицу с заполнением нанополостей кластерами из магнитно проводящего материала Fe; NI+Fe+Co создает поверхностный эффект. Поверхностный эффект выражается в неравномерном распределении тока по сечению кластерного магнитного проводящего материала. Различные концентрации магнитного проводящего материала, размещаемого в опаловой матрице, в периодической структуре субмикронных наносфер SiO с заполнением нанополостей, инициирует эффект близости токопроводящих материалов. Эффект близости токопроводящих материалов представляет собой разновидность поверхностного эффекта и состоит в концентрации тока и соответственно электромагнитного поля в определенных зонах, состоящих из кластерного магнитного проводящего материала. В результате суммарного взаимодействия электромагнитных полей всех структурных кластерных зон, входящих в рассматриваемую (упорядоченную) и объемную, слоистую, частотно независимую среду, с пространственно модуляцией магнитных, электрических свойства систему, концентрируется электромагнитное поле в области размещения мультипликатора электромагнитного поля МЭП 15, изготовленного из метаматериала, который создает область с высоким значением напряженности электромагнитного поля. Частотные зависимости микроволновой проводимости и компоненты диэлектрической восприимчивости для композитов на основе опаловых матриц с кластерами из магнитных металлов обеспечивают выделение полезной мощности, создаваемой магнитным полем дросселя Д 13 и коденсатора ОБ 14 полеобразующей системы практически без потерь.
Для получения нанокомпозита с металлическими частицами образцы подвергается отжигу в атмосфере водорода при температуре 500-900°C, при этом образуются кристаллы металлов.
Мультипликатор электромагнитного поля МЭП 15 имеет габариты 19×12×3 мм.
Микросхема (носитель информации) М 16, неоднородный полупроводниковый с энергонезависимой памятью (флеш-памятью) типа K9K4G16Q0M.
Измеритель плотности потока энергии мощности ИППЭ 17 типа М3-90 или измерителем параметров электрического и магнитного полей ВЕ-МЕТР-АТ-002 (-003).
Каркас КР 18 полеобразующей системы изготовлен из керамического материала, имеет места для размещения: дросселя Д 13; кондесатора ОБ 14; мультипликатора электромагнитных полей МЭП 15; микросхемы М 16 (фиг.3).
Технический результат изобретения достигнут, увеличена надежность стирания информации без возможности ее восстановления, по сравнению с прототипом уменьшено энергопотребление устройством стирания информации для создания токов Фуко интенсивностью 30 мА. По изобретению требуется затратить энергии по заявляемому устройству мощностью не более 75 кВт на 92 кВт, что меньше чем для прототипа при увеличении значения напряженности электромагнитного поля в 2 раза и сокращено время стирания информации с 1,5 мс до 0,5 мс, также упрощена конструкция стирающего устройства.
Отличительные признаки способа по изобретению
Микросхему одновременно облучают электромагнитным полем, представляющим сумму трех переменных электромагнитных полей.
Микросхему размещают в суммарной поле.
Первое поле, создаваемого дросселем, частотой 500±50 кГц постоянной амплитуды синусоидального импульса, интенсивностью не менее 550 кА/м;
Второе поле возникающее между обкладками конденсатора, которые установлены в плоскостях разных торцов дросселя, коротких импульсов электромагнитного поля, длительностью импульсов от 50 до 100 нс при мощности поля от 70 кВт до 75 кВт в импульсе;
p
<mrow><msub><mi>ω</mi><mi>b</mi></msub><mo>≈</mo><mn>1</mn><mo>/</mo><msqrt><mrow><mi>L</mi><mi>C</mi></mrow></msqrt></mrow>
Третье поле мультипликатора, которое образуется в результате мультипликации, в объемном образце мультипликаторе, двух электромагнитных полей, импульсного электромагнитного поля с длительностью импульсов от 50 до 100 нс и переменного электромагнитного поля с частотой 500±50 кГц, при этом происходит пространственная дисперсия, когда верхний край частотной полосы определяется пространственной периодичностью ω≈πc/na (где c/n - фазовая скорость электромагнитных волн в диэлектрике), а нижний край частотной полосы определяется частотой
, где C - емкостная характеристика, L - индукционная.
Одновременное воздействие и мультипликация двух электромагнитных полей в частотном спектре электромагнитного поля, облучающего микросхему присутствуют, как значения излучаемых частот переменных электромагнитных полей дросселя и конденсатора, так и значения результата частотно-фазовой мультипликации дисперсии этих частот, представляющих сумму трех переменных электромагнитных полей и увеличенные ими в 2 раза значений напряженности электромагнитных полей дросселя и конденсатора.
В процессе облучения микросхемы, тестируют сумму энергий трех полей измерителем плотности потока энергии и напряженности электромагнитного поля, а помощью встроенного контроля подтверждают надежность стирания информации с микросхемы.
Отличительные признаки устройства по изобретению
В устройство дополнительно введены: аккумулятор с входом и выходом питания, устройство для зарядки аккумулятора с входом и выходом питания, коммутатор с выходом питания, первым входом управляющего сигнала и вторым входом питания, устройство управления с первым входом питания, вторым входом сигнальным и выходом сигнальным управления, устройство согласования с входом сигнальным и выходом сигнальным, встроенный контроль с первым входом питания, вторым сигнальным входом и выходом сигнальным, генератор коротких импульсов с первым входом питания, вторым входом сигнала управления и выходом коротких импульсов тока, низкочастотный фильтр с входом и выходом питания, причем у дросселя выход выполнен по полю, измеритель плотности потока энергии и напряженности электромагнитного поля с входом по полю и выходом сигнала управления.
В полеобразующую систему дополнительно ведены: мультипликатор электромагнитных полей с двумя входами по полю и двумя выходами по полю, один выход мультипликация электромагнитного поля коротких импульсов длительностью импульсов от 50 до 100 нс, другой выход мультипликация электромагнитного поля частотой 500±50 кГц постоянной амплитуды синусоидального импульса, и конденсатор с входом сигнала питания и выходом по полю.
Вторичный источник питания дополнительно имеет второй вход напряжения питания постоянным током от аккумулятора и второй выход напряжения питания.
Корпус полеобразующей системы выполнен из немагнитного металла в форме пустотелого параллелепипеда, внутри которого размещен каркас полеобразующей системы, квадратного поперечного сечения, который выполнен из неметаллического немагнитного материала, на боковые стенки которого, намотана обмотка дросселя, кроме того, в центральном поперечном сечении дросселя установлен мультипликатор электромагнитных полей, а в плоскостях торцов дросселя установлены обкладки конденсатора, причем на крышке корпуса установлен измеритель плотности потока энергии и напряженности электромагнитного поля, а в его полости каркас полеобразующей системы, кроме того, измеритель плотности потока энергии и напряженности электромагнитного поля, обкладки конденсатора и дроссель установлены соосно оси корпуса.
Вторичный источник питания вторым входом, соединен с выходом аккумулятора, а вторым выходом соединен с входом устройства для зарядки аккумулятора, а первым выходом соединен с входом питания генератора коротких импульсов, входом фильтра, входом питания устройства управления, с первым входом питания встроенного контроля, выход фильтра соединен с входом питания коммутатора, кроме того, устройства для зарядки аккумулятора выходом соединено с входом аккумулятора.
Устройство управления выходом соединено с входом задающего генератора и управляющим входом генератора коротких импульсов.
Выход задающего генератора соединен с входом устройства согласования, выход которого соединен со вторым входом коммутатора, причем вход сигнальный соединен с выходом встроенного контроля второй вход, которого соединен с выходом измерителя плотности энергии.
Выход коммутатора соединен с входом дросселя, а выход генератора коротких импульсов соединен с входом конденсатора.
Выход конденсатора по полю соединен с первым входом по полю мультипликатора электромагнитных полей, а выход дросселя по полю соединен со вторым входом мультипликатора электромагнитных полей по полю, а его выходы по полю соединены с входами микросхемы по полю, причем вход по полю измерителя плотности потока энергии и напряженности электромагнитного поля соединен с выходом по полю мультипликатора электромагнитных полей.
Список использованных источников информации
1. Nonvolatile Semiconductor Memory Technology. Edited by William D. Brown, Joe E. Brewer. IEEE Press.
2. D. Frohman-Bentchkowsky, «Memory behaviour in a floating gate avalanche injection MOS (FAMOS) structure», Fppl. Phis. Lett., vol. 18, p.332, 1971.
3. H.A.R. Wegener, A.J. Lincoln, H.C. Pao, M.R. O'Comell, and R.E. Oleksiak, «The variable threshold transistor, a new electrically alterable, nondestructive read-only storage device», IEEE IEDM Tech. Dig., Washington, D.C., 1967.
4. Ризаханов М.А. Гашение высокотемпературной остаточной проводимости ИК-светом. Ученые записи Горьковского университета, серия физическая, 1971, вып.126, с.24.
5. Шейнкман М.К. и др. Долговременные релаксации и остаточная проводимость в полупроводниках. - «Физика и техника полупроводников». Вып.2, с.209.
6. Патент на изобретение №2457556 (приоритет от 23.12.2010 г). Опубликовано 27.07.2012. Бюл. №21
7. Патент RU №2323491 от 27.04.2008, по заявке №2006116535 от 16.05.2006.
8. Л.Д. Ландау, Е.М. Лившиц, Теоретическая физика, том 8, «Электродинамика сплошных сред», 1982, с.281.
2
9. Самойлович М.И., Белянин А.Ф., Клещева С.М., Цветков М.Ю. Особенности фазовых превращений и кристаллизации в нанополостях решетчатых упаковок наносфер SiO // Наука и технологии в промышленности. 2010. №4. С.73-84.
2
10. Самойлович М.И., Бовтун В., Ринкевич А.Б., Белянин А.Ф., Клещева С.М., Кемпа М., Нужный Д. Пространственно-неоднородные материалы на основе решетчатых упаковок наносфер SiO // Инженерная физика. 2010. №6. С.29-38.