NRFP-SMF projekt 2011

MWIR T2SL för rymdapplikationer

T2SL står för “type II super lattice” och är ett sätt att av tunna skikt av InAs och GaSb göra sensorer för infraröd (IR) strålning. Med IR-strålning kan man från en satellit studera jorden och atmosfären. Över tid kan man se hur t.ex. isars eller floders temperatur varierar och på så sätt studera klimatförändringar. Temperaturskillnader och information om hur mycket vattenånga atmosfären innehåller fungerar som indata till väderprognoser.
De sensorer som behövs för att få ut den information man är intresserad av tillverkas inte i Europa idag och de som finns kräver dessutom kylning till mycket låga temperaturer.

Med projektet T2SL för jordobservation vill IRnova visa att T2SL är en bättre teknologi för denna typ av applikationer i våglängdsområdet 12-15 µm. Framförallt vill vi visa att sensorn fungerar vid högre arbetstemperaturer (då kan kylsystemen vara mindre och lättare) och att de har högre operabilitet (färre döda bildelement).

I projektet har visats att materialet fungerar i det här våglängdsområdet. Detektorpixlar av storleken 28x28 µm2 har tillverkats och på grund av strukturdesignen som valts utnyttjas hela 100 % av detektorns yta till fotodetektion, det vill säga det blir ingen död yta mellan pixlarna. Detektorns verkningsgrad är 8 % och detektorn är begränsad av den specificerade bakgrundstrålningens fotonbrus för arbetstemperaturer upp till 40 K.

Detektorns prestanda behöver förbättras ytterliggare för att T2SL ska konkurrera ut befintliga detektorteknologier. Att målspecifikationen inte nåddes beror delvis på de långa leveranstiderna av epimaterial som projektet lidit av. Därmed kunde det planerade arbetssättet – att utforska en struktur i taget och därefter förbättra den – inte genomföras tidsmässigt.
T2SL har stor potential som detektormaterial och IRnova kommer att fortsätta att utveckla det.

Kontakt:

Hedda Malm, hedda.malm@ir-nova.se

IRnova AB

Nästa generations MEMS-motorer för satelliter

NanoSpace AB och ÅSTC vid Uppsala universitet har under många år arbetat med kraftigt miniatyriserade raketmotorer för attitydkontroll av satelliter. Unikt för dessa motorer är att komponenterna är integrerade i samma kiselchip. Integrationen är en förutsättning för att uppnå såväl extrem miniatyrisering som avancerad funktionalitet.

Framdrivningsprincipen bygger än så länge på mycket kontrollerat utsläpp av en på förhand trycksatt, inert gas vilket gör motorerna flexibla och pålitliga. Vill man väsentligt höja prestandan, är det nödvändigt att ta steget till kemiskt reagerande drivmedel vilket vanligtvis medför hög temperatur.

Kombinationen av mikroskala och höga temperaturer medför stora temperaturvariationer och därmed ställs höga krav på materialens termiska och mekaniska egenskaper samt utformningen av gränssnitt. Det primära syftet med projektet är därför att bereda väg för nästa generations högpresterande mikroraketer genom grundläggande material- och processtudier av strukturer och komponenter som lämpar sig för den krävande förbränningsmiljön.

I projektet kommer en kritisk granskning av olika högtemperaturmaterials möjligheter och begränsningar att genomföras. Dessutom ska ett urval material utvärderas från kompatibilitetssynpunkt och bearbetningsbarhet genom experimentellt arbete.

Med utgångspunkt från dessa resultat kan NanoSpace fortsätta mot det långsiktiga målet att utveckla nästa generations miniatyriserade raketmotorer för satelliter. På vägen kommer resultaten att kunna användas för att förbättra prestandan hos befintliga raketmotorer om nya material, som tillåter kraftigare uppvärmning av den inerta gasen, kan införas.

Kontakt:

Maria Bendixen, maria.bendixen@sscspace.com

Nano Space

Integrated THz mottagare för 600 GHz och 1,2 THz

Omnisys Instuments AB