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. Man kan också studera andra planeter undersöka förekomsten av liv på dessa genom att se om deras atmosfärer absorberar livsnödvändiga ämnen som koldioxid och kväve. Olika våglängdsområden ger olika information och det här projektet koncentrerar sig på våglängderna 3-5 µm, MWIR (”Mid Wave Infrared”).

Projektets mål är att ta fram en MWIR bildsensor med 640 x 512 bildelement. Med denna demonstrator vill IRnova tillsammans med Chalmers visa att T2SL MWIR är en konkurrenskraftig detektorteknologi väl anpassad för rymdapplikationer. Framförallt vill vi visa att sensorn fungerar vid höga arbetstemperaturer, målet är 130 K (då kan kylsystemen vara mindre och lättare) och att de har färre döda bildelement. 130 K är en hög arbetstemperatur för den här typen av sensorer och för att uppnå det krävs mycket arbete med design och odling av detektormaterialet. Designen kommer att ske hos IRnova medan materialodlingen sker hos Chalmers. Ett tätt samarbete med materialodlaren vet vi av tidigare erfarenhet är avgörande för ett framgångsrikt projekt.

Projektets mål stödjer ESA:s teknologiharmonisering genom att arbeta med en denna högprestanda detektorteknologi och visa dess kapacitet till stora matriser och små pixlar som hybridiseras till en utläsningskrets.

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



Detta projekt syftar till att ta fram nästa generations högfrekvens THz mottagare för radiometriska rymdapplikationer inom atmosfärs och rymdforskning. THz bandet som är den del av det elektromagnetiska frekvensomfånget/spektrat som sträcker sig mellan 300 GHz och 3 THz, innehåller en stor del av de molekylära linjer som är intressanta att studera ur ett klimat och miljö perspektiv, som tex vattenånga, koldioxid, ozon etc. Det kanske mest effektiva sättet att mäta koncentrationen av dessa molekyler genom hela atmosfären är att använda sig av satelliter utrustade med speciella radioteleskop, s.k radiometrar, som kontinuerligt kan monitorera stora delar av atmosfären under flera års tid. Detta möjliggör upptäckten av klimattrender och klimatcykler samt verifiering och utveckling av globala klimatmodeller. Liknande instrument går även att användas till utforskning av våra närmaste grannplaneter där det ställs extremt höga krav på effektsnålhet och låg vikt.
För att kostnadseffektivt kunna möta de krav som ställs på framtida forskningsinstrument inom dessa områden behövs utveckling av s.k. monolitiskt integrerad diodteknologi speciellt anpassad för användning i THz området. Med detta projekt avser vi att tillsammans med Chalmers utveckla en sådan teknologi plattform och att genom nya innovativa kretstopologier och systemlösningar skräddarsy komponenter för nästa generations radiomottagare och därigenom kunna erbjuda konkurrenskraftiga lösningar som maximerar den vetenskapliga nyttan av framtida instrument inom rymd och atmosfärsforsknings området.

Kontakt:


 Martin Kores, mk2@omnisys.se

Omnisys Instuments AB 

Senast uppdaterad: 10 juni 2013