埃因霍温理工大学 信用:CC0公共领域 在集成电路(计算机芯片)的生产中，持续创新对于保持竞争力至关重要
一个主要目标是提高光刻机的生产率，这部分取决于它们的电磁马达
公共卫生
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-来自TU/e机械工程系的候选人巴特·库尔米斯专注于开发这些电机的超导替代品
他的工作表明，这样的设计可以将电机的功率提高500%以上，他还设计了一些主要技术挑战的解决方案:隔热和超导线圈的完整性
他将于12月9日为他的论文辩护
在光刻机器中，掩模上的图像被多次投影到具有感光层的晶片上
图像不是一次投射出来的，而是像复印机一样用一个小狭缝扫描出来的
精确的电磁马达用于在扫描和反转期间同步移动掩模和晶片
提高电机的加速度以提高生产率通常是通过对当前电机设计进行优化来实现的
使用超导体，正如库尔米斯所建议的，极大地改变了设计，并允许向前迈出一大步
“高温”超导(HTS)材料在低于90 K (-183摄氏度)的温度下电阻为零；它们能传导的最大电流随着温度的降低而增加
电流密度为100
000安/平方毫米至600
000安/平方毫米在4 K至20 K (-269摄氏度至-253摄氏度)的温度范围内是可行的，而在室温下，最先进的铜电机线圈为35A/平方毫米
在第一个演示设计中，库尔米斯建议用超导替代物代替一半电机，以增加电机内部的磁场强度
五重改进 因为冷却到4 K (-269摄氏度)的效率在0
04%至0
14%，库尔米斯设计了一种高效的隔热材料，以最大限度地减少冷却工作
这种绝缘将通过两个电机半体之间；为了保持电机效率，它应该具有最小的厚度
Koolmees开发了两种厚度为5毫米的隔热设计，这两种设计都可以保持几乎300度的温差，同时要求1
5米乘2米
5米
他还分析了支撑和固定超导线圈的热量损失到4K的温度，显示热传导低于0
5瓦
这些热负荷足够低，以至于商业上可获得的封闭循环冷却器足以去除它们
为电机应用设计的超导线圈承受高机械负载，了解是否可以防止机械故障非常重要
Koolmees进行了深入分析，以计算主要载荷情况下的机械载荷
这表明用正确的制造方法可以防止超导线圈的故障
库尔米斯的研究表明，与目前最先进的电磁电机相比，超导磁体板可以提供超过5倍的磁场强度改善
此外，他对主要技术挑战的解决方案使得这种磁体板的可行性非常可能
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