Содержание

Ст 110 ТК РФ с комментариями и изменениями на 2020-2021 год

1. Продолжительность еженедельного непрерывного отдыха исчисляется с момента окончания работы накануне выходного дня и до начала работы (смены) в следующий после выходного день. Она зависит от вида рабочей недели (5-дневная или 6-дневная), графика сменности, продолжительности рабочего дня.

2. Статья 110 ТК РФ гласит, что минимальная продолжительность еженедельного непрерывного отдыха - 42 часа - должна соблюдаться всеми работодателями при установлении режимов работы и графиков сменности (в т.ч. и на непрерывных производствах).

При суммированном учете рабочего времени продолжительность еженедельного непрерывного отдыха может быть уменьшена в отдельные недели по сравнению с установленной комментируемой статьей. Однако в среднем за учетный период эта норма должна быть соблюдена. Это правило применяется, в частности, к работникам связи, имеющим особый характер работы. В соответствии с п. 9 Положения об особенностях режима рабочего времени и времени отдыха работников связи, имеющих особый характер работы (утв. Приказом Минсвязи России от 8 сентября 2003 г. N 112 // РГ. 2003. N 185) для работающих посменно, а также для работников, у которых рабочий день разделен на части, продолжительность еженедельного непрерывного отдыха может быть более 42 часов и может быть сокращена до 24 часов. Но за учетный период (месяц, квартал) продолжительность еженедельного непрерывного отдыха должна быть не менее 42 часов.

При режиме работы с суммированным учетом рабочего времени выходные дни могут предоставляться работникам согласно графику сменности (работы). При составлении графика также должны соблюдаться нормы продолжительности еженедельного отдыха в среднем за учетный период, т.е. не менее 42 часов. Так, согласно п. 7 Положения об особенностях режима рабочего времени и времени отдыха работников организаций, осуществляющих добычу драгоценных металлов и драгоценных камней из россыпных и рудных месторождений (утв. Приказом Минфина России от 2 апреля 2003 г. N 29н // БНА РФ. 2003. N 31), еженедельный отдых указанным работникам предоставляется согласно графику не менее одного дня в течение календарной недели.

3. Применяя ст 110 ТК РФ следует учитывать, что порядок предоставления еженедельного непрерывного отдыха работникам железнодорожного, автомобильного и водного транспорта и некоторых других отраслей может регулироваться положениями о рабочем времени и времени отдыха в этих отраслях. Например, в соответствии с п. п. 22, 23 Положения об особенностях режима рабочего времени и времени отдыха работников плавающего состава судов внутреннего водного транспорта (утв. Приказом Минтранса России от 16 мая 2003 г. N 133 // РГ. 2003. N 181) в период навигации при длительной стоянке судов в пунктах погрузки и выгрузки, в пунктах приписки работникам плавсостава по их письменному заявлению могут предоставляться суммированные дни отдыха в любой день недели. При этом продолжительность непрерывного отдыха работников плавсостава не может быть менее 24 часов. В остальных случаях суммированные дни отдыха предоставляются по согласованию с работником. Очередность их предоставления в период навигации устанавливается капитаном (командиром, шкипером) судна с учетом мнения выборного органа первичной профсоюзной организации или иного представительного органа работников (см.

также коммент. к ст. 329).

Еженедельный непрерывный отдых водителей автомобилей в соответствии с Положением об особенностях режима рабочего времени и времени отдыха водителей автомобилей должен непосредственно предшествовать или непосредственно следовать за ежедневным (междусменным) отдыхом, и его продолжительность должна составлять не менее 42 часов. При суммированном учете рабочего времени выходные дни (еженедельный непрерывный отдых) устанавливаются в различные дни недели согласно графикам работы (сменности), при этом число выходных дней в текущем месяце должно быть не менее числа полных недель этого месяца. На междугородных перевозках при суммированном учете рабочего времени продолжительность еженедельного отдыха может быть сокращена, но не менее чем до 29 часов. В среднем за учетный период продолжительность еженедельного непрерывного отдыха должна быть не менее 42 часов (п. п. 26, 27, 28).

Статья 110 ТК РФ и комментарии к ней

Продолжительность еженедельного непрерывного отдыха не может быть менее 42 часов.

Комментарий к статье 110 ТК РФ

1. Период еженедельного отдыха исчисляется с момента окончания работы накануне выходного дня и до начала работы в следующий после выходного день.

Конкретная величина еженедельного отдыха зависит от типа рабочей недели и режима труда работников. При шестидневной рабочей неделе продолжительность еженедельного отдыха соответствует установленному комментируемой статьей минимуму. При пятидневной рабочей неделе еженедельный отдых превышает 42 час., поскольку работники пользуются двумя выходными днями.

2. При суммированном учете рабочего времени продолжительность еженедельного отдыха должна соблюдаться в среднем за учетный период (см. ст. 104 ТК и комментарий к ней).

Другой комментарий к статье 110 Трудового Кодекса РФ

Комментируемая статья воспроизводит норму, которая была закреплена в ранее действовавшем законодательстве (см. ст. 59 КЗоТ). Продолжительность еженедельного непрерывного отдыха исчисляется от момента окончания рабочего дня (смены) перед выходным днем и до момента начала рабочего дня (смены) после выходного дня. Так же как и прежде, она не может быть менее 42 часов. Продолжительность еженедельного непрерывного отдыха в организации зависит, в частности, от вида рабочей недели - пятидневная или шестидневная, от продолжительности рабочего дня (смены) и от графика сменности. В ряде случаев продолжительность еженедельного непрерывного отдыха может быть больше или меньше 42 часов, но в среднем за учетный период она не может быть менее 42 часов.

Так, например, в соответствии с Положением об особенностях режима рабочего времени и времени отдыха работников связи, имеющих особый характер работы (см. коммент. к ст. 106), для работников, работающих посменно, а также для работников, у которых рабочий день разделен на части, продолжительность еженедельного непрерывного отдыха может быть более 42 часов и может быть сокращена до 24 часов. Но за учетный период (месяц, квартал) продолжительность еженедельного непрерывного отдыха должна быть не менее 42 часов (п. 9 Положения).

В соответствии с Положением об особенностях режима рабочего времени и времени отдыха работников организаций, осуществляющих добычу драгоценных металлов и драгоценных камней из россыпных и рудных месторождений, утвержденным Приказом Минфина России от 02.

04.2003 N 29н (см. коммент. к ст. 106), еженедельный отдых работникам этих организаций предоставляется согласно графику - не менее одного дня в течение календарной недели.

Статья 110 Трудового Кодекса РФ с комментариями

Продолжительность еженедельного непрерывного отдыха не может быть менее 42 часов.

Комментарий к статье 110 ТК РФ

Комментируемая статья воспроизводит норму, которая была закреплена в ранее действовавшем законодательстве (см. ст. 59 КЗоТ). Продолжительность еженедельного непрерывного отдыха исчисляется от момента окончания рабочего дня (смены) перед выходным днем и до момента начала рабочего дня (смены) после выходного дня. Так же как и прежде, она не может быть менее 42 часов. Продолжительность еженедельного непрерывного отдыха в организации зависит, в частности, от вида рабочей недели - пятидневная или шестидневная, от продолжительности рабочего дня (смены) и от графика сменности. В ряде случаев продолжительность еженедельного непрерывного отдыха может быть больше или меньше 42 часов, но в среднем за учетный период она не может быть менее 42 часов.

Так, например, в соответствии с Положением об особенностях режима рабочего времени и времени отдыха работников связи, имеющих особый характер работы (см. коммент. к ст. 106), для работников, работающих посменно, а также для работников, у которых рабочий день разделен на части, продолжительность еженедельного непрерывного отдыха может быть более 42 часов и может быть сокращена до 24 часов. Но за учетный период (месяц, квартал) продолжительность еженедельного непрерывного отдыха должна быть не менее 42 часов (п. 9 Положения).

В соответствии с Положением об особенностях режима рабочего времени и времени отдыха работников организаций, осуществляющих добычу драгоценных металлов и драгоценных камней из россыпных и рудных месторождений, утвержденным Приказом Минфина России от 02.04.2003 N 29н (см. коммент. к ст. 106), еженедельный отдых работникам этих организаций предоставляется согласно графику - не менее одного дня в течение календарной недели.

Другой комментарий к статье 110 ТК РФ

Комментируемая статья устанавливает минимальную продолжительность еженедельного непрерывного отдыха.

Под термином "еженедельный непрерывный отдых" следует понимать свободное от работы время в выходные дни.

Продолжительность еженедельного отдыха не может составлять менее 42 часов.

При рассмотрении комментируемой статьи вызывает интерес определение Пензенского областного суда от 24 июля 2012 года по делу N 33-1719, которым установлено, что в удовлетворении исковых требований о признании действий ответчика по предоставлению одного выходного дня в неделю незаконными, взыскании недоначисленной заработной платы, а также компенсации морального вреда отказано правомерно, так как истец фактически работает по 2 часа в день, следовательно, он имеет возможность непрерывно отдыхать не менее 42 часов в неделю. Права истца на отдых ответчиком не нарушены, а значит, у ответчика отсутствует обязанность произвести перерасчет заработной платы.

Статья 110 ТК РФ. Продолжительность еженедельного непрерывного отдыха

Нарушения структурной логики и слабость юридической техники в ТК РФ встречается повсеместно, что приводит либо к тавтологии, либо к излишней детализации вплоть до казустичности статей ТК, либо к структурным сбоям, при которых само правовое явление объясняется позже, чем условия применения этого правового явления.

Трудовой кодекс Российской Федерации от 30.12.2001 N 197-ФЗ

В случае со ст. 110 ТК РФ имеет место чистейший структурный сбой, поскольку в ней регламентируется продолжительность еженедельного непрерывного отдыха без привязки к тому, из чего, собственно, складывается этот непрерывный отдых. То есть для понимания смысла ст. 110 ТК РФ необходимо обратиться к ст. 111 ТК РФ, определяющей такое правовое явление, как выходные дни.

Непрерывность отдыха — что это?

Итак, как мы уже отметили, анализ содержания ст. 110 ТК РФ невозможен без предварительного обращения к тексту ст. 111 ТК, которая предусматривает обязанность работодателя предоставлять своим работником выходные дни, количество которых находится в прямой взаимосвязи с установленной нормой рабочего времени.

Так, пятидневная рабочая неделя предполагает предоставление двух выходных, а шестидневная — одного. Именно эти выходные, предусмотренные ст. 111 ТК РФ, и являются предметом регулирования ст.

110 ТК РФ. То есть непрерывность еженедельного отдыха обеспечивается выходными днями, которые, в свою очередь, должны обеспечить работника как минимум 42 часами непрерываемого отдыха от своих трудовых обязанностей.

Это не означает, что сами выходные должны, как календарная дата, составлять не менее 42 часов. Это означает, что срок между окончанием рабочего дня перед выходным и началом рабочего дня после выходного должен быть не менее 42 часов.

Если перед выходным длительность обеденного перерыва будет не менее одного часа, то продолжительность непрерывного отдыха сократится до 41 часа.

При суммированном учете рабочего времени (см. комментарии к ст. 104 ТК РФ) длительность непрерывного отдыха может варьироваться в зависимости от отработанного времени и исполняемых функций, но не может быть ниже 29 и 32 часов соответственно.

Еженедельный непрерывный отдых (ст.110 ТК РФ)

Еженедельный непрерывный отдых – свободное от работы время между временем окончания и работы в последней день календарной недели и временем начала работы в первый рабочий день следующей календарной недели, включая выходные дни.

Минимальная продолжительность этого времени отдыха в соответствии со статьей 110 Трудового кодекса РФ не может быть менее 42 часов и должна соблюдаться во всех организациях при установлении режимов работы и графиков сменности.

Вместе с тем для отдельных категорий работников, как правило имеющих особый график работы нормативными правовыми актами предусматривается, что при суммированном учете рабочего времени продолжительность еженедельного непрерывного отдыха может быть уменьшина в отдельной недели по сравнению с установленной законодательством. Однако в среднем за учетный период эта норма должна быть соблюдена.

Порядок предоставления еженедельного непрерывного отдыха работникам железнодорожного, автомобильного и водного транспорта, связи и некоторых других отраслей может регулироваться положениями о рабочем времени и времени отдыха в этих отраслях.

Например для работников связи, имеющих особый характер работы, для работников работающих посменно, с также для работников у которых рабочий день разделен на части продолжительность еженедельного непрерывного отдыха может быть более 42 часов и может быть сокращена до 24 часов, но за учетный период месяц, квартал продолжительность еженедельного непрерывного отдыха должна быть не менее 42 часов.

Выходной – это свободный от работы день календарной недели, предоставляемый работникам для отдыха. Законодательство не отождествляет непрерывный отдых и выходной день. Данным понятиям посвящены разные статьи: статья 110 о непрерывном отдыхе, статья 111 Трудового кодекса РФ про выходные дни.

Выходными днями являются свободные от работы дни календарной недели, предоставляемые работникам для отдыха. В соответствии со статьей 111 Трудового кодекса РФ работники имеют право на получение двух выходных дней в неделю при пятидневной рабочей недели и одного выходного дня при шестидневной рабочей недели. При этом днем является календарный день, период времени продолжительностью 24 часа. Календарный день имеет порядковый номер в календарном месяце. День недели, кроме этого имеет свое наименование в пределах недели с понедельника по воскресенье.

Далее ответ по теме в видео Елены Анатольевны Пономаревой, консультанта, кадрового аудитора и преподавателя.

Если информация оказалась полезной, оставляем комментарии, делимся ссылкой на эту статью в своих социальных сетях. Спасибо!

Еще статьи:

Отпуск: как правильно оформить документы и предоставить отпуск?

Трудовой договор: Правомерно ли включение в него пункта об обязательстве работника уведомлять работодателя об изменении своих персональных данных?

Профессиональные стандарты: Минтруд России о их применении

Как заверить документы правильно с 01 июля 2018 года

Статья 110 ТК РФ с комментариями. Продолжительность еженедельного непрерывного отдыха

Организация работы и кадровые вопросы в связи с коронавирусомОбразцы основных документов в связи с коронавирусомНерабочие дни в связи с коронавирусом

Образцы заполнения кадровых документовФормы первичных учетных документовСведения о трудовой деятельности (электронная трудовая книжка)Ведение трудовых книжек в бумажном виде

Специальная оценка условий трудаНесчастный случай на производствеОбязательные медосмотры (профосмотры)Инструктажи по охране труда

Обязательные документы при проверкахКалендарь кадровика

Хранение и использование персональных данныхМеры по защите персональных данных работниковОтветственность за нарушения законодательства о персональных данных

Привлечение иностранцевОформление иностранцев

Оформление приема на работуТрудовой договор

График отпусковЗамена отпуска денежной компенсациейОформление ежегодного оплачиваемого отпускаОтпуск по беременности и родамОтпуск по уходу за ребенкомЛьготный (дополнительный) отпуск

График работыПривлечение, оформление и оплатаУчет рабочего времениВыходные и праздничные дни

Правила внутреннего трудового распорядка (ПВТР)Дисциплинарные взысканияПорядок увольнения за нарушение трудовой дисциплины

Заработная платаРайонные коэффициенты и надбавкиМатериальная ответственность работника

Оплата больничного листа (не пилотный проект)Оплата больничного листа (пилотный проект)Заполнение больничного листа работодателемРабота с электронными больничнымиПособие по беременности и родам

Порядок проведения аттестацииОграничения на увольнение из-за непрохождения аттестацииРасходы на подготовку и переподготовку кадров

Основания для увольненияПроцедура увольнения по сокращению

Перейти в telegram-чат

последние изменения и поправки, судебная практика

СТ 110 ТК ТС

Формами таможенного контроля являются:

1) проверка документов и сведений;

2) устный опрос;

3) получение объяснений;

4) таможенное наблюдение;

5) таможенный осмотр;

6) таможенный досмотр;

7) личный таможенный досмотр;

8) проверка маркировки товаров специальными марками, наличия на них идентификационных знаков;

9) таможенный осмотр помещений и территорий;

10) учет товаров, находящихся под таможенным контролем;

11) проверка системы учета товаров и отчетности;

12) таможенная проверка.

Комментарий к Ст. 110 Таможенного кодекса Таможенного союза ЕврАзЭС

Таможенный контроль является разновидностью государственного финансового контроля. Легальное определение таможенного контроля закреплено в статье 4 комментируемого Кодекса (см. комментарий к ст. 4).

Комментируемая статья закрепляет двенадцать форм таможенного контроля. Под формой понимают "способ существования и выражения содержания" <1>. Содержанием таможенного контроля является осуществление комплекса действий таможенными органами по обеспечению соблюдения физическими и юридическими лицами таможенного законодательства, пресечению нарушений таможенного законодательства, а также выявлению и привлечению к ответственности за нарушение таможенного законодательства. Форма таможенного контроля должна отражать это содержание. Согласно комментируемой статье, например, проверка документов и сведений, устный опрос и т.д. отражают содержание.
--------------------------------
<1> Большой энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия, 1991. Том 2. С. 376.

Стоит не согласиться с законодателем в отношении определенного в настоящей статье перечня действий как формы, поскольку было бы корректнее назвать их методами. Именно методы позволяют определить, каким образом осуществляется контроль, в данном случае таможенный. "К методам контроля относятся конкретные способы (приемы), применяемые при осуществлении контрольных функций" <1>. Более подробно (о каждой форме) см. комментарии к ст. ст. 111 - 121 комментируемого Кодекса.
--------------------------------
<1> Грачева Е.Ю., Хорина Л.Я. Государственный финансовый контроль: Курс лекций. М.: Проспект, 2005. С. 71.

Научная библиотека

Поисковые коннекторы

Примечание. Для поиска по разделу кода или по близости используйте расширенный поиск. Пробел между словами ищется как «И».

И

Оба (или все) слова присутствуют в документе

Пример: Казначейство И "антиинверсия" И руководство [И должно быть в верхнем регистре]

ИЛИ

Искать альтернативные термины

Пример: закон ИЛИ закон [ИЛИ должен быть прописным]

«»

Точная фраза

Пример: «замаскированные продажи»

Пример: «Прибыль и убыток»

*

Подстановочный знак / Корневой расширитель

Пример: Culberts * n получит Culbertson, Culbertsen и т. Д.

Пример: audit * извлечет все слова, начинающиеся с «audit», включая аудит, аудитор и аудит

НЕ или -

Пример: История законодательного НЕ

Пример: законодательная - история [НЕ должен быть прописным]

~

Использовать нечеткое соответствие для поиска слов с похожим написанием

Пример: Shepherd ~ получит Sheppard

()

Сгруппируйте термины вместе, чтобы построить поисковые запросы

Пример: (Швейцария ИЛИ Швейцария) И банк * И (запись или счет)

Получение документов с цитированием налоговых аналитиков:

Поместите цитату в кавычки:

  • "2014 TNT 66-1"
  • "167 Налоговые ведомости 1765"
  • "Tax Notes State, 17 июня 2019 г. , стр.1003 "

Или используйте поле TAX ANALYSTS CITATION в расширенном поиске.

Названия наших публикаций изменились в 2019 году. Ввод заголовка до или после изменения позволит восстановить документ.

Поиск с ограничением по полю:

Расширенный поиск позволяет ограничить поиск определенными полями:

  • Автор
  • Название кейса
  • Код раздела
  • Заголовок / Заголовок
  • Ссылка IRS *
  • Резюме / Реферат

* Для поиска или извлечения федерального первоисточника используйте поиск в Tax Notes Research.

Свернуть справку

Подробная ошибка IIS 8.5 - 404.11

Ошибка HTTP 404.11 - не найдено

Модуль фильтрации запросов настроен на отклонение запроса, содержащего двойную escape-последовательность.

Наиболее вероятные причины:
  • Запрос содержал двойную escape-последовательность, а фильтрация запросов настроена на веб-сервере, чтобы отклонять двойные escape-последовательности.
Что можно попробовать:
  • Проверьте конфигурацию / систему.webServer / security / requestFiltering @ allowDoubleEscaping в файле applicationhost.config или web.confg.
Подробная информация об ошибке:
0x000000008
Модуль RequestFilteringModule
Уведомление BeginRequest
Обработчик StaticFile
Код ошибки
Каталог трассировки
Запрошенный URL https: // www.generalcable.com:443/assets/documents/latam%20documents/mexico%20site/cat%c3%a1logos/electronics.pdf?ext=.pdf
Physical Path C: \ inetpub \ GCKentico \ assets \ documents \ latam% 20documents \ mexico% 20site \ cat% c3% a1logos \ electronics. pdf? ext = .pdf
Метод входа в систему Еще не определено
Запрос на вход пользователя Еще не определено
C: \ inetpub \ logs \ FailedReqLogFiles
Дополнительная информация:
Это функция безопасности.Не изменяйте эту функцию, пока не полностью осознаете масштаб изменения. Перед изменением этого значения следует выполнить трассировку сети, чтобы убедиться, что запрос не является вредоносным. Если сервер разрешает двойные escape-последовательности, измените параметр configuration/system.webServer/security/[email protected] Это могло быть вызвано неправильным URL-адресом, отправленным на сервер злоумышленником.

Просмотр дополнительной информации »

Поддержка профилей объектива

в Capture One - Capture One

Fujifilm Lens Profiles

Профили объектива Sony

Профили объектива Canon

Профили объектива Nikon

Профили линз Olympus

Профили линз Pentax

Профили объективов Panasonic

Профили объектива Leica

Профили объектива Sigma

Профили линз Phase One (645)

Профили линз Mamiya (645)

Серия A и технические профили объективов

Профили линз Phase One XT

Hasselblad V и H

Contax 645

Профили фиксированных линз

Профили объектива Fujifilm
FUJINON GF23mm F4 R LM WR
FUJINON GF32-64 мм F4 R LM WR
FUJINON GF45 мм F2. 8 R WR
FUJINON GF63 мм F2.8 R WR
FUJINON GF110 мм F2 R LM WR
FUJINON GF120mm F4 Macro R LM OIS WR
FUJINON GF250mm F4 R LM OIS WR
Телеконвертер FUJINON GF250mm F4 R LM OIS WR + 1.4X WR
FUJINON XF14 мм F2.8 R
FUJINON XF16 мм F1.4 R WR
FUJINON XF16 мм F2.8 R WR
FUJINON XF18 мм F1.4 R LM WR
FUJINON XF18 мм F2 R
FUJINON XF23 мм F1.4 R
FUJINON XF23 мм F2 R WR
FUJINON XF27 мм F2.8
FUJINON XF27 мм F2.8 R WR
FUJINON XF35 мм F1.4 R
FUJINON XF35 мм F2 R WR
FUJINON XF50 мм F1.0 R WR
FUJINON XF50 мм F2 R WR
FUJINON XF56 мм F1.2 R
FUJINON XF56 мм F1. 2 R APD
FUJINON XF60mm F2.4 R Macro
FUJINON XF80mm F2.8 R LM OIS WR Macro
FUJINON XF90 мм F2 R LM WR
FUJINON XF200 мм F2 R LM OIS WR

FUJINON XF200 мм F2 R LM OIS WR + 1,4X TC F2 WR

FUJINON XF8-16mm F2.8 R LM WR
FUJINON XF10-24mm F4 R OIS
FUJINON XF10-24mm F4 R OIS WR
FUJINON XC15-45 мм F3.5-5.6 OIS PZ
FUJINON XC16-50mm F3.5-5.6 OIS II
FUJINON XF16-55 мм F2.8 R LM WR
FUJINON XF18-55mm F2.8-4 R LM OIS
FUJINON XF18-135 мм F3,5-5,6 R LM OIS WR
FUJINON XF50-140 мм F2.8 R LM OIS WR
FUJINON XC50-230 мм F4.5-6.7 OIS II
FUJINON XF55-200mm F3.5-4.8 R LM OIS

FUJINON XF70-300mm F4-5.6 R LM OIS WR

FUJINON GF30 мм F3. 5 R WR

FUJINON GF80 мм F1.7 R WR

FUJINON GF100-200 мм F5.6 R LM OIS WR

Профили объектива Sony

Sony (байонет E)

FE 14 мм F1,8 GM (SEL14F18GM)
FE 20 мм F1,8 G (SEL20F18G)
FE 24 мм F1.4 GM (SEL24F14GM)
FE 24 мм F2,8 G (SEL24F28G)
FE 28 мм F2 (SEL28F20)
FE 28 мм F2 (SEL28F20) + сверхширокоугольный конвертер (SEL075UWC)
FE 28 мм F2 (SEL28F20) + преобразователь Fisheye (SEL057FEC)
FE 35 мм F1,4 GM (SEL35F14GM)
FE 35 мм F1.4 ZA (SEL35F14Z) ​​
FE 35 мм F1.8 (SEL35F18F)
FE 40 мм F2,5 G (SEL40F25G)
FE 50 мм F1.2 GM (SEL50F12GM)
FE 50 мм F1,8 (SEL50F18F)
FE 50 мм F2,5 G (SEL50F25G)
FE 50mm F2. 8 Macro (SEL50M28)
FE 85 мм F1,4 GM (SEL85F14GM)
FE 85 мм F1,8 (SEL85F18)
FE 100 мм F2.8 STF GM OSS (SEL100STFGM)
FE 135 мм F1,8 GSM (SEL135F18GM)
FE 400 мм F2.8 GM OSS (SEL400F28GM)
FE 600 мм F4 GM OSS (SEL600F40GM)
FE 600 мм F4 GM OSS + 1.4X телеконвертер (SEL14TC)
FE 600 мм F4 GM OSS + телеконвертер 2X (SEL20TC)
FE 12-24 мм f4 G (SEL1224G)
FE 16-35 мм f2.8 GM (SEL1635GM)
FE 24-70 мм F2,8 GM (SEL2470GM)
FE 24-105 мм F4 G OSS (SEL24105G)
FE 24-240 мм F3,5-6,3 0SS (SEL24240)
FE 28-70 мм F3,5-5,6 OSS (SEL2870)
FE 70-200 мм F2.8 GM OSS (SEL70200GM)
FE 70-200 мм F2.8 GM OSS + телеконвертер Sony 1.4x (SEL14TC)
FE 70-200mm F2. 8 GM OSS + Sony 2x Teleconverter (SEL20TC)
FE 70-200 мм F4 G OSS (SEL70200G)
FE 70-300 мм F4,5-5,6 G OSS (SEL70300G)
FE 100-400 мм f / 4,5-5,6 GM OSS (SEL100400GM)
FE 200-600 мм F5.6-6.3 G OSS (SEL200600G)

FE 200-600 мм F5.6-6,3 G OSS + телеконвертер Sony 1.4X (SEL14TC)

E 10-18 мм F4 OSS (SEL1018)
E PZ 16-50 мм F3,5-5,6 OSS (SELP1650)
E 18-55 мм F3,5-5,6 OSS (SEL1855)
E PZ 18-105 мм F4 G OSS (SELP18105G)
E PZ 18-110 мм F4 G OSS (SELP18110G)
E 18-135 мм f / 3,5-5,6 OSS (SEL18135)
E 18–200 мм F3.5-6.3 OSS (SEL18200)
E 18–200 мм F3,5–6,3 OSS LE (SEL18200LE)
E 55-210 мм F4.5-6.3 OSS (SEL55210)
E 30mm F3. 5 Macro (SEL30M35)
E 35 мм F1.8 OSS (SEL35F18)
E 50 мм F1.8 OSS (SEL50F18)

Zeiss

Zeiss Sonnar T * E 24 мм F1.8 ZA (SEL24F18Z)
Zeiss Distagon T FE 35 мм F1.4 ZA (SEL35F14Z) ​​
Zeiss Sonnar T * FE 35 мм F2.8 ZA (SEL35F28Z)
Zeiss Planar T * FE 50 мм F1.4 ZA (SEL50F14Z) ​​
Zeiss Sonnar T * FE 55 мм F1.8 ZA (SEL55F18Z)
Zeiss Vario-Tessar T * FE 16–35 мм F4 ZA OSS (SEL1635Z)
Zeiss Vario-Tessar T * E 16-70mm F4 ZA OSS (SEL1670Z)
Zeiss Vario-Tessar T * FE 24-70 мм F4 ZA OSS (SEL2470Z)

Тамрон

Tamron 28-75 мм F2.8 Di III RXD

Sony (с байонетом A)

70-200 мм F2. 8 G SSM II (SAL70200G2)
70-200 мм F2.8 G (SAL70200G)
300 мм F2.8 G SSM II (SAL300F28G2)
Супертелеобъектив 400 мм F2.8 G Master OSS (SEL400F28GM)
70-300 мм F4,5-5,6 G SSM (SAL70300G)
70-300 мм F4.5-5,6 G SSM II (SAL70300G2)
70-400 мм F4-5.6 G SSM (SAL70400G)
70-400 мм F4-5.6 G SSM II (SAL70400G2)
Zeiss Vario-Sonnar T * 16-35 мм F2.8 ZA SSM II (SAL1635Z2)
Zeiss Vario-Sonnar T * 16-35 мм F2.8 ZA SSM (SAL1635Z)
Zeiss Vario-Sonnar T DT 16–80 мм F3.5-4.5 ZA (SAL1680Z)
Zeiss Vario-Sonnar T * 24–70 мм F2.8 ZA SSM II (SAL2470Z2)
Zeiss Vario-Sonnar T * 24-70 мм F2.8 ZA SSM (SAL2470Z)
Zeiss Distagon T * 24 мм F2 ZA SSM (SAL24F20Z)
Zeiss Planar T * 85 мм F1.4 ZA (SAL85F14Z) ​​
Zeiss Sonnar T * 135 мм F1. 8 ZA (SAL135F18Z)
16 мм F2.8 Fisheye (SAL16F28)
20 мм F2,8 (SAL20F28)
35 мм F1.4G (SAL 35F14G)
50 мм F1,4 (SAL50F14)
Макро 50 мм F2.8 (SAL50M28)
85 мм F2.8 ЗУР (SAL85F28)
Макро 100 мм F2.8 (SAL100M28)
DT 11-18 мм F4,5-5,6 (SAL1118)
DT 16-50 мм F2.8 SSM (SAL1650)
DT 18-55 мм F3,5-5,6 SAM II (SAL18552)
DT 18–250 мм F3,5–6,3 (SAL18250)
DT 30 мм F2.8 Macro SAM (SAL30M28)
DT 35 мм F1.8 SAM (SAL35F18)
DT 50 мм F1.8 SAM (SAL50F18)
DT 55-200 мм F4-5.6 (SAL55200)
ЗУР DT 55-200mm F4-5.6 (SAL55200-2)
ЗУР 28-75 мм F2.8 (SAL2875)

135 мм F2,8 [T4,5] STF (SAL135F28)

Zeiss

Zeiss Batis 2,8 / 18
Zeiss Batis 2/25
Zeiss Batis 1,8 / 85
Zeiss Batis 2,8 / 135
Zeiss Touit 2. 8/12
Zeiss Touit 1,8 / 32
Zeiss Touit 2,8 / 50
Zeiss Loxia 2,8 / 21
Zeiss Loxia 2/35
Zeiss Loxia 2/50
Zeiss Loxia 2,4 / 85

Профили объектива Canon

Canon EF

EF 11-24mm f / 4L USM
EF 14 мм f / 2.8 II УСМ
EF 16-35 мм f / 2.8L II USM
EF 16-35 мм f / 2.8L III USM
EF 16-35 мм f / 4L IS USM
EF 17-40 мм f / 4L USM
EF 20 мм f / 2,8 USM
EF 24-70 мм f / 2,8L USM
EF 24-70 мм f / 2.8L II USM
EF 24-70 мм f / 4L IS USM
EF 24-105 мм f / 4L IS USM
EF 24-105 мм f4-5.6 ИС СТМ
EF 24-105 мм f4-5. 6 IS II USM
EF 24 мм / 1,4 л II USM
EF 28 мм f / 2,8 IS USM
EF 35mm f / 1.4L USM
EF 35mm f / 1.4 II USM
EF 35-80 мм f / 4-5,6 Mk III
EF 40 мм f / 2,8 STM
EF 50mm f / 1.2L USM
EF 50 мм f / 1,4 USM
EF 50mm f / 1.8 STM
EF 50 мм f / 2.5 Компактный макрос
EF 70-200 мм f / 2,8L USM
EF 70-200 мм f / 2.8L IS II USM
EF 70-200 мм f / 2.8L IS USM
EF 70-200 мм f / 4 L IS USM
EF 85mm f / 1.2L II USM
EF 85mm f / 1.4L IS USM
EF 85mm f / 1.8 USM
EF 100mm f / 2.8 Macro USM
EF 100mm f / 2.8L Macro IS USM
EF 100-400 мм f / 4.5-5.6L IS USM
EF 100-400 мм f4. 5-5.6L IS II USM
EF 135mm f / 2L USM
EF 180mm f / 3.5L Macro USM
EF 200 мм f / 2L IS USM
EF 300mm f / 2.8L IS II USM
EF 300mm f / 4L IS USM

Canon EF-S

EF-S 24 мм f / 2,8 STM
EF-S 10-22 мм f / 3.5-4,5 УСМ
EF-S 15-85 мм f / 3,5-5,6 IS USM
EF-S 17-55 мм f / 2,8 IS USM
EF-S 17-85 мм f / 4-5,6 IS USM
EF-S 18-55 мм f / 3,5-5,6 IS
EF-S 18-55 мм f / 3,5-5,6 IS STM
EF-S 18-55 мм f / 4-5,6 IS STM
EF-S 18-135 мм f / 3,5-5,6 IS USM
EF-S 18-135 мм f / 3,5-5,6 IS STM

Canon EF-M

EF-M 15-45 мм f / 3. 5-6.3 IS STM

Canon RF

RF 50 мм f / 1.2L USM
RF 35mm f / 1.8 MACRO
RF 24-105 мм f / 4 IS USM
RF 28-70 мм f / 2 L USM
RF 15-35 мм F2.8L IS USM


Tokina (Canon)

Tokina AT-X 16-28mm f / 2.8 PRO FX


Zeiss (Canon EF)

Zeiss Otus 1.4/28
Zeiss Milvus 21 мм F2.8
Zeiss Milvus 35 мм F2
Zeiss Milvus 50 мм F1.4
Zeiss Milvus 50 мм F2
Zeiss Milvus 85 мм F1.4
Zeiss Milvus 100 мм F2
Zeiss Milvus 1,4 / 35 мм ZE


Tamron (Canon EF)

долларов США долларов США. долларов США
SP 15-30 мм F / 2,8 Di VC
SP 24-70 мм F / 2. 8 Di VC -
SP 24-70 мм F / 2,8 Di VC USD A007
SP 150-600 мм F / 5-6,3 Di VC
SP 150-600 мм F / 5-6,3 Di VC USD G2
16-300 мм F / 3,5-6,3 Di II VC PZD MACRO B016
28-300 мм F / 3,5-6,3 Di VC PZD A010
SP 35 мм F / 1,8 Di VC USD F012
SP 70-200 мм F / 2,8 Di VC USD G2 A025
SP 90 мм F / 2,8 Di MACRO 1: 1 VC USD F017

Профили объектива Nikon

Никон

AF NIKKOR 20 мм f / 2.8D
AF NIKKOR 24 мм f / 2.8D
AF NIKKOR Z 24-70mm f / 4 S
AF NIKKOR 28-105 мм f / 3,5-4,5 D IF
AF NIKKOR 35-70 мм f / 2.8D
AF NIKKOR 35 мм f / 2D
AF NIKKOR 50mm f / 1. 8D
AF-S NIKKOR 20mm f / 1.8G ED
AF-S DX NIKKOR 10-24 мм f / 3,5-4,5G ED
AF-S NIKKOR 14-24 мм f / 2,8G ED
AF-S NIKKOR 16-35 мм f / 4G ED VR
AF-S DX NIKKOR 16-80 мм f / 2.8-4E ED VR
AF-S DX NIKKOR 16-85 мм f / 3,5-5,6G ED V
AF-S NIKKOR 17-35mm f / 2.8 ED
AF-S DX Zoom-Nikkor 17-55mm f / 2.8G IF-ED
AF-S DX NIKKOR 18-55 мм f / 3,5-5,6G VR
AF-S DX NIKKOR 18-70 мм f / 3,5-4,5G IF-ED
AF-S DX NIKKOR 18-105 мм f / 3,5-5,6G ED VR
AF-S DX NIKKOR 18-135 мм f / 3,5-5,6G IF-ED
AF-S DX NIKKOR 18-200 мм f / 3.5-5,6Г ЭД ВР
AF-S DX NIKKOR 18-300 мм f / 3,5-5,6G ED VR
AF-S NIKKOR 20mm f / 1.8G ED
AF-S NIKKOR 24mm f / 1.4G ED
AF-S NIKKOR 24mm f / 1. 8G ED
AF-S NIKKOR 24-120 мм f / 4G ED VR
AF-S NIKKOR 24-70 мм f / 2.8E ED VR
AF-S NIKKOR 24-70mm f / 2.8G ED
AF-S NIKKOR 24-85 мм f / 3,5-4,5G ED
AF-S NIKKOR 24-85 мм f / 3.5-4,5Г ЭД ВР
AF-S NIKKOR 28 мм f2.8ED
AF-S NIKKOR 28-70mm f / 2.8D IF-ED
AF-S NIKKOR 28-300 мм f / 3,5-5,6G ED VR
AF-S NIKKOR 35mm f / 1.4G
AF-S NIKKOR 35mm f / 1.8G ED
AF-S DX NIKKOR 35mm f / 1.8G
AF-S DX Micro-NIKKOR 40mm f / 2.8G
AF-S NIKKOR 50mm f / 1.4G
AF-S NIKKOR 50 мм f / 1.8G
AF-S NIKKOR 58 мм 1.4G
AF-S Micro-Nikkor 60mm f / 2.8 GED
AF-S NIKKOR 70–200 мм f / 2,8E FL ED VR
AF-S NIKKOR 70-200 мм f / 2,8G ED VR II
AF-S NIKKOR 70-200 мм f / 2,8G ED VR
AF-S NIKKOR 70-200mm f / 4G ED VR
AF-S VR Zoom 70-300 мм f / 4. 5-5.6G IF- ED
AF-S NIKKOR 85mm f / 1.4G
AF-S NIKKOR 85 мм f / 1.8G
AF-S NIKKOR 105 мм f / 1.4E ED
AF-S VR Micro-Nikkor 105mm f / 2.8G IF-ED
AF DC-Nikkor 135mm f / 2D
1 NIKKOR 11-27,5 мм f / 3,5-5,6
1 NIKKOR VR 10-30 мм f / 3,5-5,6
1 NIKKOR AW 11-27,5 мм f / 3,5-5,6
1 NIKKOR AW 10 мм f / 2,8
1 NIKKOR VR 6,7-13 мм F / 3,5-5,6
AF-P DX NIKKOR 70-300 мм f / 4.5-6.3G ED VR

AF 24-85 мм f2.8-4D IF

AF-D NIKKOR ED 80-200mm f / 2.8

Nikon Z

NIKKOR Z 35 мм f / 1.8 S *
NIKKOR Z 50 мм f / 1,8 S *
NIKKOR Z 14-30 мм f / 4 S *
NIKKOR Z 24-70 мм f / 4 S *
NIKKOR Z 24-70 мм f / 2,8 S *

* Отображается как профиль производителя

Carl Zeiss (Nikon F)

Otus 55 мм f1. 4
Otus 85 мм f1.4
Zeiss Milvus 2,8 / 15
Zeiss Milvus 2.18.08
Zeiss Milvus 2/135
Distagon T * 2/35 мм ZF.2
Distagon T * 1,4 / 35 мм ZF.2
Zeiss Distagon T * 3,5 / 18 мм ZF.2
Zeiss Distagon T * 2,8 / 21 мм ZF.2
Zeiss Distagon T * 2,8 / 15 мм ZF.2
Zeiss Distagon T * 2/28 мм ZF.2
Zeiss Distagon T * 3,5 / 18 мм ZF.2
Zeiss Distagon T * 2.8/25 мм ZF.2
Zeiss Distagon T * 2/25 мм ZF.2
Zeiss Distagon T * 2,8 / 25 мм ZF.2
Planar T * 1,4 / 50 мм ZF.2
Makro Planar T * 2/50 мм ZF.2
Planar T * 1,4 / 85 мм ZF.2
Makro Planar 2/100 мм ZF.2
Apo Sonnar T * 2/135 мм ZF.2


Tamron (Nikon F)

16-300 мм F / 3. 5-6.3 Di II VC PZD MACRO B016
28-300 мм F / 3,5-6,3 Di VC PZD A010
SP 35 мм F / 1,8 Di VC USD F012
SP 24-70 мм F / 2,8 Di VC USD A007
SP 70-200 мм F / 2,8 Di VC USD G2 A025
SP 90 мм F / 2,8 Di MACRO 1: 1 VC USD F017

Tokina (Nikon F)

Tokina AT-X 11-16 мм F / 2,8 PRO DX II
Tokina AT-X 11-20 мм F / 2.8 PRO DX
Tokina AT-X 16-28 мм F / 2.8 PRO FX
Tokina AT-X M100 мм AF PRO D

Профили линз Olympus

Олимп

M.ZUIKO DIGITAL ED 7-14 мм f2.8 PRO
M.ZUIKO DIGITAL ED 9-18 мм 1: 4,0-5,6
M.ZUIKO DIGITAL ED 12-40 мм 1: 2,8
M. ZUIKO DIGITAL ED 12-50 мм 1: 3.5- 6.3 EZ
M.ZUIKO DIGITAL ED 12-100mm f / 4 IS PRO
M.ZUIKO DIGITAL 14-42 мм 1: 3,5-5,6 II R
M.ZUIKO DIGITAL ED 14-150 мм 1: 4,0-5,6 II
M.ZUIKO DIGITAL ED 40-150mm f / 2.8 Pro
M.ZUIKO DIGITAL ED 40-150 мм 1: 4,0-5,6 R
M.ZUIKO DIGITAL ED 75-300 мм 1: 4.8-6.7
M.ZUIKO DIGITAL ED 12 мм 1: 2,0
М.ZUIKO DIGITAL ED 17mm f / 1.2 PRO
M.ZUIKO DIGITAL ED 17 мм 1: 1,8
M.ZUIKO DIGITAL 17 мм 1: 2,8 Блинчик
M.ZUIKO DIGITAL 25 мм 1: 1,8
M.ZUIKO DIGITAL ED 25 мм f / 1.2 PRO
M.ZUIKO DIGITAL 45 мм 1: 1,8
M.ZUIKO DIGITAL ED 45mm f / 1.2 PRO
M.ZUIKO DIGITAL ED 60 мм 1: 2,8 Макро
M.ZUIKO DIGITAL ED 75 мм 1: 1.8
M. ZUIKO DIGITAL ED 8 мм F1.8 Fisheye PRO
ZUIKO DIGITAL ED 7-14 мм 1: 4,0
ZUIKO DIGITAL ED 9-18 1: 4.0-5.6
ZUIKO DIGITAL 11-22 мм 1: 2,8-3,5
ZUIKO DIGITAL ED 12-60 мм 1: 2,8-4,0 SWD
ZUIKO DIGITAL ED 14-35 мм 1: 2.0 SWD
ZUIKO DIGITAL 14-54 мм 1: 2,8-3,5 II
ZUIKO DIGITAL ED 50 мм 1: 2.0 Макро
ZUIKO DIGITAL ED 150 мм 1: 2.0
ZUIKO DIGITAL ED 300 мм 1: 2,8.
ZUIKO DIGITAL ED 50-200 мм 1: 2,8-3,5 SWD
ZUIKO DIGITAL ED 90-250 мм 1: 2,8
ZUIKO DIGITAL ED 35-100 мм 1: 2,0
ZUIKO DIGITAL ED 8 мм Fisheye 1: 3,5

Voigtländer

Voigtländer 10 мм / F5.6 Hyper Wide Heliar
Voigtlander Heliar-Ultra Wide 12 мм f / 5. 6 ASPH
Voigtländer 15 мм / F4.5 Super Wide Heliar III
Voigtlander Nokton Classic 35mm f / 1.4
Voigtlander Nokton 40mm f / 1.2 ASPH
Voigtlander MACRO APO-LANTHAR 65 мм f / 2 ASPH
Voigtländer 17,5 мм / F0,95 Nokton MFT
Voigtländer 42,5 мм / F0,95 Nokton
Voigtländer 25 мм / F0,95 Nokton II
Voigtländer 10,5 мм / F0,95 Nokton MFT

Профили линз Pentax
SMC-DA 15 мм F4 Al Limited
DA 18-50 мм f4-5.6 постоянного тока WR RE
SMC-DA 18-55 мм F3,5-5,6 AL WR
SMC-DA 21 мм F3.2 Al Limited
SMC-FA 31 мм F1.8 Limited (APS-C)
SMC-FA 31 мм F1.8 Limited
SMC-FA 35 мм F2 AL
SMC-FA 43 мм F1. 9 Limited
SMC-FA 50 мм F1,4
SMC-DA 70mm F2.4 Limited
SMC-D FA 100 мм F2.8 WR
D FA 150-450 мм F4.5-5.6 ED DC AW
HD D FA 28-105 мм F3,5-5,6 ED DC WR

Профили объектива Panasonic
LUMIX G 14 мм F2,5, АСФЕРИЧЕСКИЙ
LUMIX G 20 мм F1,7, АСФЕРИЧЕСКИЙ
LUMIX G Vario 7-14 мм F4 ASPH
LUMIX G X VARIO 12-35 мм F2,8, АСФЕРИЧЕСКИЙ. МОЩНОСТЬ O.I.S
LUMIX G Vario 12-60 мм f / 3,5-5,6, АСФЕРИЧЕСКИЙ. POWER O.I.S. (H-FS12060)
LUMIX G VARIO 14-42 f3.5-5.6 II ASPH. O.I.S.
LUMIX G VARIO 14-42 мм F3,5-5,6, АСФЕРИЧЕСКИЙ. MEGA O.I.S.
LUMIX G Vario 14-140 мм f3,5-5,6
LUMIX G Vario 14-140 мм f3,5-5,6 ASPH Power O.I. S
Объектив LUMIX G LEICA DG VARIO-ELMAR, 100-400 мм F4,0-6,3, АСФЕРИЧЕСКИЙ
LUMIX G 25 мм f / 1,7, АСФЕРИЧЕСКИЙ (H-H025)
LUMIX G Fisheye 8 мм f / 3,5 (H-F008)
LUMIX G MACRO 30 мм f / 2,8, АСФЕРИЧЕСКИЙ.MEGA O.I.S. (H-HS030)
LUMIX G X Vario PZ 14-42 мм f / 3,5-5,6 ASPH Power O.I.S. (H-PS14042)
LUMIX G X Vario PZ 45-175 мм f / 4,0-5,6, АСФЕРИЧЕСКИЙ (H-PS45175)
Leica DG Macro-Elmarit 45mm f / 2.8 ASPH MEGA O.I.S. (H-ES045)
Lumix G X Vario 35-100 мм F2,8
Leica DG Summilux 12mm f / 1.4 ASPH (H-X012)
Leica DG Vario-Elmarit 8-18mm f / 2.8-4 ASPH (H-E08018)
LUMIX G Leica DG Nocticron 42.5 мм f / 1,2 ASPH Power OIS (H-NS043)
LUMIX G Vario 100-300mm f / 4-5.6 II POWER O.I.S. (H-FSA1003004A)
LUMIX G Vario 45-200 мм f / 4-5. 6 II POWER O.I.S. (H-FSA45200)

Профили объектива Leica
Leica Tri-Elmar-M 16-18-21mm f / 4 ASPH
Leica Tri-Elmar-M 28-35-50mm f / 4 ASPH
Leica Super-Elmar-M 18mm f3.8 ASPH
Leica Summilux-M 21 мм f1.4 ASPH
Leica Elmarit-M 21mm f / 2.8 ASPH
Leica Super-Elmar-M 21mm f / 3.4 ASPH
Leica Summilux-M 24mm f / 1.4 ASPH
Leica Elmarit-M 24mm f / 2.8 ASPH
Leica Elmar-M 24mm f / 3.8 ASPH
Leica Summilux-M 28mm f / 1.4 ASPH.
Leica Summicron-M 28mm f / 2 ASPH.
Leica Summaron-M 28mm f / 5.6
Leica Summilux-M 35 мм f / 1.4 ASPH
Leica Summicron-M 35mm f / 2 ASPH
Leica Summarit-M 35mm f / 2. 4 ASPH
Leica Noctilux-M 50mm f / 0.95 ASPH
Leica Noctilux-M 50mm f / 1
Leica Summilux-M 50mm f / 1.4 ASPH
Leica Summicron-M 50 мм f / 2
Leica APO-Summicron-M 50mm f / 2 ASPH
Leica Summarit-M 50mm f / 2.4
Leica APO-Summicron-M 75mm f / 2 ASPH
Leica Summarit-M 75 мм f / 2.5
Leica APO-Summicron-M 90mm f / 2 ASPH
Leica Summicron M 90 мм f / 2
Leica Summarit-M 90mm f / 2.5
Leica Elmarit M 90mm f / 2.8
Leica Apo-Telyt-M 135mm f / 3.4 ASPH

Leica Super-Vario-Elmar-SL 16-35mm f / 3.5-4.5 ASPH

Leica Vario Elmar TL 18-56mm f / 3.5-5.6 ASPH
Leica Vario-Elmarit-SL 24-90mm f / 2.8-4 ASPH
Leica APO-Vario-Elmarit-SL 90-280mm f / 2. 8-4
Leica Elmarit TL 2,8 / 18 ASPH
Leica Summicron TL 23 мм f / 2 ASPH
Leica Summilux TL 35 f / 1.4 ASPH
Leica Apo-Summicron-SL 35mm f / 2 ASPH
Leica Summilux-SL 50mm f / 1.4 ASPH
Leica Apo-Summicron-SL 1: 2/50 ASPH
Leica Apo-Summicron-SL 2/75 ASPH
Leica Apo-Summicron-SL 2/90 ASPH

Leica Super-Elmar-S 24 мм f / 3.5 ASPH

Leica Elmarit-S 30 мм f / 2,8 ASPH CS

Leica Summarit-S 35 мм f / 2,5 ASPH CS

Leica Elmarit-S 45 мм f / 2,8 ASPH CS

Leica Summarit-S 70 мм f / 2,5 ASPH CS

Leica APO-Macro-Summarit-S 120 мм f / 2,5 CS

Leica APO-Elmar-S 180 мм f / 3.5 (CS)
Leica Summicron-S 100 мм f / 2 ASPH

Leica Vario-Elmar-S 30-90 мм f / 3. 5-5,6 ASPH

Профили линз Sigma

Sigma (Sony E-Mount)

16 мм F1,4 DC DN
30 мм F2.8 EX DN
60 мм F2,8 DN A

Sigma (Canon EF)

.
Sigma 35 мм F1.4 DG HSM | A
Sigma 35 мм F1.4 DG HSM | A
Sigma 24-35 мм F2 DG HSM | A
Sigma 50 мм F1.4 DG HSM | A
Sigma 18-300mm F3.5-6.3 DC MACRO OS HSM | C # 886
Sigma 50–100 мм F1.8 DC HSM | Арт № 693
Sigma 85 мм F1.4 DG HSM | A # 321

8-16 мм F4,5-5,6 DC HSM
10-20 мм F3.5 EX DC HSM
105 мм F2. 8 EX DG OS HSM макрос
105 мм F2.8 EX DG OS HSM Macro
120-400 мм F4,5-5,6 DG APO OS HSM
120–300 мм F2.8 DG OS HSM | S
150-500 мм F5-6.3 APO DG OS HSM
150 мм F2.8 EX DG OS HSM APO Macro
17-50 мм F2.8 EX DC OS HSM
17-70 мм F2.8-4 DC Macro OS HSM | C
18-200 мм F3,5-6,3 II DC OS HSM
18–250 мм F3.5-6.3 DC MACRO OS HSM
18–35 мм F1.8 DC HSM | A
24–105 мм F4 DG OS HSM | Арт
24-70 мм F2.8 IF EX DG HSM
24 мм F1.8 EX DG ASP Macro
28 мм F1.8 EX DG ASP Macro
30 мм F1.4 EX DC HSM
50 мм F1.4 EX DG HSM
50 мм F2.8 EX DG Macro
85 мм F1.4 EX DG HSM
APO 50-150 мм F2.8 EX DC OS HSM
APO 70-200 мм F2. 8 EX DG OS HSM
10-20 мм F4-5.6 EX DC HSM
50-500 мм F4.5-6.3 APO DG OS HSM
70-300 мм F4-5.6 APO DG Macro
APO Macro 180 мм F2.8 EX DG OS HSM

Sigma (Nikon F)

19 мм f2,8 EX DN
20 мм F1.8 EX DG ASP RF
24 мм F1.4 DG HSM | A
24 мм F1.4 DG HSM | A # 401
30 мм F1.4 DC HSM | A
35 мм F1.4 DG HSM | A
70 мм F2.8 EX DG Macro
12-24 мм F4,5-5,6 DG HSM II
70-300 мм F4-5.6 DG OS
120-300 мм F2.8 EX DG OS APO HSM
150-600 F5-6.3 DG OS HSM

Профили линз Phase One (645)
Линзы фокальной плоскости Профили линз жалюзи
Цифровая автофокусировка 28 мм f / 4. 5 Асферический LS 28mm f / 4.5 Aspherical
Цифровая автофокусировка 35 мм f / 3,5 LS 35mm f / 3.5 (синее кольцо)
Цифровая автофокусировка 45 мм f / 2,8 LS 40-80 мм f / 4,0-5,6
Цифровая автофокусировка 80 мм f / 2,8 LS 45 мм f / 3,5
Цифровая автофокусировка 150 мм f / 2,8 IF LS 55 мм f / 2,8
Цифровая автофокусировка 150 мм (2x теле) f / 5,6 LS 75-150 мм f / 4-5,6
Цифровая автофокусировка 120 мм f / 4 Макро LS 80 мм f / 2.8
Цифровой зум AF 75-150 мм f / 4,5 LS 110 мм f / 2,8
Schneider-Kreuznach 120mm TS f / 3.5 LS 120 мм Macro f / 4
MF 120mm f / 4 Macro LS 150 мм f / 2,8
LS 150 мм f / 3,5
LS 150 мм (2x теле) f / 7,0
LS 240 мм f / 4,5
LS 240 мм (2x теле) f / 9. 0

Профили линз Mamiya (645)
Линзы фокальной плоскости Профили линз жалюзи
Sekor MF 120mm f / 4.0 Macro Sekor LS 55mm f / 2.8 D
Sekor AF 150mm f / 2.8 IF D Sekor LS 80mm f / 2.8 D
Sekor AF 150mm IF D (2x Tele) f / 5,6 Sekor LS 110mm f / 2.8 D
Sekor AF 28 мм f / 4.5 Асферический D Sekor LS 150mm f / 3.5
Sekor AF 80mm f / 2.8 D Sekor LS 150 мм (2x Tele) f / 7.0
A 200 мм f / 2,8 APO Sekor LS 240mm f / 4.5
A 300 мм f / 2,8 APO Sekor LS 240 мм (2x Tele) f / 9.0
A 500 мм f / 4,5 APO
AF 35 мм f / 3,5
AF 45 мм f / 2,8
Mamiya Sekor Fisheye ULD C 24 мм 1: 4

Профили объективов серии A и технические

Rodenstock

HR Digaron - S 5. 6/23 мм
HR Digaron - W 4,0 / 32 мм
HR Digaron - S 4,0 / 35 мм
HR Digaron - W 4,0 / 40 мм
HR Digaron - W 4,0 / 50 мм
HR Digaron - W 4,0 / 40 мм / антенна
HR Digaron - W 4,0 / 50 мм / антенна
HR Digaron - ширина 5,6 / 70 мм / антенна
HR Digaron - ширина 5,6 / 70 мм
HR Digaron-SW 5,6 / 90 мм / антенна
ALPA HR Alpagon 5.6/90 мм
RS-23 мм / антенна
RS-32 мм / антенна
RS-40 мм / антенна
RS-50 мм / антенна
RS-70 мм / антенна
RS-90 мм / антенна
RS-180 мм / антенна

Серия A

Шестигранник 5,6 / 23 мм
Alpar 4,0 / 35 мм
Альпагон 5. 6/70 мм

Schneider Kreuznach

Schneider RS ​​120 мм iXG
Schneider RS ​​72 мм iXG
Schneider Kreuznach RS-110 мм / антенна
Schneider Kreuznach RS-150 мм / антенна
Schneider Kreuznach RS-150mm MK II / Антенна

Первый этап

Объектив RSM 150mmAF f / 5.6
Объектив RSM 80mmAF f / 5.6
Объектив RSM 80 мм f / 5,6
Объектив RSM 35 мм f / 5,6

Профили линз Phase One XT
XT - Rodenstock HR Digaron-S 23 мм f / 5,6
XT - Rodenstock HR Digaron-W 32 мм f / 4
XT - Rodenstock HR Digaron-W 50mm f / 4
XT - Rodenstock HR Digaron-W 70 мм f / 5. 6

Хассельблад

Carl Zeiss (Hasselblad V)

Distagon T * 4/40 IF CFE
Distagon T * 3,5 / 60 CF
Distagon T * 2,8 / 80
Makro-Planar T * 4/120 CFE


Hasselblad H

HC 3,5 / 35
НС 2.8/80
HC 2.2 / 100
НС 3,2 / 150
НС 3,5-4,5 / 50-110
HC 4/120
HCD 4/28

Contax 645
Carl Zeiss Distagon T * 2,8 / 45
Carl Zeiss Distagon T * 3,5 / 35
Carl Zeiss Distagon T * 3,5 / 55
Carl Zeiss Planar T * 2/80
Carl Zeiss Apo-Makro-Planar T * 4/120
Carl Zeiss Sonnar T * 2. 8/140
Carl Zeiss Sonnar T * 4/210

Профили фиксированных линз
Canon G1X
Canon PowerShot G1X Mark II
Canon PowerShot G5x
Canon PowerShot G5x MkII
Canon PowerShot G7x MkII
Canon PowerShot G9x
Canon PowerShot G9x MkII
Canon PowerShot G12
Canon PowerShot G15
Canon PowerShot G16
Canon PowerShot S100 / S110
Canon PowerShot S120
Fujifilm FinePix X100
Leica D-Lux (Тип 109)
Leica X (тип 113)
Nikon COOLPIX A
Nikon COOLPIX P340
Nikon COOLPIX P7700
Nikon COOLPIX P7800
Olympus XZ 6-24 мм
Олимп XZ-10
Panasonic LX100
Ricoh GR
Ricoh GR III (объектив GR 18. 3 мм f2.8)
Sony Cyber-shot DSC-RX100 II
Sony Cyber-shot DSC-RX100
Sony Cyber-shot DSC-RX10
Sony RX1 / RX1R (Zeiss Sonnar T * 2/35)

<< Поддержка моделей камер и файлов RAW | Установка Capture One >>

Уменьшение миндалин на миндалинах с контролируемой температурой у детей | Отоларингология | JAMA Отоларингология - хирургия головы и шеи

Цель Оценить безопасность и эффективность терморегулируемой радиочастотной коррекции миндалин в лечении детей с нарушением дыхания во сне, связанным с обструктивной гипертрофией миндалин.

Проект Проспективное нерандомизированное технико-экономическое обоснование серии случаев у детей, соответствующих критериям тонзиллэктомии или аденотонзиллэктомии для лечения обструктивного нарушения дыхания во сне.

Настройка Общинная больница.

Пациенты Десять детей в возрасте от 4 до 13 лет, последовательно обращающихся в клинику отоларингологии по месту жительства с обструктивной гипертрофией миндалин или аденотонзилляров, клинически причастной к нарушению дыхания во сне; их родители дали согласие на уменьшение миндалин с помощью радиочастотного терморегулятора вместо хирургической тонзиллэктомии.

Вмешательство Уменьшение миндалин с помощью радиочастотного терморегулятора и хирургическая аденоидэктомия, если аденоиды присутствовали, под общей анестезией.

Основные показатели результатов Уменьшение размера миндалин, осложнения лечения и улучшение симптомов с периодом наблюдения до 1 года. Использовались исходные данные и полисомнографические данные через 3 месяца после лечения.

Результаты Через 1 год после 75 произошло уменьшение размера миндалин.В среднем 0%, без признаков возобновления роста в течение 1 года наблюдения. Все дети пили жидкости в палате восстановления, и большинство ели мягкую пищу в течение 6 часов; К 5-му дню 8 из 10 детей ели нормальную диету. В среднем, возврат к нормальной активности составил 3,9 дня, из которых 2,9 дня потеряли родительское рабочее время. Все показатели качества жизни улучшились. Показатели храпа снизились на 88,6%. Полисомнография через 3 месяца показала снижение индекса апноэ на 84,2% и индекса апноэ / гипопноэ на 52,3%.Осложнений не было.

Заключение Уменьшение миндалин с помощью радиочастотного терморегулятора представляется безопасным, эффективным и минимально болезненным методом лечения гипертрофии миндалин у детей с обструктивными нарушениями дыхания, связанными со сном.

КОГДА гипертрофия аденотонзилляров связана с нарушениями дыхания во сне у детей, обычно рекомендуется хирургическая тонзиллэктомия и аденоидэктомия (T&A).Из всех педиатрических вмешательств, ежегодно проводимых в этой стране, около 80% проводятся по поводу обструкции, а не инфекции. 1 Хотя стандартные хирургические методы лечения и лечения, безусловно, эффективны, компромиссом обычно является значительная послеоперационная заболеваемость. Те, кто заботится о детях, знакомы с сопутствующей послеоперационной болью, вызывающей обезвоживание и потерю веса; риски кровотечения и инфекции; неблагоприятные последствия длительного употребления наркотиков; и потеря продуктивного времени для родителей.По большей части, эти проблемы связаны с тонзиллэктомией, а не с аденоидэктомией, являющейся частью этой процедуры.

Радиочастота с контролируемой температурой (TCRF), технология, известная под коммерческим названием Somnoplasty (Gyrus ENT, LLC), показала уменьшение увеличенных обструктивных миндалин у взрослых без значительной боли и других осложнений, связанных с тонзиллэктомией или другими типами тонзиллотомии. 2 Размер миндалин у взрослых уменьшился в среднем на 70%, при этом результаты сохранялись в течение 1 года наблюдения. 3

Радиочастота с контролируемой температурой работает путем нагревания целевой ткани через электрод, расположенный под слизистой оболочкой. Посредством обратной связи по температуре в реальном времени компьютерный алгоритм в радиочастотном генераторе регулирует поток энергии для формирования контролируемого, точного и предсказуемого поражения. Затем это поражение постепенно рассасывается организмом, таким образом уменьшая объем ткани, оставляя покрывающую слизистую оболочку нетронутой. Неповрежденная слизистая оболочка обеспечивает минимальный дискомфорт, снижает риск кровотечений и инфекций, а также способствует более быстрому возвращению к нормальному питанию и физической активности.

Электрод для уменьшения миндалин разработан с шаблоном пенетратора и тупыми изолированными наконечниками, чтобы избежать проникновения в нижележащую капсулу миндалин и риска для окружающей сосудистой сети. При использовании этого электрода под слизистую оболочку стромы миндалин создаются множественные поражения (рис. 1).

Чтобы увидеть, может ли технология TCRF давать такие же результаты безопасно и эффективно в педиатрической популяции, как и у взрослых, было проведено следующее технико-экономическое обоснование.

Исследование (одобренное институциональным комитетом по обзору больницы Доброго Самаритянина, Сан-Хосе) было разработано как нерандомизированное проспективное обследование первых 10 детей старше 3 лет, поступивших в мою местную отоларингологическую клинику с симптомами SRBD и клинически увеличенными миндалины, соответствующие критериям протокола. Критериями отбора были увеличенные миндалины (не менее 3+ по клинической шкале от 1+ до 4+), наряду с предполагаемыми симптомами SRBD, такими как громкий ночной храп, дневная сонливость, прерывистый режим сна, приступы удушья или апноэ. .Размер миндалин был оценен лечащим врачом при клиническом осмотре (L.M.N.), где 1+ указывает на то, что миндалины находятся в пределах ямки; 2+, продолжение и затемнение заднего столба; 3+ миндалина находится за задним столбом, но не до средней линии; и 4+, расширение до средней линии. Отобранные пациенты имели схожий анамнез и клинические данные с теми, кто обычно был кандидатом на хирургическую терапию и терапию в моей практике, и их родители согласились на уменьшение миндалин с помощью TCRF вместо хирургической тонзиллэктомии. 10 отобранным детям (7 мальчиков и 3 девочки) в возрасте от 4 до 13 лет прошли базовую полисомнографию в 12 отведениях с использованием одного центра сна, что подтвердило SRBD.

Редукция миндалин с контролем температуры проводилась под общим наркозом, либо с интубацией трахеи, либо с использованием дыхательных путей с ларингеальной маской. Все процедуры выполнял один и тот же отоларинголог (L.M.N.) в больнице Добрый Самаритянин. Воздействие на ротоглотку производилось с помощью детского ретрактора Crowe с прорезями для колец, когда пациент находился в положении Rose T&A.Затем были выполнены инъекции в плоскости столба миндалин с медиализацией миндалины с использованием 0,25% гидрохлорида бупивакаина и адреналина 1: 200 000 (в среднем 3,5 мл на миндалину). Как проиллюстрировано на Фигуре 1, множественные поражения TCRF были затем сформированы под слизистыми оболочками с использованием двойных тупых электродов, установленных через изолированное устройство-шаблон для пенетратора (наконечник TCRF для миндалин модели 2420). Каждый набор поражений (в среднем 7,5 на миндалину) располагался на расстоянии примерно 1 см друг от друга по медиальной стороне миндалины (электроды размещались медиально-латерально через строму миндалин), и им предшествовала интратонзиллярная инъекция изотонического раствора хлорида натрия (в среднем, 6 мл на миндалину).Наборы (4-9) поражений (8-18 абляционных поражений) были развиты в каждой миндалине, в зависимости от размера миндалины.

Повреждения были разработаны с помощью генератора TCRF (Somnus S2; Gyrus ENT, LLC), установленного на 85 ° C, 1000 Дж (500 Дж на отдельное поражение в двухэлектродном режиме) и максимальной мощностью 15 Вт. Аденоидэктомия (у 8 из 10 детей, у 2 из которых ранее были аденоидэктомии) была выполнена одновременно с хирургической кюреткой и электрокаутериальным гемостазом. Пациенты получали периоперационные и послеоперационные кортикостероиды (дексаметазон внутривенно, 0.5 мг / кг массы тела до 6 мг во время операции и половина этой дозы через 6 часов) и антибиотики (пероральный амоксициллин, 40 мг / кг в день, начиная за 3 дня до операции и продолжая в течение 7 дней после операции), и прошел краткосрочное наблюдение под оксиметрическим контролем (<23 часов) в больнице.

Следующими послеоперационными переменными (в течение 0-14 дней) были уровень боли (оценка по визуальной аналоговой шкале [ВАШ], оценка пациентов и их родителей), пероральный прием, клиническая оценка отека тканей и любых осложнений, а также потеря родительского рабочего времени. в связи с выздоровлением ребенка.Наблюдались более долгосрочные переменные: размер миндалин (клиническая шкала от 1+ до 4+), SRBD и другие обструктивные симптомы (определяемые с помощью ВАШ и опросника обструктивного апноэ во сне-18), а также заболеваемость лечением, оцениваемая на 1, 3, 6, и 12 месяцев. Опросник по поводу обструктивного апноэ сна-18 - это подтвержденное исследование качества жизни, связанное со здоровьем. Опрос состоит из 18 вопросов, разделенных на 5 областей. Домены, представленные в опросе, включают нарушение сна, физические симптомы, эмоциональные симптомы, дневные функции и заботы лиц, осуществляющих уход. 4 Полисомнография (выполнялась в той же лаборатории сна, которая выполняла исходную запись) была повторена через 3 месяца после лечения.

Если не указано иное, данные представлены как средние значения ± стандартное отклонение. Сравнительные средние значения до и после лечения оценивали на предмет статистической значимости с использованием парного теста t . Статистическая значимость принималась, когда P <0,05.

В среднем кровопотеря при сопутствующей аденоидэктомии составила 12 ± 4 мл (n = 8).Не было измеряемой кровопотери при уменьшении миндалин с помощью TCRF (оценено как <1 мл при наблюдении за губками и микропедиатрическим отсасывающим баллоном). Как следствие, анестезия дыхательными путями через ларингеальную маску была признана безопасной и использовалась у 3 пациентов без осложнений. Плата за оборудование за один случай включала стоимость установки «холодного инструмента», идентичную той, которая необходима для хирургического вмешательства, плюс одноразовый наконечник TCRF за 350 долларов.

Время операции по уменьшению миндалин с помощью TCRF зависит от количества образовавшихся повреждений. Как правило, количество поражений, необходимых для адекватного сокращения ткани, составляет от 12 до 18 (6–9 двойных электродов) на миндалину. Время операции (хирургическое обнажение и обработка обеих миндалин, исключая аденоидэктомию) составило 28,5 ± 4,7 минут (n = 8). Хирургическая аденоидэктомия добавила дополнительные 5,5 ± 2,0 минуты (n = 8).

Все 10 детей пили жидкости в палате восстановления и ели мягкую пищу в течение первого дня, большинство (7 из 10 детей) в течение 6 часов после операции.Устойчивое увлажнение полости рта было достигнуто всеми в течение первых 24 часов. Из 10 детей 8 ели нормальную диету к 5-му дню (диапазон от 1 до 7 дней), и группа вернулась к нормальной активности через 3,9 ± 2,1 дня. Первоначально у пациентов была умеренная боль в горле, которая уменьшалась в течение первой недели. Средний балл боли по ВАШ, оцененный родителями, составлял 4,5 в день 1, 2,9 в день 4 и 0,8 на день 7. Средний балл боли по ВАШ по оценке ребенка составлял 5,1 в день 1, 3,1 в день 4 и 1,1 в день 7. Родители потеряли 2,9 ± 1,8 рабочих дня.

Хотя у всех пациентов развился временный перитонзиллярный отек и точечное шелушение слизистой оболочки в местах установки электродов, не было никаких осложнений послеоперационного лечения, включая клинически значимую обструкцию дыхательных путей или кровотечение.

Уменьшение размера миндалин прогрессировало после лечения TCRF, с заметным уменьшением, отмеченным клинически через 2 недели и продолжающимся уменьшением до 6-8 недель после лечения. Один ребенок (пациент 008) был потерян для последующего наблюдения через 1 месяц.Для остальных 9 детей сравнение через 3 месяца демонстрирует статистически значимое уменьшение размера миндалин по сравнению с исходным уровнем с 3,2 ± 0,6 до 1,1 ± 0,7 (единицей измерения является клиническая шкала размера от 1+ до 4+, как описано в разделе «Методы»). "раздел) ( P <.001). Рисунок 2 иллюстрирует это типичное раннее прогрессирование у одного из детей. Возможное уменьшение размера в среднем на 75% отмечается при 1-летнем наблюдении, статистически значимое изменение с 3,2 ± 0,6 до 0,8 ± 0,4 (единица измерения - клиническая шкала размера от 1+ до 4+, как описано в Раздел «Методы») ( P <. 001). При повторном обследовании в течение 1 года наблюдения не было явного возобновления роста ткани миндалин ни у одного из 9 пациентов (Таблица 1).

Симптомы и признаки обструкции верхних дыхательных путей и проблемы с качеством жизни SRBD показали аналогичную картину начального улучшения, остававшуюся стабильной в течение следующего года. Было отмечено статистически значимое снижение показателей храпа и показателей обструктивного апноэ сна-18 ( P, <0,001 для обоих). Улучшение дневной сонливости, речи и дисфункции глотания также было значительным через 3 месяца ( P <.001 для всех). Улучшение всех этих переменных оставалось относительно стабильным в течение 1 года наблюдения (таблица 1).

Полисомнография через 3 месяца после лечения демонстрирует в среднем снижение индекса апноэ на 84,2% (с 1,9 ± 2,6 до 0,3 ± 0,3 эпизодов в час) и индекса апноэ / гипопноэ на 52,3% (с 8,8 ± 7,6 до 4,2 ± 4,9). эпизодов в час). Однако при анализе это не оказалось статистически значимым ( P = 0,10 и P =.16 соответственно). Постепенное улучшение надира десатурации кислорода (от 89,9% ± 2,8% до 90,4% ± 2,9%) также не считалось значительным ( P = 0,77).

Это пилотное исследование было предпринято для проверки возможности использования уменьшения миндалин с помощью TCRF в качестве альтернативы другим процедурам на миндалинах при лечении детских обструктивных SRBD, связанных с аденотонзиллярной гипертрофией. Исследование демонстрирует определенные преимущества и недостатки по сравнению с существующими процедурами тонзиллэктомии и эксцизионной тонзиллотомией с сохранением капсулы.Минимально инвазивные аспекты сохранения слизистой оболочки TCRF, по-видимому, уменьшают послеоперационную боль. Уровни боли по ВАШ в этом исследовании, по сообщениям участников исследования, составляли 5,1 и 1,1 в дни после лечения 1 и 7, соответственно. Используя аналогичный метод, Warnock и Lander 5 сообщили об уровне боли 6,5 и 2,7 в дни 1 и 7, соответственно, после детской хирургической тонзиллэктомии или T&A. Распространенность обезвоживания и потери веса после хирургической тонзиллэктомии коррелировала с уровнем интенсивности боли. 6 , 7 Также, по-видимому, существует прямая связь между интенсивностью боли к концу 1-й послеоперационной недели после детской хирургической тонзиллэктомии или T&A и количеством внеплановых посещений кабинета врача и отделения неотложной помощи. 5 Более быстрое возвращение ребенка к нормальной диете и физической активности, по-видимому, приравнивается к меньшей потере рабочего времени для родителей: 3 дня в этом исследовании вместо 7 дней, описанных в литературе. 8

Оперативная кровопотеря при уменьшении миндалин с помощью TCRF оценивается менее 1 мл.Кровопотеря при монополярной электрохирургической резекции миндалин и плазменной абляции миндалин у детей составила 83,8 и 90,9 мл соответственно. 9 Учитывая минимальную кровопотерю при уменьшении миндалин с помощью TCRF, менее строгие меры предосторожности для защиты дыхательных путей кажутся разумными, а менее инвазивная ларингеальная маска для дыхательных путей представляется безопасной альтернативой эндотрахеальной интубации.

В дополнение к безопасности, это пилотное исследование было предпринято для получения предварительной информации о том, сколько энергии потребуется при использовании этой техники для адекватного уменьшения миндалин ребенка для контроля SRBD.Таким образом, первый ребенок, прошедший эту процедуру в исследовании, получил довольно консервативные 4000 Дж на миндалину. Это оказалось безопасным, с минимальными послеоперационными осложнениями, но привело к последующему уменьшению размера миндалин только на 25% с левой стороны и 0% с правой стороны к 3 месяцам без изменений в течение 6 месяцев наблюдения. По просьбе родителей этому ребенку было проведено повторное лечение (единственный в исследовании, который лечился более одного раза), в результате чего размер миндалин уменьшился на 75% с левой стороны и на 66% с правой стороны в целом.Впечатленные минимальной послеоперационной заболеваемостью первого пациента, оставшимся детям давали в среднем 7510,5 Дж на миндалину, уменьшая их миндалины в среднем на 75% за один сеанс.

У всех детей в этой ограниченной серии случаев наблюдалось значительное улучшение симптомов и признаков обструкции дыхательных путей. Какая часть этого улучшения была связана только с аденоидэктомией или уменьшением миндалин, неизвестно, и исследование не предназначалось для изучения этой проблемы.Тем не менее, обычная общественная практика лечения детских SRBD при наличии аденоида и увеличения миндалин заключается в одновременном воздействии на обе области. В этом исследовании изучали, может ли уменьшение миндалин с помощью TCRF быть эффективной заменой более инвазивных процедур удаления миндалин при лечении детских SRBD без ущерба для результатов. Улучшение симптомов и клинических проявлений, кажется, указывает на то, что это возможно. Несмотря на то, что некоторая часть ткани миндалин остается после TCRF, в этой ограниченной серии не наблюдается повторного роста в течение 1 года наблюдения.

Это исследование подчеркивает определенные недостатки TCRF в его нынешнем дизайне для уменьшения миндалин. Радиочастотная абляция ткани любого типа вызывает термическое повреждение с острым воспалительным отеком ткани. Основываясь на наблюдениях в этом исследовании, острый отек перитонзиллярной ткани у детей, по-видимому, становится клинически очевидным через 4-6 часов после операции, достигает пика примерно через 12-18 часов и значительно уменьшается в течение следующих 12-24 часов. Хотя ни у одного ребенка в этом исследовании не было обнаружено признаков или симптомов острой обструкции дыхательных путей, таких как стридор, одышка или измеренная десатурация кислородом, у ребенка, у которого вначале уже нарушены ротоглоточные дыхательные пути (размер миндалин 3+ или 4+), короткое наблюдение в больнице становится обоснованным, по крайней мере, в течение первых 18 часов.Альтернативы, такие как лечение одной миндалины за раз или уменьшение энергии, чтобы процедура стала «поэтапной», нецелесообразны, учитывая необходимость общей анестезии в педиатрической популяции.

Время операции по уменьшению миндалины с помощью TCRF (28,5 минут в этом исследовании) обычно больше по сравнению, например, с 16,2 минутами, указанными для монополярной электрохирургической тонзиллэктомии, и 23,8 минутами, указанными для плазменной абляционной тонзиллэктомии. 9 За одноразовый наконечник TCRF взимается дополнительная плата.Как дополнительные начальные затраты на дополнительное время операции и инструменты сравниваются с общими затратами, понесенными в связи с потерей рабочего времени родителей и повторной госпитализацией из-за кровотечения и обезвоживания, которые могут быть связаны с хирургической тонзиллэктомией, еще предстоит изучить.

Объем уменьшения ткани миндалин с помощью TCRF не кажется одинаковым для разных пациентов, несмотря на схожие энергозатраты с поправкой на размер миндалин. Поскольку уменьшение объема миндалин - это постепенный процесс в течение 6-8 недель после TCRF, решение о фактическом уменьшении ткани на операции не может быть принято.У взрослого населения, у которого уменьшение миндалин с помощью TCRF может быть процедурой в офисе под местной анестезией, повторное лечение, если необходимо, не является такой серьезной проблемой. Однако для детей необходимость в общем наркозе в операционной делает этот подход непрактичным. Хотя очевидно, что желательна более предсказуемая оценка фактического уменьшения объема ткани, все дети в этом исследовании (за исключением первого, который получил меньше энергии по дизайну) достигли достаточной абляции, чтобы устранить компонент обструкции миндалин.Решения некоторых из этих проблем могут появиться в ближайшее время по мере того, как мы приобретем больше опыта с этой процедурой.

В заключение, уменьшение миндалин с помощью TCRF представляется безопасным и эффективным способом лечения увеличенных миндалин у детей с сохранением результатов в течение 1 года наблюдения. Несмотря на необходимость лучшего прогнозирования исхода и контроля отека после лечения, относительно минимальная послеоперационная заболеваемость, связанная с этой техникой, может сделать ее привлекательной альтернативой хирургической тонзиллэктомии, когда T&A показан при лечении SRBD и обструкции дыхательных путей.Подтверждение этих предварительных результатов ожидает результатов более крупного независимого многоцентрового контролируемого исследования, которое проводится в настоящее время.

Автор, ответственный за переписку: Лайонел М. Нельсон, доктор медицины, 2505 Samaritan Dr, Suite 510, San Jose, CA (электронная почта: [email protected]).

Принята к публикации 24 сентября 2002 г.

Это исследование было поддержано компанией Gyrus ENT, LLC.

Это исследование было частично представлено на Национальной конференции Американской академии педиатрии, Сан-Франциско, Калифорния, 21 октября 2001 г.

Я благодарю Алисию Фарадж, RAC, MHCA, и Майкла Уэллса, AAS, из Gyrus ENT, LLC, за их помощь в анализе данных для этого исследования.

1. розен C Подходы к диагностике синдрома обструктивного апноэ сна и гипопноэ у детей. Дыхание сна. 2000; 4: 177-181.Google Scholar2, Нельсон. Л.М. Радиочастотное лечение обструктивной гипертрофии миндалин. Arch Otolaryngol Head Neck Surg. 2000; 126: 736-740.Google Scholar3.Nelson LM Радиочастотное уменьшение миндалин с контролем температуры: расширенное наблюдение. Otolaryngol Head Neck Surg. 2001; 125: 456-461.Google Scholar4.Franco РА JrRosenfeld RMRao M Качество жизни детей с синдромом обструктивного апноэ во сне. Otolaryngol Head Neck Surg. 2000; 123 (1, pt 1): 9-16. Google Scholar 5. Варнок. FFLander J Развитие боли, интенсивность и исходы после тонзиллэктомии. Боль. 1998; 75: 37-45.Google Scholar6.Auf. IOsborne JESparkes CХалил H Эффективен ли лазер KTP при тонзиллэктомии? Клин Отоларингол. 1997; 22: 145-146.Google Scholar7.Lassaletta LMartin GVillafruela MABolanos Кальварес-Висент JJ Детская тонзиллэктомия: послеоперационная заболеваемость при сравнении микрохирургической биполярной диссекции и холодной острой диссекции. Int J Pediatr Otorhinolaryngol. 1997; 41: 307-317.Google Scholar8.Lee WCSharp JF Осложнения детской тонзиллэктомии после выписки. J Laryngol Otol. 1996; 110: 136-140.Google Scholar9.Shah УКГалинкин JChiavacci RBriggs M Тонзиллэктомия с помощью плазменной абляции. Arch Otolaryngol Head Neck Surg. 2002; 128: 672-676. Google Scholar.

Введение в МЭМС и РЧ-МЭМС: От первых дней микросистем до современных пассивных РЧ-МЭМС - Глава

Думая об электронике и задаваясь вопросом о запутанных путях, с помощью которых она изменила наши привычки, ожидания и образ жизни В последние несколько десятилетий связь изобретения транзистора (Джоном Бардином, Уолтером Браттейном и Уильямом Шокли из Bell Labs в 1947 году) кажется довольно спонтанной как для людей, обладающих техническими навыками в полупроводниковых технологиях, так и для широкой публики.Совершенно очевидно, что транзистор, как элементарный строительный блок любой электронной схемы, был и остается сегодня ключевым элементом, позволяющим реализовать более сложные и все более и более сложные функции / функции, выполняемые меньшими, более интегрированными и менее масштабными. энергоемкие устройства.

Тем не менее, перед тем, как перейти к миру микросистем, необходимо вывести на первый план весьма важное соображение. В довольно эффективной попытке уменьшить сложность сильно разветвленного сценария транзистор выполняет две основные функции, поскольку он может использоваться как реле, т.е.е. переключатель ВКЛ / ВЫКЛ или в качестве усилителя, то есть устройства, способного увеличивать амплитуду электрического сигнала в соответствии с определенным законом пропорциональности. Ни одна из этих функций не была задействована или изобрела с помощью транзистора. Первый переключатель или реле с электрическим приводом приписывают американскому ученому Джозефу Генри в 1835 году. Его разработка была обусловлена ​​развитием телеграфных технологий. С другой стороны, первый термоэмиссионный клапан для целей усиления был изобретен Джоном Амброузом Флемингом в 1904 году.Принимая во внимание этот сценарий, очевидно, что транзисторы и, в более общем плане, полупроводниковые технологии, десятилетиями играли ключевую роль в разработке электронных устройств, без какого-либо влияния на новизну или сложность функции, реализуемой одним единственным устройством. устройство по сравнению с его традиционным аналогом с вакуумным клапаном. Фактически ключевой особенностью полупроводниковых компонентов является миниатюризация, тесно связанная с простотой интеграции. Чтобы дать простую визуальную интерпретацию последней концепции, достаточно сосредоточиться на том факте, что вычислительная мощность современного смартфона 55 или 60 лет назад потребовала бы квартиры среднего размера, полной термоэмиссионных клапанов, реле и т. Д. провода и силовые кабели, подлежащие реализации.Фактически, миниатюризация и интеграция, обеспечиваемые полупроводниковыми технологиями, вызвали неумолимую тенденцию к увеличению реализованной сложности, уравновешенную умеренным и, следовательно, доступным разбросом производственных и производственных затрат, что хорошо отражено в законе Мура [1] . Что касается полноты, в последнем говорится, что с развитием технологий количество транзисторов, которые могут быть интегрированы в квадратный дюйм кремния, удваивается примерно каждые два года.

С другой стороны, развитие микросистемных технологий шло по пути, который демонстрирует несколько общих факторов с полупроводниками, но также отличается от таких технологий по многим другим важным аспектам.

Микросистемы, которые обычно называют аббревиатурой MEMS (MicroElectroMechanical-Systems), представляют собой устройства миллиметрового / субмиллиметрового диапазона, реализующие определенную функцию преобразования между двумя (или более) отдельными физическими доменами, среди которых всегда задействован механический. Проще говоря, независимо от конкретной функции, для которой оно задумано, устройство МЭМС всегда имеет крошечные структурные части, которые перемещаются, изгибаются, растягиваются, деформируются и / или контактируют друг с другом. Эти особенности делают микросистемные устройства особенно подходящими для реализации самых разнообразных микродатчиков и исполнительных механизмов.

На основе этих основных концепций теперь можно разработать несколько соображений относительно различий и сходств МЭМС и полупроводниковых технологий. Исходя из наиболее очевидных различий, в то время как полупроводниковые устройства активны, то есть способны усиливать электрический сигнал, МЭМС исключительно пассивны, то есть могут просто ослаблять электрический сигнал. Однако транзисторы не имеют подвижных или деформируемых частей, то есть они никогда не используют механическую / структурную область для реализации функций преобразования.

С технологической точки зрения МЭМС и полупроводники разделяют большинство этапов микропроизводства, как будет обсуждаться позже более подробно. Обе модели обладают селективным осаждением / удалением проводящих / изолирующих тонких пленок с помощью литографии, несмотря на несколько специфических этапов и последовательностей изготовления, которые типичны только для МЭМС.

И МЭМС, и полупроводники преследуют концепцию миниатюризации. Однако, если полупроводниковые устройства, помимо масштабирования, реализуют в электрической / электронной области мультифизическую функцию традиционных компонентов, МЭМС часто миниатюризируют классические объекты, сохраняя их трансдукцию в физических областях.В этом отношении пример вышеупомянутого реле вполне объяснителен. Традиционный переключатель с электрическим приводом использует преобразование между электрической и механической областями для реализации функции ВКЛ / ВЫКЛ. Транзистор (когда он используется в качестве переключателя) полностью выполняет такую ​​функцию в электрической / электронной области. Напротив, переключатель MEMS коммутирует между состоянием ВКЛ / ВЫКЛ, соединяя механическую и электрическую области, аналогично традиционному устройству, несмотря на то, что первое на два или даже три порядка меньше по сравнению со вторым.

Также, что важно, концепция миниатюризации радикально разнообразна, когда речь идет о полупроводниковых и микросистемных (МЭМС) устройствах. В первом случае, как упоминалось ранее, тенденция к уменьшению масштабов сохраняется на протяжении десятилетий. Чтобы создать более обоснованную идею, в технологии комплементарных металлооксидных полупроводников (CMOS) эталонной геометрической характеристикой, характеризующей транзистор, является длина канала. В середине 1980-х годов такая длина составляла около 4 мкм, в середине 1990-х она составляла примерно 600 нм, в 2010 году она достигла 30 нм, а в настоящее время она значительно меньше 20 нм [2].Эта тенденция, в широком смысле, рассматривается с помощью фразы « More Moore », что указывает на существенную силу закона Мура.

Концепция миниатюризации , воспроизводимая микросистемными технологиями, полностью отличается от описанного выше сценария. Во-первых, не существует такой вещи, как тенденция развития технологий и процессов с целью уменьшения размеров одного и того же устройства МЭМС из года в год. Вместо этого существует сильная движущая сила для реализации все большего количества функций, возможно, переносящих их из макро- в микромир.Другими словами, если бы транзистор был одним и тем же устройством в течение нескольких десятилетий, получая выгоду от того, что он все меньше и меньше по мере того, как он становится быстрее, потребляет меньше энергии, более интегрирован и т. Д., МЭМС представляет собой миниатюрный объект, который выигрывает от реализации большего и / или различные функции восприятия / приведения в действие / преобразование с помощью устройства примерно одинакового размера. Из-за этих характеристик микросистемы, а также другие нестандартные технологии, не упомянутые здесь для краткости, обычно обозначаются поворотом фразы « Больше, чем Мур » [3], что указывает на то, что их эволюция во времени не следует за Муром. закон, поскольку они не могут быть стандартизированы в соответствии с тенденцией развития, основанной исключительно на постоянном уменьшении размеров.

В конце концов, с другой точки зрения, концепция миниатюризации радикально отличается в количественном отношении, а также в отношении полупроводников, а не микросистем. В то время как КМОП-транзисторы, как упоминалось ранее, сегодня имеют размер в несколько десятков нанометров, МЭМС-датчик / исполнительный механизм может иметь диапазон от нескольких микрометров (размеры в плоскости) до сотен микрометров или даже до нескольких миллиметров. Следовательно, если переключатель MEMS почти невидим невооруженным глазом по сравнению с традиционным реле, он будет массивным, если поместить его рядом с транзистором CMOS.

В следующих подразделах будут рассмотрены несколько ключевых соображений, касающихся первых дней МЭМС, наиболее распространенных технологий микропроизводства и их рыночных приложений. Такие концепции помогут понять основную тему этой работы, которая будет представлена ​​сразу после, то есть MEMS для радиочастотных приложений, широко известных как RF-MEMS.

1.1.1. Генезис МЭМС

Как уже говорилось, возникла нестандартная особенность микросистем по отношению к полупроводникам.По этой причине развитие МЭМС в целом не шло по устоявшемуся пути, что затрудняло определение точного момента времени, соответствующего концепции микросистем.

С технологической точки зрения этапы изготовления ключей развивались вместе с развитием полупроводниковых технологий, начиная с 1950-х годов. Тем не менее, использование таких технологий, направленных на производство микросистем, началось позже, в начале 1970-х годов. Развитие полупроводниковой технологии на основе кремния побудило научное сообщество исследовать, помимо критических аспектов, связанных с электрическими / электронными характеристиками, механические свойства материалов, используемых при производстве полупроводников.В этом отношении значительный вклад можно найти, например, в ценных работах нескольких авторов, касающихся механических свойств как объемных материалов [4], так и осажденных тонких слоев [5–7], датируемых с середины 1950-х до середины ХХ века. -1960-е гг. Тем не менее использование таких технологий, направленных на изготовление микроустройств с подвижными частями и мембранами, появилось позже, в период со второй половины 1970-х до начала 1980-х годов.

Примеры использования анизотропного травления для получения различных трехмерных подвесных структур из кремниевой подложки приведены в [8].Такие методы, вместе с теми, которые обычно используются для изготовления транзисторов и интегральных схем (ИС), привели к реализации миниатюрных датчиков давления [9], акселерометров [10,11], переключателей [12,13] и других устройств для различные приложения, например, в оптической и биомедицинской областях. Замечательная статья, суммирующая современные микросистемные технологии и обеспечивающая всесторонний обзор различных приложений, была написана Петерсеном [14] в начале 1980-х годов.

Тем не менее, именно с дальнейшим совершенствованием технологии изготовления поверхностной микромеханической обработки [15], развитие микросистем начало получать значительный импульс, что привело к концепции датчиков и исполнительных механизмов МЭМС, какими мы их знаем сегодня. Соответствующий вклад представлен работой Хоу и Мюллера [16] в 1983 году, в которой микрокантилеверы и балки с двойной опорой были реализованы в поликристаллическом кремнии и высвобождались в подвешенном состоянии над подложкой через оксид кремния, используемый в качестве расходуемого слоя.С тех пор было разработано, испытано и опубликовано в литературе большое количество датчиков, исполнительных механизмов и различных механизмов на основе МЭМС, таких как шестерни и микродвигатели [17–19].

В дополнение к тому, что только что было описано, возникает еще один важный элемент разнообразия между полупроводниковыми и микросистемными технологиями. Интеграция транзисторов в кремниевые подложки, с одной стороны, и новизна электрических / электронных свойств полупроводниковых материалов, с другой стороны, на протяжении десятилетий стимулировали агрегацию и укрепление отчетливой и беспрецедентной мультидисциплинарной области наука.Внутри него сошлись классическая физика и химия, в основном за счет развития технологий, а также математических и электрических методов, необходимых для функционального понимания новых устройств. Это привело к ускорению развития дисциплины в области электроники, которая сегодня включает в себя компьютерные коды для проектирования схем и систем, а также квантовую теорию для описания физического поведения современных полупроводниковых устройств. .

С другой стороны, микросистемы вначале не процветали как хорошо структурированная дисциплина.По сути, возможность реализации механических микроустройств вначале рассматривалась как своего рода побочная ветвь все более стандартизированного потока производства полупроводников. Поскольку небольшое научное сообщество, работающее в области МЭМС, было в основном вовлечено в разработку транзисторов и активных устройств, консолидированный фон в области механики и строительной механики практически отсутствовал. Однако сообщество инженеров-механиков / инженеров-строителей не особо интересовалось и даже не восхищалось идеей перенести часть своего опыта в микромир , особенно с середины 1950-х до 1960-х годов, когда массовое развитие современных самолетов двигало исследования.Лишь намного позже, примерно в первой половине 1990-х годов, МЭМС начала формироваться как самостоятельная дисциплина, в которой базовые знания физики, химии, электроники и производства начали сочетаться со строительной механикой, электрооборудованием. механика и функциональная надежность. Такое заявление подтверждается тем фактом, что в те годы начали появляться первые книги, научные журналы и международные конференции, явно посвященные микросистемам, чему способствовал рост отраслевого сообщества исследователей, дизайнеров, инженеров и разработчиков.

1.1.2. Технологические платформы микропроизводства

Производство полупроводниковых компонентов, таких как транзисторы, состоит из последовательности этапов, в которых различные дозы легирующих материалов выборочно имплантируются / рассеиваются внутри подложки (обычно кремния) для получения (локально) определенных электрических свойств. Такая же имплантация / диффузия или, как альтернатива, рытье глубоких траншей могут быть выполнены для усиления изоляции и уменьшения перекрестных помех между соседними устройствами.Кроме того, проводящие и изолирующие слои выборочно осаждаются / выращиваются или осаждаются / выращиваются повсюду, а затем выборочно удаляются, чтобы перераспределить электрические сигналы от внутренних устройств во внешний мир. Наиболее важными этапами производства ИС являются ионная имплантация, диффузия, эпитаксиальный рост, химическое осаждение из паровой фазы / физическое осаждение из паровой фазы и их вариации, влажное и сухое травление, распыление, испарение и электроосаждение металлов. Выбор областей, которые должны пройти один или несколько из ранее перечисленных этапов, достигается с помощью литографии [20].Типичное поперечное сечение КМОП-транзисторов схематически показано на рисунке 1.1.

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 1.1. Схема КМОП транзисторов в разрезе [21].

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

Глядя на поперечное сечение, необходимо учесть несколько соображений. Во-первых, внутреннее устройство выполнено из кремния , где различные легированные области (с различными электрическими / электронными свойствами) получают посредством вышеупомянутых этапов изготовления.Во-вторых, сами транзисторы очень малы, а металлические и изолирующие слои, расположенные над ними, необходимые для перераспределения электрических сигналов от каждого вывода транзистора во внешний мир, могут в несколько раз превышать размеры внутренних полупроводниковых устройств. На рисунке 1.1 стек завершен сверху металлическим шариком, необходимым для интеграции на уровне микросхемы, то есть для монтажа / сопряжения схемы CMOS в более сложную систему или подсистему.

Микросистемы, как упоминалось ранее, производятся на основе (по большей части) этапов изготовления, обычно используемых при обработке полупроводников, даже несмотря на то, что они организованы в соответствии с различными последовательностями.Несмотря на то, что технология МЭМС не столь стандартизирована, как КМОП, можно выделить две различные последовательности обработки, которые являются наиболее распространенными как в исследованиях, так и в коммерческом производстве микросистем. Для полноты картины также существуют специализированные технологические платформы, сильно ориентированные на производство МЭМС. Такие решения позволяют достичь очень высоких соотношений сторон и чрезвычайно точных геометрических характеристик. Тем не менее, их ярко выраженная индивидуальная настройка заставляет их отвлекаться от CMOS-подобных процессов, что приводит к значительно более высоким затратам и более четко сформулированным проблемам с точки зрения интеграции с другими технологиями.Из-за их пригодности для нишевых приложений эти решения не будут обсуждаться далее в этой работе. Однако просто упомяну, что процесс литографии, гальваники и формования (на немецком языке, Lithographie, Galvanoformung, Abformung - LIGA) является одной из самых известных высокотехнологичных технологий производства МЭМС [22, 23].

Возвращаясь к наиболее распространенным вышеупомянутым процессам изготовления МЭМС, их по существу два: поверхностная микрообработка и объемная микрообработка .

В процессах микрообработки поверхности подложка (силикон или другие материалы) используется как своего рода плоскость первого этажа . Все селективное осаждение / удаление проводящих / изолирующих слоев выполняется над подложкой с помощью методов и этапов, упомянутых выше. С концептуальной точки зрения процесс поверхностной микрообработки принципиально не отличается от наложения слоев вышеупомянутой КМОП, изображенной на рисунке 1.1. Существенным дополнением к процессу микрообработки поверхности MEMS является то, что мембраны и подвижные части необходимо подвешивать на воздухе.Для этого необходим временный слой для механической поддержки микромембран во время их изготовления (например, посредством электроосаждения или распыления). Затем его необходимо удалить путем травления, чтобы освободить так называемые воздушные зазоры, то есть мембраны, подвешенные над подложкой и, следовательно, свободные для движения. Такая временная опора называется жертвенным слоем и может представлять собой фоторезистивный материал или тонкую пленку, нанесенную в процессе обработки [24, 25]. Соответственно, можно констатировать, что устройства МЭМС для микрообработки поверхности сделаны поверх кремния .

Типичное схематическое поперечное сечение процесса микрообработки поверхности MEMS показано на рисунке 1.2 (a), а микрофотография физических устройств MEMS на основе золота, изготовленных с использованием такого технологического решения [26], показана на рисунке 1.2 (b ).

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 1.2. (a) Схематическое сечение типичного процесса МЭМС микрообработки поверхности. (б) Микрофотография физических устройств MEMS, реализованных с помощью процесса микрообработки поверхности на основе золота [26].

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

В этом примере толщина кремниевой подложки составляет 625 мкм, воздушные зазоры составляют около 3 мкм, а толщина подвешенной золотой мембраны составляет от 2 мкм до 5 мкм. Каждая из МЭМС на рисунке 1.2 (b) имеет размеры в плоскости 2 мм на 0,7 мм.

В процессах объемной микрообработки сама подложка (обычно, но не ограничиваясь этим, кремний) используется для реализации структурных частей МЭМС.Посредством выполнения селективного травления (удаления) специфических областей подложки, например При мокром травлении на основе гидроксида тетраметиламмония (TMAH) [27] или сухом травлении методом глубокого реактивного ионного травления (DRIE) выпускаются тонкие и деформируемые мембраны [28]. По-прежнему сохраняя то же идиоматическое выражение, что и выше, можно сказать, что при объемной микрообработке устройства MEMS сделаны из кремния . В свете обсуждений, развившихся до этого момента, объемная микрообработка МЭМС отличается от стандартных полупроводниковых процессов больше, чем поверхностная микрообработка.Если последнее решение для простых структур МЭМС является расширением набора слоев вышеупомянутого КМОП, то в первом случае в качестве конструкционного материала будет использоваться кремний (и его механические свойства). Совершенно очевидно, что кремниевые механические структуры устройств МЭМС, изготовленные с помощью объемной микрообработки, могут быть выполнены путем выборочного нанесения проводящих / изолирующих слоев, чтобы развернуть надлежащие электроды и линии питания, чтобы обеспечить электромеханическое преобразование.

Типичный схематический разрез процесса объемной микрообработки MEMS показан на рисунке 1.3 (a), в то время как изображение с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM) физического кремниевого EH-MEMS (MEMS для сбора энергии), реализованного с помощью такой технологии [29], показано на рисунке 1.3 (b).

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 1.3. (а) Схематическое сечение типичного процесса МЭМС объемной микрообработки. (б) СЭМ-изображение физических устройств EH-MEMS (MEMS для сбора энергии), реализованных с помощью процесса объемной микрообработки на основе кремния [29].

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

В приведенном примере толщина исходной кремниевой подложки составляет 390 мкм, а после стадии травления кремниевые деформируемые мембраны имеют толщину 20 мкм. Диаметр подвешенного механического резонатора на рисунке 1.3 (b) составляет 8 мм.

1.1.3. Применение датчиков и исполнительных механизмов МЭМС

Чтобы завершить обзор технологий микросистем с общей точки зрения, и прежде чем приступить к углубленному обсуждению РЧ-МЭМС, приведем несколько ссылок и примеров рыночного использования датчиков МЭМС и исполнительных механизмов. будет кратко предоставлено.

Прежде всего, следует отметить, что если микросистемные технологии начали развиваться в 1970-х годах (как обсуждалось ранее), то только первый коммерческий продукт на основе МЭМС, а именно поверхностный микромашинный акселерометр от Analog Devices [30], только появился в начале 1990-х, почти два десятилетия спустя. Обоснование длительного срока вывода на рынок, характеризующего раннее использование МЭМС в области датчиков и исполнительных механизмов, представляет собой значительную мозаику, состоящую из множества плиток, которые характеризуются такими ключевыми моментами, как надежность [31], упаковка, интеграция, а также затраты и, наконец, что не менее важно, готовность рынка.Эти аспекты будут рассмотрены более подробно позже, при обсуждении RF-MEMS.

Начиная с первого коммерческого акселерометра, упомянутого в [30], датчики и исполнительные механизмы на основе МЭМС начали распространяться в различные системы и устройства, обеспечивая их присутствие в значительных сегментах рынка. Сами акселерометры, например, в 1990-е годы стали фактическим стандартом в автомобильном секторе, использовав их в качестве датчиков замедления, активирующих надувание подушек безопасности в случае автомобильных аварий [32].Что касается актуаторов на основе микросистем, еще одно успешное использование технологии MEMS связано с микрозеркалами и, в частности, с их размещением в матрицах высокой плотности отдельных микроустройств. Микрозеркала MEMS используются в коммерческих целях со второй половины 1990-х годов для формирования оптических изображений на линзах проекторов, а также на экранах кинотеатров. В связи с этим хорошо известны цифровые микрозеркальные устройства (DMD) и названы так, потому что они управляются не аналоговым способом, а управляющими сигналами с двумя состояниями (ВКЛ / ВЫКЛ) [33, 34].

В последние годы акселерометры и гироскопы MEMS, то есть инерционные устройства, чувствительные к вращению вокруг осей и к силе тяжести, испытали рост объемов рынка, значительно превышающий традиционное использование в автомобильном секторе. В последнее десятилетие, с появлением домашних игровых консолей, взаимодействующих с движением человека, а затем с массовым распространением смартфонов и планшетов, инерциальные измерительные блоки (IMU) на основе MEMS стали стандартными компонентами, предоставляемыми широким кругом производителей оригинального оборудования. (OEM) [35].

Упомянув несколько других классов устройств, МЭМС распространяются в области коммутации / мультиплексирования оптических сигналов (исполнительные механизмы), миниатюрных микрофонов (датчиков) и, несмотря на то, что они еще не полностью разработаны, громкоговорителей (исполнительных механизмов), сборщиков энергии (EH). ) для источников окружающей среды (датчиков), датчиков давления / газа / температуры, тензодатчиков / датчиков деформации и т. д. Целевые области применения весьма разнообразны: от автомобильной до бытовой электроники, а также от космоса / обороны до медицины / здравоохранения.

В конечном итоге можно с определенной уверенностью сказать, что в ближайшие годы тенденции в использовании МЭМС будут расти. Важнейшие парадигмы Интернета вещей (IoT) [36] и Интернета всего (IoE) потребуют наличия более компактных, дешевых, менее энергоемких, многофункциональных и более специализированных датчиков и исполнительных механизмов, которые должны быть интегрированы. во все возрастающем количестве в умных городах, зданиях, устройствах, фабриках, автомобилях, объектах, а также в человеческом теле, e.грамм. через Body Area Networks (BAN).

Принимая во внимание сценарий, описанный ранее, исследования микросистемных технологий для реализации пассивных ВЧ компонентов являются более поздними. Первые научные достижения, связанные с использованием этапов технологии МЭМС для пассивных ВЧ-устройств, начали появляться в мире в начале 1990-х годов, то есть в то время, когда акселерометры МЭМС становились ценными коммерческими продуктами. Однако первые примеры реальных устройств RF-MEMS начали появляться в научной литературе только во второй половине 1990-х годов.

На ранней стадии миниатюризация линий передачи микроволнового и миллиметрового диапазона и их реализация в технологиях микромеханической обработки на основе кремния стала весьма многообещающей областью исследований [37] благодаря выдающимся характеристикам с точки зрения низких потерь и компактности. , по сравнению с традиционными решениями [38]. Возможность интеграции фиксированных функций манипулирования радиочастотным сигналом, например за счет реализации шлейфов [39], появившихся как дополнительная прочность кремниевых волноводов.Среди различных семейств доступных конфигураций линий передачи, хорошо известных на протяжении десятилетий [40], технологии микротехнологии особенно подходят для плоских устройств. Поэтому большая часть внимания и интереса к их миниатюризации была связана с реализациями линий передачи с копланарным волноводом (CPW) и микрополосками.

Исходя из этих предпосылок, основные принципы вышеупомянутых конфигураций волноводов будут изложены синтетически. Трехмерное схематическое изображение волновода в компланарной (CPW) и микрополосковой конфигурации показано на рисунке 1.4 (а) и рисунок 1.4 (б) соответственно. В первом случае центральная металлизация действует как линии радиочастотного сигнала, в то время как два более широких металлизированных участка предназначены для использования в качестве опорных заземляющих поверхностей для проходящего радиочастотного сигнала. Центральная линия и плоскости заземления разделены зазором, и все металлические слои лежат на одной стороне подложки [41]. Когда радиочастотный сигнал распространяется по волноводу, электромагнитное поле ограничивается между центральной линией и плоскостями заземления, частично через диэлектрический материал под металлическими слоями и частично через воздух над ними.Очень часто тонкий изолирующий слой наносится на подложку перед гальваникой / испарением самого CPW. Это помогает снизить потери на субстрат. Вместо этого в микрополосковой конфигурации линия радиочастотного сигнала размещается поверх подложки, а уникальная эталонная заземляющая поверхность металлизируется на противоположной стороне пластины. В этом случае, когда радиочастотный сигнал распространяется по волноводу, электромагнитное поле в основном ограничивается внутри подложки, между двумя металлическими слоями (сигнальная линия и заземляющая плоскость).

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 1.4. (a) Схематический трехмерный вид линии передачи в конфигурации копланарного волновода (CPW). (b) Схематический трехмерный вид линии передачи в микрополосковой конфигурации. (c) Эквивалентная сеть с сосредоточенными элементами линии CPW / микрополосковой линии. P 1 и P 2 - это оконечные устройства ввода / вывода соответственно. (d) Типичные S-параметры в зависимости от частотной характеристики CPW / микрополосковой линии, касающейся отражения (S11 на P 1 ) и потерь через линию (S21 на P 2 ).

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

Базовое описание сети с сосредоточенными элементами, полезное для моделирования радиочастотного поведения CPW и микрополосковых линий, предложено в [42] и показано на рисунке 1.4 (c). Через входные и выходные порты волновода P 1 и P 2 вставлены сопротивление и индуктивность, представляющие последовательный резистивный ( R линия ) и индуктивный ( L линия ) вклады металла. ВЧ линии соответственно.С другой стороны, емкость и сопротивление между шунтом и землей моделируют емкостную связь ( C gnd ) и резистивные потери ( R gnd ) между ВЧ линией и землей, соответственно. , через материал подложки и через воздух. Значения резистивной и реактивной составляющих на рисунке 1.4 (c) коррелируют с физическими свойствами линии передачи и могут быть параметризованы довольно просто, чтобы учесть наиболее важные геометрические особенности CPW или микрополосковой линии. волновода, такие как длина, зазор, толщина подложки и так далее [43].

ВЧ поведение типичной CPW / микрополосковой линии с точки зрения параметров рассеяния (S-параметров) в зависимости от частоты [42] показано на рисунке 1.4 (d). Кривые получены в результате моделирования CPW с помощью программного инструмента метода конечных элементов (FEM) в диапазоне частот от постоянного тока до 60 ГГц. Параметр S11 указывает долю РЧ-сигнала, отраженного на входном порте CPW; и поскольку он невелик во всем диапазоне частот (лучше, чем -22 дБ), большая часть радиочастотного сигнала проходит в волновод.S11 и S22 (отражение на входных и выходных портах соответственно) особенно подходят для обеспечения индикации соответствия между характеристическим импедансом источника RF и линии передачи. Низкие значения S11 / S22 действительно означают хорошее согласование импеданса. Параметр S21 указывает количество РЧ-мощности, достигающей выходного порта CPW. Поскольку его наихудшее значение (около -0,9 дБ) довольно близко к 0 дБ (т. Е. Идеальным нулевым потерям), затухание РЧ-сигнала, вводимого через волновод, ограничено в целом по анализируемому диапазону частот.

Помимо использования типичного этапа микрообработки поверхности, такого как избирательное осаждение тонких металлических пленок, начали изучаться дополнительные методы с целью улучшения радиочастотных характеристик миниатюрных CPW и микрополосковых линий. Например, в промежутке между линией радиочастотного сигнала и опорными заземляющими поверхностями были вытравлены мелкие траншеи, чтобы уменьшить потери из-за проникновения электромагнитного поля через подложку, как сообщается в [44]. В других примерах объемная микрообработка использовалась для удаления большей части кремниевой подложки, в результате чего получали CPW, подвешенные над тонкой мембраной, что приводило к значительному снижению потерь и паразитных эффектов связи, как обсуждалось в [45, 46].Вскоре после этого технология MEMS начала демонстрироваться для реализации микропереключателей [47] и переменных конденсаторов (варакторов) [48], а также настраиваемых фильтров [49], резонаторов [49] и программируемых фазовращателей [50], таким образом, мы приступаем к рассмотрению важной особенности реконфигурируемости. Все эти аспекты будут рассмотрены более подробно в следующих подразделах.

1.2.1. Переключатели и простые пассивные элементы в технологии RF-MEMS

На основании обсуждения, развитого в предыдущих разделах, очевидно, что реконфигурируемость определенного микросистемного устройства может быть обеспечена путем включения этапов изготовления, специально разработанных для такой цели.Вспоминая то, что было упомянуто в начале, в случае, когда используется процесс поверхностной микрообработки, таким этапом является использование временного слоя, предназначенного для определения, а затем освобождения подвешенных структур. Напротив, при объемной микрообработке структура МЭМС должна быть должным образом протравлена, чтобы ее можно было высвободить и дать ей возможность двигаться.

На следующих страницах мы напомним несколько фундаментальных понятий, касающихся исполнительных механизмов. Далее будут рассмотрены примеры физических базовых пассивных компонентов RF-MEMS.

Краткий обзор исполнительных механизмов

С функциональной точки зрения мультифизическая связь, посредством которой контролируется механическое поведение подвижных частей RF-MEMS (и их характеристики изменяются), может происходить в основном в соответствии с четырьмя различными принципами срабатывания: электростатические, электромагнитные, пьезоэлектрические и термоэлектрические [51]. Мы кратко объясним эти различные механизмы.

Электростатическое срабатывание .Необходимы два электрода, один фиксированный и один подвижный, и они должны быть обращены друг к другу, как в типичной конфигурации емкости с параллельными пластинами. Когда падение напряжения прикладывается к двум граням, сила электростатического притяжения заставляет подвижный электрод приближаться к неподвижному. Выше определенного порога смещения, называемого «втягивающим напряжением», подвижная часть схлопывается на нижележащую фиксированную. На рис. 1.5 показано схематическое поперечное сечение кантилеверного омического переключателя серии MEMS с электростатическим управлением [52].

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 1.5. (a) Схематическое сечение консольного омического переключателя серии MEMS, управляемого по электростатическому принципу, в исходном положении (выключенное состояние). (b) Схематическое поперечное сечение приведенного в действие или втянутого положения (состояние ВКЛ), когда напряжение смещения приложено между неподвижным и плавающим электродом.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

Более подробно рисунок 1.5 (а) сообщает о консольном переключателе в исходном положении (без смещения). В последнем состоянии клеммы ввода / вывода (T 1 и T 2 ) отключены, и микрореле находится в выключенном состоянии, как показано символом переключателя над схемой. Однако, когда между подвижным (Act 1 ) и фиксированным (Act 2 ) электродами возникает напряжение V , смещение больше порога втягивания, контакт между T 1 и T 2 замкнут, и переключатель переключается в состояние ВКЛ, как показано на рисунке 1.5 (б).

Электромагнитное срабатывание . Подвешенная мембрана MEMS должна быть изготовлена ​​из ферромагнитного материала или покрыта им, чтобы быть чувствительной к изменениям магнитного поля. Кроме того, магнитное поле должно создаваться путем пропускания тока через катушку, и первая должна окружать деформируемую мембрану. Таким образом, при наложении тока смещения часть MEMS деформируется из-за взаимодействия между магниточувствительным материалом и внешним индуцированным магнитным полем [53].Схематическое сечение консольного омического МЭМС-переключателя, приводимого в действие посредством электромагнитного срабатывания, показано на рисунке 1.6.

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 1.6. (a) Схематическое сечение консольного омического переключателя серии MEMS, управляемого по электромагнитному принципу, в исходном положении (выключенное состояние). (b) Схематическое поперечное сечение включенного или втянутого положения (включенное состояние), когда через катушку пропускается ток смещения, который индуцирует магнитное поле вокруг подвижной мембраны MEMS (покрытой сегнетоэлектрическим материалом).

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

В частности, на рисунке 1.6 (a) схематично показан переключатель MEMS в исходном положении, то есть когда ток смещения не проходит через выводы Act 1 и Act 2 . В этом случае обнаруживается высокий импеданс между портами входа и выхода переключателя, названными T 1 и T 2 , и переключатель находится в ОТКРЫТОМ состоянии (состояние ВЫКЛЮЧЕНО). С другой стороны, когда через катушку проходит ток, вокруг МЭМС создается магнитное поле, и последняя деформируется, пока не достигнет втягивания, как показано на рисунке 1.6 (б). В таких обстоятельствах импеданс между T 1 и T 2 переключается на очень низкое значение из-за физического контакта между двумя металлическими участками под свободным концом консоли, и переключатель находится в ЗАКРЫТОМ состоянии (состояние ВКЛ.) .

Пьезоэлектрическое срабатывание . Подвешенная мембрана MEMS должна быть покрыта тонкой пленкой материала, обладающего пьезоэлектрическими свойствами. Как известно, пьезоэлектрические материалы, которые в основном ведут себя электрически как изоляторы, проявляют свойство деформироваться / расширяться при падении напряжения на их противоположных поверхностях [54].Поскольку пьезоэлектрическая тонкая пленка обычно формируется над структурной частью МЭМС (сделанной из золота, серебра, меди и т. Д.), Ее расширение из-за пьезоэлектрического эффекта приводит к смещению вниз (индуцированному импульсом) [55]. Схематическое сечение консольного омического МЭМС-переключателя с пьезоэлектрическим срабатыванием показано на рисунке 1.7.

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 1.7. (a) Схематический разрез консольного омического переключателя серии MEMS, управляемого по пьезоэлектрическому принципу, в положении покоя (состояние ВЫКЛ). (b) Схематическое поперечное сечение приведенного в действие или втянутого положения (включенного состояния), когда пьезоэлектрическая пленка подвергается действию напряжения смещения.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

В исходном положении MEMS, изображенном на рисунке 1.7 (a), переключатель находится в ОТКРЫТОМ состоянии (состояние ВЫКЛЮЧЕНО). Напротив, когда напряжение смещения накладывается между Act 1 и Act 2 , пьезоэлектрический материал расширяется и вызывает переключение микрореле в состояние ЗАКРЫТО (состояние ВКЛ) между T 1 и T 2 , как схематично показано на рисунке 1.7 (б).

Термоэлектрический привод . В этом случае свойство теплового расширения материалов используется для приведения в движение подвижных частей МЭМС. Электрический ток проходит через подвешенную мембрану, которая нагревается из-за своего сопротивления и, следовательно, расширяется из-за повышения температуры [56]. В качестве альтернативы, тепловое расширение подвешенной мембраны также может быть вызвано генерированием тепла не непосредственно в самой части MEMS, а, например, путем встраивания микронагревателей под устройством.Это последнее решение позволяет использовать материалы с гораздо более высоким удельным сопротивлением (например, поликристаллический кремний), чем металлы, обычно используемые для структурных частей микросистемы (например, золото, медь, алюминий и т. Д.). Следовательно, достаточно пропустить через нагреватель достаточно слабый ток, чтобы получить желаемое повышение температуры [57, 58]. Схематическое сечение консольного омического МЭМС-переключателя с термоэлектрическим срабатыванием показано на рисунке 1.8.

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 1.8. (a) Схематическое сечение консольного омического переключателя серии MEMS, управляемого по термоэлектрическому принципу, в исходном положении (выключенное состояние). (b) Схематическое поперечное сечение задействованного или втянутого положения (состояние ВКЛ), когда ток смещения проходит через подвешенную мембрану, вызывая нагрев и последующее тепловое расширение структуры МЭМС.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

Более подробно на рисунке 1.8 (a) показано переключение в остальном, т.е.е. ОТКРЫТО, положение (состояние ВЫКЛЮЧЕНО). Напротив, когда напряжение смещения накладывается на Act 1 и Act 2 , ток проходит через MEMS, и выделяемое тепло приводит к переключению микрореле в положение ЗАКРЫТО (состояние ВКЛ), показанное схематично. на рисунке 1.8 (b).

Среди рассмотренных механизмов электростатическое срабатывание, безусловно, является наиболее часто используемым для управления устройствами RF-MEMS. У этого выбора есть несколько причин. Одна из причин заключается в том, что на технологическом уровне электростатическое срабатывание не требует нанесения экзотических материалов, например.грамм. с пьезоэлектрическими или ферромагнитными свойствами, что упрощает производственный процесс и снижает затраты. Кроме того, на рабочем уровне такой способ управления не вызывает необратимых изменений механических свойств MEMS, которые могут произойти, например, при термоэлектрическом срабатывании. Кроме того, затраты энергии на управление устройствами MEMS ниже по сравнению с другими методами, среди которых термоэлектрические и электромагнитные срабатывания, безусловно, потребляют больше всего энергии.Как и в случае МЭМС с электростатическим управлением, необходимо избегать физического контакта между подвижным и неподвижным электродами, чтобы предотвратить короткое замыкание, чтобы ток не протекал через устройство, что приводило к фактическому нулевому потреблению энергии микрореле в обоих режимах ВКЛ. / ВЫКЛ. Фактически, небольшие утечки тока всегда присутствуют вдоль линий смещения постоянного тока. Тем не менее, они в любом случае приводят к очень ограниченному количеству энергии, необходимой для управления МЭМС. Кроме того, электростатическое срабатывание МЭМС будет часто упоминаться в практических примерах, показанных далее в этой работе.В свете всех этих соображений ниже кратко изложено дальнейшее техническое обсуждение электростатики.

Электростатически управляемое устройство MEMS может быть эффективно представлено как конденсатор с параллельными пластинами, с одной фиксированной и одной подвижной пластинами, как описано в [59] и показано на рисунке 1.9.

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 1.9. (a) Схема устройства МЭМС с электростатическим управлением в виде конденсатора с параллельными пластинами, с одной фиксированной пластиной, а другой подвижной, когда напряжение смещения не приложено ( В, b = 0).(b) Смещенная подвижная пластина, когда напряжение смещения ниже порога втягивания ( В b PI ) на две пластины. (c) Свернутая (втянутая) подвижная пластина, когда напряжение смещения, равное или превышающее пороговое значение втягивания ( В b ⩾ V PI ), приложено к двум пластинам.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

Схема параллельной пластины с одной степенью свободы (1 степень свободы) показана на рисунке 1.9 (а). Нижняя пластина скована механически, а верхняя соединена с механической пружиной, постоянная упругости которой составляет k . Пружина допускает перемещение по вертикальной оси x . Площадь обеих пластин - A , а их начальное расстояние - x 0 . Они погружены в воздух (диэлектрическая проницаемость ε воздух ), и влиянием силы тяжести на верхнюю пластину и пружину можно пренебречь.

Когда напряжение смещения В b приложено к двум пластинам, и когда оно ниже порога втягивания ( В b PI ), ситуация описывается в Рисунок 1.9 (б). Из-за электростатического взаимодействия верхняя пластина перемещается вниз на x 1 . Сила электростатического притяжения F el выражается уравнением (1.1).

В то же время, все еще ссылаясь на рисунок 1.9 (b), пружина удлиняется на x 1 , создавая механическую восстанавливающую силу F mech , в отличие от F el , выражается законом Гука следующим образом:

Такая ситуация относится к состоянию равновесия, поскольку при заданном V b PI , F mech противодействует F el , и подвижная пластина остается устойчиво на расстоянии, равном x 0 - x 1 от нижележащего неподвижного электрода.Тем не менее, следует отметить, что, в то время как F mech линейно зависит от расстояния между пластинами, обычно называемого воздушным зазором, F el зависит от его квадратного значения. Решая систему уравнений (1.1) и (1.2) относительно напряжения, можно получить напряжение втягивания ( В, PI ), выраженное следующим образом:

Такой пороговый уровень смещения составляет подвижная пластина резко обрушивается над лежащей ниже неподвижной пластиной, как показано на рисунке 1.9 (в). Другими словами, вертикальное смещение верхней пластины по направлению к нижней можно регулировать аналогично до тех пор, пока V b PI , что соответствует одной трети начального воздушного зазора ( x 0 ). С физической точки зрения, V PI является предельным уровнем, для которого F el становится слишком большим, чтобы ему противодействовал F , механизм , и система становится нестабильной.Поскольку рисунок 1.9 (c) представляет собой упрощенную схему, между двумя сложенными пластинами не обозначен изолирующий слой. Фактически, при втягивании следует избегать физического контакта, так как это приведет к короткому замыканию двух пластин. По этой причине в реальных МЭМС тонкий изолирующий слой (толщиной , , , ) всегда наносится над нижележащим неподвижным электродом. В качестве альтернативы или в сочетании с таким слоем, электрически плавающие стопоры (то есть возвышенные стойки) также могут быть развернуты, чтобы обеспечить зазор между втянутыми электродами.Как только происходит втягивание, если напряжение смещения постепенно уменьшается, существует другое пороговое значение, соответствующее освобождению (отсоединению) сжатой пластины, называемое напряжением отрыва ( В, PO ), которое выражается как следует:

Как упоминалось ранее, поскольку F el зависит от квадрата приложенного напряжения, В PO обычно намного меньше, чем В PI . Это означает, что характеристика втягивания / вытягивания (срабатывание / отпускание) устройства МЭМС с электростатическим управлением демонстрирует определенный гистерезис, как это ясно видно из графика на рисунке 1.10.

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 1.10. Типичная характеристика втягивания / вытягивания, т. Е. Вертикальное смещение по сравнению с наложенным смещением, для устройства МЭМС с электростатическим управлением.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

При уменьшении напряжения смещения сразу после того, как происходит отрыв, характеристика вертикального смещения повторно соединяется с ранее полученной для повышения В b уровней (конечно, ниже В PI ).В конце концов, поскольку F , или зависит от квадрата приложенного напряжения, как показано уравнением (1.1), характеристика втягивания / вытягивания не изменяется при применении уровней положительного или отрицательного смещения. Эта характеристика очевидна, если посмотреть на график на рисунке 1.10, который симметричен относительно вертикальной оси 0 В.

Далее будут приведены примеры физических простых компонентов RF-MEMS, обсуждаемых в литературе. Ради единообразия в объяснении, все фотографии показанных физических образцов относятся к электростатически управляемым RF-MEMS устройствам, реализованным на той же платформе технологии поверхностной микрообработки, подробно описанной в [60, 61].На всех следующих микрофотографиях устройства MEMS и CPW / микрополосковые линии сделаны из электроосажденного золота толщиной от 2 мкм до 5 мкм. Толщина защитного слоя и, следовательно, воздушных зазоров всегда составляет около 3 мкм. Скрытый слой поликристаллического кремния (с высоким сопротивлением) используется для реализации фиксированных электродов смещения постоянного тока под подвешенными мембранами MEMS. Кроме того, дополнительный скрытый алюминиевый слой (с низким сопротивлением) используется для создания проходов радиочастотного сигнала и контактных площадок.Схематический разрез этой технологии ранее был представлен на рисунке 1.2 (а). Тем не менее, будут также представлены примеры, относящиеся к другим технологиям, обсуждаемым в литературе.

Омические и емкостные переключатели RF-MEMS

Вкратце резюмируя то, что обсуждалось ранее, микротехнологии позволяют изготавливать миниатюрные волноводы, в основном в CPW и микрополосковой конфигурации. Добавляя специальные этапы изготовления MEMS, можно реализовать подвешенные тонкие мембраны, которыми можно управлять / управлять в соответствии с различными механизмами преобразования.Основное внимание в этой работе уделяется ВЧ-МЭМС с электростатическим управлением. Поэтому большинство примеров, которые будут обсуждаться ниже, будут относиться к такому типу мультифизической связи.

При этом фундаментальный строительный блок, который обеспечивает реконфигурируемость RF-MEMS, представлен микрореле (или переключателем). Функция переключения, несмотря на то, что она основана на конфигурации с двумя состояниями (ОТКРЫТО / ЗАКРЫТО), может быть реализована по-разному, так как она может быть омической или емкостной, а также последовательной или шунтирующей [62].Конечно, эти перечисленные функции могут быть объединены во все возможные комбинации. В качестве репрезентативных примеров мы подробно обсудим последовательные омические и шунтирующие емкостные ВЧ-МЭМС переключатели.

На рисунке 1.11 показана микрофотография консольного омического переключателя серии RF-MEMS с электростатическим управлением в конфигурации CPW.

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 1.11. (a) Микрофотография консольного последовательного омического переключателя RF-MEMS в конфигурации CPW. (б) Крупный план микрореле. Подвесной кантилевер имеет длину 180 мкм и ширину 100 мкм.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

Подвижная мембрана размещается на пути радиосигнала. Он закреплен с одной стороны и может свободно перемещаться с другой, как показано на рисунке 1.11 (b) крупным планом. Поскольку контактная площадка находится под подвешенным наконечником, контакт металл-металл устанавливается при втягивании МЭМС.Следовательно, переключатель ОТКРЫТ, когда МЭМС выключен (положение покоя), и ЗАКРЫТО, когда МЭМС включен (втянут), как показано на упрощенных схемах на рис. 1.12 (a) и рис. 1.12 (b). соответственно. Кантилевер показывает измеренные напряжения втягивания и вытягивания 65 В и 50 В соответственно. Экспериментальное поведение РЧ с точки зрения S-параметров также показано на рисунке 1.12 и относится к диапазону частот от постоянного тока до 40 ГГц. В частности, на рисунке 1.12 (c) показано отражение (S11) и развязка (S21), когда микрореле MEMS выключено, а на рисунке 1.12 (d) сообщает об отражении (S11) и потерях (S21), когда микрореле MEMS включено.

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 1.12. (a) Упрощенная схема последовательного омического микрореле на рисунке 1.11 в ОТКРЫТОМ состоянии (переключатель MEMS ВЫКЛ.). (b) Упрощенная схема микрореле в ЗАКРЫТОМ состоянии (переключатель MEMS включен). (c) Измеренное отражение (S11) и изоляция (S21) микрореле в ОТКРЫТОМ состоянии (переключатель MEMS ВЫКЛ) от постоянного тока до 40 ГГц.(d) Измеренное отражение (S11) и потери (S21) микрореле в ЗАКРЫТОМ состоянии (переключатель MEMS включен) от постоянного тока до 40 ГГц.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

В ОТКРЫТОМ состоянии большая часть мощности отражается, как обозначено S11 на рисунке 1.12 (c), которое находится в диапазоне от ∼0 дБ до −0,6 дБ. Изоляция (S21) лучше -25 дБ до 10 ГГц и лучше -10 дБ до 40 ГГц. S21 ухудшается с увеличением частоты, потому что между подвешенным концом кантилевера MEMS и лежащей под ним контактной областью присутствует паразитное последовательное сопротивление.В состоянии ЗАКРЫТО S11 лучше, чем –25 дБ до 40 ГГц, что указывает на довольно хорошее согласование импеданса между источником RF и устройством MEMS (см. Рисунок 1.12 (d)). С другой стороны, потери (S21) очень ограничены и составляют лучше -0,5 дБ до 40 ГГц. Этот результат указывает на хорошее качество омического контакта между втянутой МЭМС и находящейся под ним металлической областью.

На рисунке 1.13 показана микрофотография шунтирующего емкостного переключателя RF-MEMS в конфигурации CPW. В этом случае микрореле MEMS представляет собой мембрану, шарнирно прикрепленную с обоих концов (конфигурация с зажимом-зажимом) к плоскостям заземления, размещенной поперек линии RF.

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 1.13. (a) Микрофотография шунтирующего емкостного переключателя RF-MEMS с зажимом-зажимом в конфигурации CPW. (б) Крупный план микрореле. Подвесная двухшарнирная мембрана имеет длину 180 мкм и ширину 100 мкм.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

Поведение шунтирующего емкостного переключателя двойственно по сравнению с последовательным омическим переключателем.Во-первых, не устанавливается омический контакт между подвижной мембраной MEMS и ВЧ-туннелем в любой из конфигураций ВКЛ / ВЫКЛ, а вместо этого устанавливается конденсатор с 2 состояниями. Тогда емкость реализует путь переменного импеданса к земле RF, а не между входом и выходом [62]. Более подробная информация представлена ​​на рисунке 1.14. Когда МЭМС выключен, расстояние между пластиной плавающей емкости и нижележащей пластиной максимально, поэтому шунтирующая емкость минимальна ( C мин ), как показано на рисунке 1.14 (а). Такая малая емкость обеспечивает путь к земле с высоким импедансом, который позволяет большей части радиочастотного сигнала проходить между входом и выходом устройства (переключатель ЗАКРЫТЬ). С другой стороны, когда MEMS включен (втянут), шунтирующая емкость достигает максимального значения ( C max ), как показано на рисунке 1.14 (b). В этом случае большая емкость создает путь с низким сопротивлением к земле, который отклоняет большую часть радиочастотного сигнала, проходящего через устройство, замыкая его на землю (переключатель OPEN).Измеренные S-параметры шунтирующего емкостного переключателя на рисунке 1.13 представлены на рисунке 1.14 в диапазоне от постоянного тока до 40 ГГц.

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 1.14. (a) Упрощенная схема шунтирующего емкостного микрореле на рисунке 1.13 в ЗАКРЫТОМ состоянии (переключатель MEMS ВЫКЛ.). (b) Упрощенная схема микрореле в ОТКРЫТОМ состоянии (переключатель MEMS включен).(c) Измеренное отражение (S11) и потери (S21) микрореле в ЗАКРЫТОМ состоянии (выключение MEMS) от постоянного тока до 40 ГГц. (d) Измеренное отражение (S11) и изоляция (S21) микрореле в ОТКРЫТОМ состоянии (переключатель MEMS включен) от постоянного тока до 40 ГГц.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

В частности, S-параметры для MEMS в выключенном состоянии (переключатель ЗАКРЫТЬ) указаны на рисунке 1.14 (c). Отражение (S11) лучше -20 дБ до 40 ГГц, что свидетельствует о хорошем согласовании импеданса устройства.Более того, потери (S21) лучше -0,8 дБ до 40 ГГц. В отличие от обсуждавшегося ранее омического переключателя, S21 для переключателя ЗАКРЫТЬ демонстрирует возрастающие потери в верхней части диапазона. Это связано с емкостью шунта, которая, несмотря на низкую ( C мин ), вызывает короткое замыкание на землю небольшой части сигнала. В любом случае потери лучше -1 дБ на частотах до 40 ГГц - это очень хороший результат для рабочих характеристик. На рисунке 1.14 (d) показаны S-параметры для MEMS в состоянии ON (переключатель OPEN).Начиная с нескольких ГГц, большая часть радиочастотного сигнала отражается, как показано кривой S11. С другой стороны, изоляция (S21) демонстрирует наилучшее значение, то есть -30 дБ, около 15 ГГц. Совершенно очевидно, что на емкостные переключатели, в отличие от омических микрореле, существенное влияние оказывает резонансное поведение реактивных элементов [61, 62]. Следовательно, они не могут показывать выдающиеся результаты на очень широком диапазоне. Тем не менее, используя их резонансные характеристики, они могут быть оптимизированы, чтобы превзойти омические устройства в очень четко определенных диапазонах частот.

Как упоминалось выше, микрореле - это фундаментальные блоки, обеспечивающие явную реконфигурируемость технологии RF-MEMS. В свете этого соображения микропереключатели всегда широко обсуждались в литературе, с первых дней существования ВЧ-МЭМС, в отношении различных аспектов их конструкции, топологии, радиочастотных и электромеханических характеристик, надежности, управления мощностью и т. Д. на. Например, в работе [63] обсуждается коммутационный блок RF-MEMS с ярко выраженной долговременной работоспособностью и цикличностью до 1 миллиарда в K-диапазоне (18–27 ГГц).Более того, концепция коммутатора, обсуждаемая в [64], относится к коммерческому RF-MEMS-устройству, входящему в комплект поставки, подходящему для мобильных приложений 4G. С другой стороны, в [65, 66] обсуждаются новые реализации переключателей RF-MEMS с улучшенными характеристиками. Что касается снижения напряжения втягивания, в литературе были продемонстрированы конструкции, демонстрирующие уровни срабатывания всего 5–7 В [67].

Переменные конденсаторы RF-MEMS (варакторы)

С концептуальной точки зрения переменный конденсатор RF-MEMS (обычно называемый варактором) существенно не отличается от емкостного переключателя.Следовательно, когда переменная емкость вставляется в конфигурацию «шунт-земля», ее поведение хорошо описывается упрощенными схемами, ранее показанными на рисунках 1.14 (a) и 1.14 (b). Принимая во внимание обсуждение, ранее развивавшееся вокруг эффекта втягивания в электростатически управляемой МЭМС, варактор можно настраивать аналоговым способом (т. Е. Непрерывно) только от положения покоя (нулевое смещение) до порога втягивания, т.е. одна треть общего воздушного зазора.После втягивания емкость резко переключится на максимальное значение.

На микрофотографии на рис. 1.15 (a) показан варактор RF-MEMS на основе плавающего золотого электрода с электростатическим управлением, подвешенного на четырех гибких балках в форме меандра.

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 1.15. (a) Микрофотография шунтирующего переменного конденсатора RF-MEMS с зажимом-зажимом (варактор) в конфигурации CPW.(b) Измеренная характеристика зависимости емкости от напряжения смещения ( C – V ). Емкостью можно управлять аналогично, пока не будет достигнут порог втягивания.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

Неподвижный противоэлектрод, расположенный под подвижной МЭМС, реализует вторую пластину конденсатора [67]. График на рисунке 1.15 (b) показывает зависимость измеренной емкости от напряжения смещения ( C – V ). Перед включением емкость находится в диапазоне от ~ 170 до 210 фФ (правая вертикальная ось), и ее можно регулировать непрерывно.Вместо этого при втягивании емкость резко увеличивается до ∼2,4 пФ (левая вертикальная ось). Следовательно, соотношение между емкостью состояния ВКЛ и ВЫКЛ ( C на / C off ) варактора на рисунке 1.15 составляет около 14, то есть больше, чем на один порядок величины.

Что касается переключателей RF-MEMS, научная литература всегда была заполнена несколькими публикациями, касающимися варакторов. С этой целью в [68] обсуждается альтернативная конструкция, позволяющая использовать низковольтный управляемый варактор.С другой стороны, фокусируясь на расширении диапазона настройки варактора, решение, описанное в [69], использует внутреннее внутреннее напряжение материала МЭМС, в то время как [70] предлагает решение на проектном уровне с двойным срабатыванием. механизм. Опять же, что касается улучшения линейности отклика варакторов RF-MEMS, в работе, обсуждаемой в [71], используется двойной варактор с контролем антисмещения для улучшения такой характеристики. По другой теме, со стороны средне- / долгосрочной надежности, в [72] сообщается о двойном импульсе смещения постоянного тока с целью уменьшения количества заряда, удерживаемого в изолирующем слое, и, в свою очередь, уменьшения заряда. называется экранированием напряжения (т.е. дрейф характеристики втягивания / вытягивания из-за инжекции заряда и ориентации диполей внутри изоляторов).

Дроссели RF-MEMS (переменные)

Принимая во внимание обсуждения, которые развились до настоящего момента, очевидно, что технология RF-MEMS также подходит для реализации высокопроизводительных катушек индуктивности. Возможность получения подвешенных катушек посредством процесса микрообработки поверхности с использованием временного слоя, а также изготовления металлических линий над тонкой подложкой, что может быть выполнено путем травления подложки с обратной стороны (объемная микрообработка), приводит к значительное снижение паразитарных воздействий и, как следствие, повышение добротности (добротности).На микрофотографии на рис. 1.16 (а) изображена подвесная катушка индуктивности в конфигурации CPW. График на рисунке 1.16 (b) показывает характеристическое сопротивление катушки индуктивности (S11) на диаграмме Смита со ссылкой на диапазон частот от постоянного тока до 30 ГГц.

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 1.16. (a) Микрофотография индуктора с подвешенной катушкой RF-MEMS в конфигурации CPW.(b) Диаграмма Смита входного характеристического импеданса (S11) от постоянного тока до 30 ГГц.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

Характеристика всегда преимущественно индуктивная, что подтверждается главным образом вращающейся кривой в верхней половине диаграммы Смита. Другой пример индуктора с воздушной подвеской, основанный на другой конструкции катушки, приведен в [73]. Несмотря на то, что характеристика настраиваемости не так важна для катушек индуктивности, как для конденсаторов, в литературе описаны различные подходы к настройке индуктивности, обусловленные гибкостью технологии RF-MEMS.Достаточно популярным подходом к настройке индукторов RF-MEMS является использование непланарности подвешенных катушек, вызванной остаточным напряжением в материале с рисунком. Это приводит к смещению соседних витков катушки вне плоскости (т. Е. По вертикали), вызывая уменьшение индуктивности по сравнению со случаем планарности. Однако, пропуская через катушку постоянный ток, нагрев вызывает снятие внутреннего напряжения, что временно улучшает плоскостность и, следовательно, увеличивает значение индуктивности.Точно так же можно, начиная с плоского устройства в исходном положении, вызвать деформацию вне плоскости с помощью тока смещения, который снижает индуктивность. Оба эти решения обсуждаются в [74] и [75] соответственно. Более экзотический метод достижения перестройки индуктора описан в [76]. В этом случае в сердечник нагнетается жидкость, что изменяет его проницаемость и, следовательно, общее значение индуктивности. Дополнительная информация и примеры, касающиеся высокопроизводительных (настраиваемых) индукторов RF-MEMS, приведены в [77].

1.2.2. Сложные реконфигурируемые пассивные элементы в технологии RF-MEMS

Обсуждение, проведенное в предыдущем подразделе, позволило выделить наиболее распространенные классы базовых компонентов, реализованных в технологии RF-MEMS. Общим знаменателем таких групп является реализация базовой функции переключения ВКЛ / ВЫКЛ (достижимой различными способами) и / или функции срабатывания, которая обеспечивает непрерывную (аналоговую) возможность настройки в определенном диапазоне. Используя вышеупомянутые базовые компоненты и дублируя или комбинируя их в соответствии с определенными критериями в рамках уникального физического устройства, можно реализовать более сложные пассивные устройства и сети RF-MEMS, способные реализовывать функции управления / обработки радиочастот / микроволн / миллиметров. -волновые сигналы с ярко выраженной настраиваемостью / реконфигурируемостью.В следующих разделах будут описаны наиболее распространенные классы сложных сетей RF-MEMS.

Коммутационные блоки и матрицы RF-MEMS

Начиная с самого элементарного компонента RF-MEMS, то есть микрореле, его дублирование и расположение в уникальном устройстве позволяет расширить функцию переключения от конфигурации ВКЛ / ВЫКЛ между одним завершение ввода и вывода для нескольких ветвей ввода и вывода. Микрофотография, представленная на рисунке 1.17 (a), показывает однополюсный двухканальный (SPDT) RF-MEMS в конфигурации CPW.Таким образом, это переключатель Т-типа с одним входом и двумя выходами, каждый из которых управляется омическим переключателем серии RF-MEMS с электростатическим приводом. В зависимости от конфигурации ВКЛ / ВЫКЛ двух (независимо управляемых) микрореле входной сигнал может подаваться на каждый из двух выходов, на оба или ни на один из них.

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 1.17. (a) Микрофотография RF-MEMS однополюсного двойного выброса (SPDT) в конфигурации CPW. (b) Измеренные значения отражения, потерь и развязки между соседними каналами (т. е. перекрестные помехи) в диапазоне от постоянного тока до 40 ГГц.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

График на рисунке 1.17 (b) показывает измеренное поведение S-параметра SPDT в диапазоне частот от постоянного тока до 40 ГГц и относится к конфигурации, в которой один выходной канал включен (переключатель ЗАКРЫТЬ; нажат), в то время как другой выключен (переключатель ОТКРЫТО; положение покоя).Потери (S21) между входом и проводящей выходной ветвью лучше, чем -1,1 дБ, а отражение (S11) лучше, чем -22 дБ, до 40 ГГц. Более того, изоляция между двумя выходными каналами (S23), обычно называемая перекрестными помехами, находится в диапазоне от -75 дБ до -27 дБ и всегда лучше, чем -45 дБ до 35 ГГц.

Сложность коммутационного блока может быть увеличена, тем самым расширив порядок реализуемой функции. Начиная с конфигурации, показанной на рисунке 1.17, количество выходных ветвей может быть увеличено, например, до коммутационных блоков однополюсного четырехходового типа (SP4T), в которых имеется четыре выходных терминала, а также, в более общем случае, Конфигурации с однополюсным и многонаправленным выбросом (SPMT).Кроме того, коммутация может выполняться через несколько входов и выходов, что приводит к фактическим коммутационным матрицам (например, 2 × 2, 4 × 4 или N × N ), которые могут быть эффективно спроектированы и изготовлены. в технологии RF-MEMS. В литературе приведено несколько примеров, подтверждающих достижение замечательных характеристик как для более простых коммутационных блоков, таких как SP4T [78–80], так и для матриц переключения различного порядка [81–84].

Настраиваемые фильтры RF-MEMS

Следуя тому же подходу, то есть добавляя функции переключения, можно включить настраиваемость для других классов пассивных устройств, как в случае фильтров RF. Например, конфигурация шпилечного фильтра хорошо известна в сообществе ВЧ-инженеров и обычно используется для формирования определенной характеристики полосы пропускания между входным и выходным окончаниями [85]. Такой класс фильтров стал настраиваемым, реализовав его в технологии RF-MEMS, как обсуждалось в [86] и изображено на микрофотографии на рисунке 1.18 (а).

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 1.18. (a) Микрофотография шпилечного фильтра RF-MEMS в микрополосковой конфигурации. (b) Измеренная характеристика полосы пропускания (S21) в двух различных сетевых конфигурациях.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

Шпильчатый фильтр использует индуктивный вклад U-образных изгибов и их емкостную связь для формирования полосы пропускания.В фильтре «шпилька» RF-MEMS (микрополосковая конфигурация) на рисунке 1.18 длина каждого U-образного элемента может быть увеличена путем добавления участка, выбираемого консольными последовательными омическими переключателями, аналогично устройству, ранее показанному на рисунке 1.11 (a). Такое изменение геометрии изменяет импеданс каждого U-образного элемента, что приводит к смещению полосы пропускания. Измеренная характеристика пропускания (S21) фильтра показана на рисунке 1.18 (b). Когда переключатели MEMS не задействованы (короткие U-образные элементы), проходная полоса центрируется вокруг 6.3 ГГц. С другой стороны, когда микропереключатели MEMS втянуты (длинные U-образные элементы), ширина полосы пропускания центрируется около 5,5 ГГц, то есть примерно на 1 ГГц ниже.

В научной литературе имеется множество значительных работ по использованию устройств RF-MEMS для реализации высокопроизводительных настраиваемых / переключаемых RF-фильтров. В отличие от других классов сложных сетей RF-MEMS, гибридизация / интеграция MEMS с другими технологиями исследована довольно широко. В связи с этим сообщается несколько примеров реконфигурируемых фильтров, полностью реализованных в технологии RF-MEMS [87–89].Помимо этой опции, были также исследованы различные способы получения интегрированных микропереключателей RF-MEMS (имеющихся в продаже) с фильтрами, реализованными, например, в технологии печатных плат (PCB), чтобы обеспечить желаемую настраиваемость [90–93 ]. Кроме того, еще одно технологическое решение, представляющее особый интерес, касается реализации трехмерных резонансных резонаторов с высокой добротностью, в которых используются настраиваемые элементы RF-MEMS (в основном варакторы) для изменения полосовой характеристики фильтра [94–97].

РЧ-МЭМС-реконфигурируемые фазовращатели

Другой класс пассивных устройств, который значительно выигрывает от использования технологии РЧ-МЭМС, - это реконфигурируемые фазовращатели, особенно подходящие в цепи возбуждения антенн с электронным управлением. Пример 5-битного реконфигурируемого фазовращателя RF-MEMS в микрополосковой конфигурации обсуждается в [98], а его микрофотография показана на рисунке 1.19 (a). Устройство имеет 5 переключаемых ступеней (т.е.5 бит), в котором можно выбрать два тракта разной длины (для каждого модуля) с помощью омических переключателей серии RF-MEMS. Чем длиннее обозначает путь, по которому должен пройти РЧ-сигнал, и чем больше обозначает фазовый сдвиг выходного сигнала по отношению к входному, наблюдаемый через параметр S21. Реконфигурируемый фазовый сдвиг каждого каскада (бита) добавляется к другим, поскольку 5 блоков каскадированы, что приводит к 32 возможным конфигурациям.

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 1.19. (a) Микрофотография 5-битного реконфигурируемого фазовращателя RF-MEMS в микрополосковой конфигурации. (b) Фазовый сдвиг ввода / вывода (S21) для различных сетевых конфигураций от 15 ГГц до 25 ГГц.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

График на рисунке 1.19 (b) показывает измеренный фазовый сдвиг (S21) сети RF-MEMS для нескольких различных конфигураций в диапазоне частот от 15 ГГц до 25 ГГц. Помимо ранее рассмотренного примера, в научной литературе сообщается о большом разнообразии фазовращателей RF-MEMS с несколькими состояниями.В частности, соответствующие усилия были посвящены разработке цифровых устройств с несколькими состояниями [99–101], а также постоянно настраиваемых сетей [102–103]. Также интересно, что сообщается о монолитных решениях, в которых фазовращатель RF-MEMS спроектирован и изготовлен вместе с миниатюрными реконфигурируемыми антеннами в рамках той же технологической платформы [104–106].

RF-MEMS-тюнеры согласования импеданса

Наличие высокоэффективных настраиваемых реактивных компонентов, таких как варакторы и индукторы, а также простота выбора / отмены выбора фиксированных емкостей / индуктивностей с высокой добротностью с помощью омических элементов с малыми потерями. переключатели, также стимулировали использование технологии RF-MEMS для реализации тюнеров согласования импеданса.Пример схемы согласования импеданса, полностью реализованной в технологии RF-MEMS, обсуждается в [107], а микрофотография физического образца представлена ​​на рисунке 1.20 (a). Устройство, разработанное в конфигурации CPW, имеет 8 ступеней переключения на основе омических переключателей RF-MEMS консольного типа, которые, в зависимости от их конфигурации ВКЛ / ВЫКЛ, выбирают различные реактивные компоненты, которые нагружают ВЧ линию.

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 1.20. (a) Микрофотография 8-битного тюнера RF-MEMS с настраиваемым согласованием импеданса в конфигурации CPW. (b) Диаграмма Смита, показывающая преобразование, осуществляемое устройством между входным (S11) и выходным (S22) характеристическим импедансом в нескольких конфигурациях на частоте 10 ГГц.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

Сеть RF-MEMS снабжена двумя батареями реактивных компонентов, то есть конденсаторами металл-изолятор-металл (MIM), как показано в верхней части рисунка 1.20 (а), и индукторы с воздушной подвеской, как видно в нижней части рисунка 1.20 (а). Эти реактивные элементы предназначены для последовательного или шунтирующего включения в центральную ВЧ-линию, в зависимости от того, какие переключатели втянуты, а какие остаются в исходном положении. Таким образом, сеть RF-MEMS реализует двойную каскадную LC-лестничную схему [85], в которой любой последовательный или шунтирующий реактивный элемент может быть емкостным, индуктивным, как параллельно, так и ни один из них не выбран, что обеспечивает возможность 256 различных преобразований импеданса.Диаграмма Смита, показанная на рисунке 1.20 (b), показывает лишь некоторые из всех функций, выполняемых тюнером импеданса. На графике каждая стрелка показывает, как для каждой конфигурации входное характеристическое сопротивление (S11) преобразуется на выходе (S22).

Несмотря на то, что они не являются густонаселенными, как в случае с другими классами устройств, в научной литературе обсуждается несколько уместных примеров RF-MEMS-тюнеров согласования импеданса, что доказывает довольно обширный охват диаграммы Смита [108–111].

Программируемые аттенюаторы мощности RF-MEMS

Категория сложных сетей, которые, несмотря на то, что они время от времени изучались в первые годы внедрения RF-MEMS и в последнее время привлекают все больше внимания в исследовательском и промышленном научном сообществе, имеют программируемую (ступенчатую) мощность аттенюаторы для сигналов ВЧ, СВЧ и миллиметрового диапазона. Один из первых примеров, обсуждаемых в литературе, приведен в [112], а микрофотография изготовленной сети RF-MEMS показана на рисунке 1.21 (а).

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 1.21. (a) Микрофотография 4-битного программируемого ступенчатого аттенюатора RF-MEMS в конфигурации CPW. (b) Измеренное затухание (S21), реализованное устройством в нескольких конфигурациях, от постоянного тока до 30 ГГц.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ Изображение высокого разрешения

Сеть RF-MEMS состоит из поликристаллических кремниевых заглубленных резисторов различных номиналов, вставленных вдоль линии RF (последовательная конфигурация).Кроме того, омические МЭМС-переключатели консольного типа с контактными пальцами до и после каждого нагрузочного резистора размещаются поперечно вдоль устройства. Когда переключатель MEMS приводится в действие (втягивается), пальцы устанавливают омический контакт с нижними металлическими площадками, и путь с очень низким сопротивлением заставляет радиочастотный сигнал течь через саму мембрану золотого переключателя, а не через заглубленный резистор из поликристаллического кремния. . Другими словами, нагрузочный резистор закорочен, и поэтому ослабление, реализуемое всей сетью, уменьшается.С особым обращением к устройству на рисунке 1.21 (a), полное затухание может быть ступенчато в соответствии с 4-битным, то есть 16 различными уровнями затухания. График на рисунке 1.21 (b) показывает измеренное затухание (S21) в нескольких сетевых конфигурациях в диапазоне от постоянного тока до 30 ГГц. Несмотря на то, что охарактеризованный частотный диапазон довольно широк, все трассы имеют довольно плоскую характеристику и уровни затухания, которые могут быть установлены в пределах от -3 дБ до -20 дБ.

Другие реализации в технологии RF-MEMS ступенчатых аттенюаторов с несколькими состояниями были недавно продемонстрированы в литературе, в некоторых случаях для измеренных диапазонов частот до 110 ГГц [113–115].

Разное RF-MEMS

Чтобы завершить эту вводную главу, посвященную технологии RF-MEMS, мы кратко перечислим другие примеры базовых компонентов и сложных сетей, не охваченные ранее описанными классами.

Первая категория - это механические резонаторы на основе технологии MEMS. Причины, по которым они не всегда классифицируются как RF-MEMS, многочисленны. Во-первых, часто рабочая частота находится не в диапазоне радиочастот / микроволн / миллиметрового диапазона, а ниже.Кроме того, механические резонаторы MEMS редко настраиваются, и они обычно не имеют волноводной конфигурации и не имеют переключателей или варакторов. Помимо этих соображений, относящихся исключительно к определению, механические резонаторы MEMS представляют собой высокопроизводительные преобразователи, использующие двойное преобразование между физическими областями, чтобы управлять выбором частоты в очень узком диапазоне. Более подробно, сигнал с определенным спектром питает резонатор, выполняя преобразование от электрического к механическому.Устройство MEMS резонирует на определенной механической частоте, которая преобразуется обратно из механической в ​​электрическую область. Выходной электрический сигнал имеет очень узкую полосу по сравнению с входным, а выбор частоты зависит от механических характеристик резонатора MEMS. Такая очень избирательная функция фильтрации имеет решающее значение для таких устройств, как генераторы, которые предназначены для генерации опорной (RF) частоты с ярко выраженной стабильностью во времени и максимально узкой полосой пропускания вокруг несущей.Механические резонаторы MEMS с высокой добротностью и замечательной стабильностью во времени и температуре широко описаны в литературе [116–120]. Принцип прямого и обратного преобразования между электрической и механической областями используется также в других классах устройств фильтрации частоты, таких как так называемые поверхностные акустические волны (SAW), фильтры объемных акустических волн (BAW) и (тонкие) пленочные объемные фильтры. Акустические резонаторы (FBAR). В этом случае входной электрический сигнал (с определенным спектром) преобразуется в акустическую волну, которая проходит через определенный материал, а затем преобразуется обратно в узкополосный электрический сигнал [121–124].

Другая категория устройств RF-MEMS - это электромагнитные резонаторы и LC-резервуары, необходимые, например, для точного выбора частоты RF, генерируемой генераторами, управляемыми напряжением (VCO). В отличие от механических резонаторов, в этом случае отсутствует преобразование из электрической / электромагнитной в механическую область для работы функции выбора. Реактивные (емкостные и индуктивные) характеристики устройства определяют его удельный резонанс, который, следовательно, формирует выходной сигнал.Электромагнитные резонаторы и LC-резервуары значительно выигрывают от внутренней реконфигурируемости RF-MEMS, подробно описанной выше. Например, достаточно реализовать часть емкостного вклада LC-резервуаров с помощью варактора RF-MEMS, чтобы обеспечить широкую настраиваемость функции фильтрации, управляемой всем устройством. В научной литературе описаны различные реализации электромагнитных резонаторов и LC-резервуаров в технологии RF-MEMS, как в отношении концепций проектирования в планарной технологии [125, 126], так и в отношении использования трехмерных резонансных резонаторов (нераспространяющийся режим) с настраиваемыми элементами [127, 128]. ].

Другие ВЧ-МЭМС-устройства, представляющие интерес в современных ВЧ-компонентах и ​​системах, - это направленные ответвители / разветвители. Эти пассивные элементы предназначены для объединения различных сигналов для выполнения определенных функций микширования, например критически важны в РЧ-передатчиках / приемниках (трансиверах), а также в системах автоматизированного испытательного оборудования (ATE), таких как векторные анализаторы цепей (VNA). Как легко предположить, внутренняя настраиваемость RF-MEMS обеспечивает явную реконфигурируемость ответвителей / разветвителей, как в отношении выбора различных РЧ-сигналов для смешивания вместе, так и в отношении степени (в единицах дБ) в соответствии с какие такие сигналы должны быть объединены или разделены.Что касается других категорий ВЧ-МЭМС, научная литература по направленным ответвителям / разветвителям содержит несколько значительных статей, в которых обсуждаются различные концепции дизайна и разнообразные решения с точки зрения технологических платформ микротехнологии [129–135].

Возвращаясь к программируемым фазовращателям, подклассом устройств RF-MEMS являются так называемые линии истинной задержки (TTDL). Эти реконфигурируемые сети фактически являются фазовращателями с довольно выраженной линейностью фазового сдвига по частоте.Эта характеристика обеспечивает задержку истинного времени (TTD), которая является постоянной (т. Е. Инвариантной) задержкой по отношению к частоте. В соответствующих статьях обсуждаются TTDL в технологии RF-MEMS, а также достигнутые замечательные характеристики с точки зрения реконфигурируемости [136–140].

Наконец, в заключение этой главы, однозначно проявилась гибкость технологии RF-MEMS в реализации функций обработки сигналов RF / микроволнового / миллиметрового диапазона, обеспечивающая высокопроизводительную, выраженную реконфигурируемость / настраиваемость и широкополосную работу по частоте.В следующих подходах, подобных тем, которые обсуждались в предыдущих разделах, разработчики и инженеры ВЧ-систем теперь имеют возможность разработать новаторские концепции проектирования, посвященные реализации пассивных ВЧ-МЭМС с характеристиками, превосходящими те, о которых сообщалось до сих пор. Кроме того, совмещение дополнительных функций, таких как, например, реконфигурируемый фазовый сдвиг с многоуровневым ступенчатым затуханием, в одном физическом устройстве RF-MEMS также является жизнеспособным вариантом, обладающим не столь скрытым потенциалом, особенно с учетом будущего. Приложения 5G.

В этой главе развернуто общее обсуждение технологий MEMS (MicroElectroMechanical-Systems) и RF-MEMS (MEMS для пассивных радиочастот). Во-первых, возникновение концепции микросистем было проанализировано со ссылкой на эволюцию полупроводниковых технологий, выделены общие черты, а также то, как их можно различить. В связи с этим было проведено краткое обсуждение эволюции (стандартных) полупроводниковых технологий, включая движущую тенденцию закона Мура, который в основном описывает и все еще описывает десятилетия эволюции технологии транзисторов.Было также отмечено, что параллельно с созреванием и консолидацией стандартных полупроводниковых технологий в конце 1960-х годов начались эксперименты с этапами микротехнологии, посвященными получению микросистем, то есть микроустройств с механическими свойствами. Затем были обсуждены первые примеры реальных устройств MEMS, о которых сообщалось в литературе во второй половине 1970-х годов.

Были также описаны наиболее широко используемые технологические процессы для реализации МЭМС, а именно поверхностная и объемная микрообработка, с акцентом на их фундаментальные характеристики и типичные особенности, отличающие друг от друга.По-прежнему ссылаясь на сложную взаимосвязь между МЭМС и стандартными полупроводниковыми технологиями, обсуждались концепции « More Moore » и « More than Moore », в результате чего в центре внимания находились противоположные тенденции, которым следуют микросистемы и полупроводники в отношении миниатюризации и настройки. .

Затем была представлена ​​концепция RF-MEMS, подчеркивающая относительную новизну использования этого вида микросистем по сравнению с датчиками и исполнительными механизмами, такими как, например, инерциальные датчики (акселерометры и гироскопы) и микрозеркала.

Были рассмотрены четыре основных механизма управления устройствами RF-MEMS (электростатический; электромагнитный; пьезоэлектрический; термоэлектрический). Были также включены фундаментальные физические соображения относительно электростатического срабатывания ВЧ-МЭМС, который является одним из наиболее распространенных, а также используется в практических примерах, которые будут перечислены в этой книге.

Впоследствии были введены наиболее распространенные категории устройств RF-MEMS с упором как на простые компоненты, так и на сложные реконфигурируемые сети высокого порядка.В отношении первых сообщалось о микрореле (или переключателях), переменных конденсаторах (варакторах) и индукторах. Что касается последнего, вместо этого были обсуждены несколько классов сложных сетей RF-MEMS, среди которых сложные коммутационные блоки, программируемые ступенчатые аттенюаторы, тюнеры согласования импеданса и так далее. Для всех вышеупомянутых категорий ВЧ-МЭМС показаны типовые проектные реализации и экспериментально наблюдаемые рабочие характеристики / характеристики.

Инновационные фармацевтические разработки, основанные на нарушении барьерных свойств рогового слоя

Использование игл для подкожных инъекций, часто связанное с фобией, болью и риском укола иглой, использовалось для преодоления некоторых часто возникающих ограничений доставки при доставке высокомолекулярных соединений [111, 112].Были изучены некоторые инновационные методологии для решения этих проблем, включая использование MN и зачистки ленты. Эти концепции будут описаны ниже.

4.5.2. Массивы микроигл (MN)
Массивы

MN, минимально инвазивные системы доставки лекарств, были разработаны для преодоления некоторых недостатков, обычно связанных с использованием игл для подкожных инъекций, а также для решения и улучшения соблюдения пациентом режима лечения. Массивы MN потенциально могут быть использованы в качестве альтернативы технологиям подкожных и подкожных игл () [12,34,111,112].Технологии MN были предметом интенсивных исследований и разработок как академических, так и промышленных исследователей, причем некоторые устройства в настоящее время находятся в клинической разработке, а другие ожидают утверждения FDA [1,34]. Также количество публикаций, описывающих ЗН как новые минимально инвазивные устройства для доставки лекарств, за последние годы выросло в геометрической прогрессии [1,34,112,115]. Поскольку MN сочетают в себе простоту использования трансдермального пластыря с эффективностью доставки, достигаемой с использованием обычных игл и шприцев для подкожных инъекций, они продолжают вызывать интерес и инвестиции [34,116].

Схематическое изображение механизма действия устройства с набором микроигл. Устройство перфорирует роговой слой (SC), обеспечивая прямой доступ лекарств к подлежащему жизнеспособному эпидермису, не достигая кровеносных сосудов и нервных волокон, расположенных в дерме (перепечатано из [12] с разрешения. Copyright 2013 Elsevier).

MN - это несколько микроскопических выступов, обычно собираемых на одной стороне поддерживающего основания или накладки, обычно от 25 до 2000 мкм в высоту [5,12], от 50 до 250 мкм в ширину основания и от 1 до 25 мкм в диаметре кончика [ 20,112,117,118].Иглы должны быть подходящей длины, ширины и формы, чтобы избежать контакта с нервом при введении в слои кожи [117,118,119]. Обычно их создают в виде массивов, чтобы улучшить контакт поверхности с кожей и облегчить проникновение терапевтических молекул в кожу [112, 120]. MN предназначены для создания переходных водных каналов через кожу, тем самым увеличивая поток молекул от небольших гидрофильных молекул, таких как алендронат [52], до макромолекул, включая низкомолекулярные гепарины [4,121], инсулин [122] и вакцины [123]. безболезненно [112,124].Помимо аспекта безболезненной доставки, есть много других преимуществ технологий MN, таких как: тот факт, что они не вызывают кровотечения [125]; устранить вариабельность трансдермального дозирования малых молекул [45,126]; только минимальное проникновение патогенов через отверстия, вызванные MN [124,127]; потенциал для самоуправления [1,128]; потенциал для преодоления и уменьшения случаев случайных травм от укола иглой и риска передачи инфекций [12,112], в дополнение к простоте утилизации отходов MN [11,112].

Как уже отмечалось ранее в этом обзоре, одним из наиболее привлекательных приложений массивов MN является их использование в вакцинации и, действительно, в стратегиях самовакцинации. Кожа содержит высокие концентрации клеток адаптивного и врожденного иммунитета, включая макрофаги, клетки Лангерганса и дермальные дендритные клетки. На сегодняшний день разрешена только пероральная вакцина против брюшного тифа для самостоятельного введения в домашних условиях [129]. Инъекции вакцин в эпидермис или дерму иммунологически лучше, чем инъекции в мышцу, где находятся гораздо меньшие популяции иммунных клеток, и поэтому этот подход MN предлагает отличный потенциал амплификации для желаемого иммунного ответа [21,130].В результате доза, необходимая для вакцинации через кожу через MN, будет намного ниже, чем доза, необходимая для введения в мышцу обычной иглы и шприца. Доставка вакцины через кожу обеспечивает более легкое и безболезненное введение. Более того, эти устройства для вакцинации против MN можно изготавливать недорого [5,34,112].

Первыми двумя коммерчески продаваемыми продуктами на основе MN являются Intanzia ® и Micronjet ® , которые основаны на металлическом и кремниевом MN соответственно () [131].Intanza ® - первая вакцина против гриппа, нацеленная на дерму, высокоиммуногенную область. Он был разработан и лицензирован Sanofi Pasteur MSD Limited и продается в двух направлениях; Интанза ® 9 мкг для взрослых в возрасте от 18 до 59 лет и Интанза ® 15 мкг для взрослых от 60 лет и старше. Система вакцины против гриппа Intanza ® имеет длину иглы 1,5 мм [132]. MicronJet - это одноразовое устройство на основе MN для внутрикожной доставки вакцин и лекарств.Он был разработан и лицензирован NanoPass.

Текущие коммерческие продукты на основе MN ( a ) Intanza ® и ( b ) MicronJet ® .

Несколько компаний работали над разработкой лекарств или вакцин на основе MN, включая 3M, Clearside Biomedical, NanoPass Technologies, Corium International, TheraJect, Circassia, Radius Health, Lohmann Theotherapy Systems (LTS) и Zosano Pharma. Зосано разработал трансдермальный пластырь, состоящий из массива титанового МН, покрытого паратироидным гормоном (ПТГ) (от 20 до 40 мкг), прикрепленного к адгезивному пластырю и наносимого через многоразовый аппликатор на кожу [1,133].Второе исследование, включающее титановую накладку Zosano MN, было проведено Ameri et al. 2014, чтобы оценить возможность использования титановых MN для доставки рекомбинантного гормона роста человека (rhGH) [126]. В этом исследовании было обнаружено, что биодоступность rhGH MNpatch и текущих продуктов для подкожных инъекций (нордитропин ® ) были сходными, что указывает на то, что этот продукт MN может использоваться в качестве удобной для пациента альтернативы подкожной инъекции нордитропина ® [126 133].Компания 3M Microneedle Technologies (MTS) разработала МЯ с покрытием для доставки водорастворимых, полярных и ионных молекул, таких как лидокаин, через кожу. Эта система успешно доставляет лекарства к коже за секунды и обеспечивает быстрое начало местной анальгезии (~ 1 мин), что облегчает выполнение рутинных или экстренных процедур [51, 134].

Форма и геометрия MN имеют решающее значение при проектировании и производстве [22,135,136,137]. Иглы должны иметь возможность вводить в кожу, не ломаясь, и иглы должны быть подходящей длины, ширины и формы, чтобы избежать контакта с нервом и создать эффективные пути для доставки небольших лекарственных средств, макромолекул и наночастиц, а также для экстракции жидкости. в зависимости от целей каждого устройства [115,117,119,138].Эластичные свойства кожи человека могут препятствовать эффективному проникновению МН из-за скручивания волокон кожи вокруг игл во время применения, особенно в случае тупых и коротких МН [117]. На сегодняшний день во многих статьях описано изготовление различных MN из различных материалов с использованием различных процессов микролитья или других методов, таких как лазеры [112, 139, 140]. Как правило, существует четыре стратегии TDD с использованием MN () [22,123]. Это твердые, растворимые и полые МН с покрытием. Новый пятый MN-тип, а именно гидрогель MN, вызвал большой интерес в недавнем прошлом и представлен в.

Схематическое изображение четырех различных методов применения MN, используемых для облегчения трансдермальной доставки лекарств. ( a ) Твердые MN для увеличения проницаемости лекарственного препарата путем создания микроотверстий на коже; (b ) МН с покрытием для быстрого растворения лекарственного средства с покрытием в коже; ( c ) Растворимые MN для быстрого или контролируемого высвобождения лекарственного средства, встроенного в микроиглы; ( d ) Полые МН, используемые для прокалывания кожи и обеспечения высвобождения жидкого лекарственного средства после активного вливания или диффузии состава через отверстия иглы.(Перепечатано из [11] с разрешения. Copyright 2008 Elsevier).

Новый гидрогельобразующий МН способствует контролируемой трансдермальной доставке лекарств. (a ) Увеличенный вид защитного слоя, адгезивного пластыря, содержащего лекарственное средство, и твердой сшитой матрицы MN из гидрогеля, которая составляет интегрированный пластырь из гидрогелевого MN; ( b ) Нанесение интегрированного гидрогелевого пластыря MN на поверхность кожи; ( c ) Диффузия воды в массив MN, приводящая к контролируемому набуханию массивов и диффузии молекул лекарственного средства из адгезивного пластыря через канал гидрогеля; ( d ) Неповрежденные массивы гидрогелевых MN после удаления с кожи.(Перепечатано из [12] с разрешения. Copyright 2013 Elsevier).

(1) Полые MN используются для доставки растворов лекарств методом «тыка и поток»; который включает введение MN в ткань, а затем раствор лекарственного средства может транспортироваться через отверстие MN аналогично иглам для подкожных инъекций [141, 142], но полые MN обычно требуют очень точной и дорогостоящей технологии производства [111]. Пассивная диффузия лекарственного раствора может происходить через МЯ, но активная доставка обеспечивает более высокую скорость доставки.Для активной доставки требуется движущая сила, шприц можно использовать для подачи раствора через МЯ в ткань, но в некоторых исследованиях системы МН комбинируются с насосом или сжатым газом [143,144].

(2) «Ткнуть и заплатить» в основном для твердого МЯ путем прокалывания верхних слоев кожи твердым МН и создания микроканалов с последующим нанесением лекарственного препарата (например, пластыря, геля) на этот участок пирсинга [5,112]. Предварительная обработка кожи создает микроканалы в коже, тем самым усиливая поток молекул через кожу.

(3) «Покрыть и проткнуть» путем прокалывания кожи твердым МН, покрытым лекарственным средством, что решает проблему двухэтапного нанесения и обеспечивает чрезвычайно быструю доставку лекарственного средства [111,145]. Доставка из МН с покрытием оказалась привлекательной, особенно для высокомолекулярных молекул [146]. Однако доставка лекарств ограничена из-за малых размеров стержня и кончика МН [146, 147, 148].

(4) «Ткнуть и высвободить» для растворения / пористости / образования гидрогеля MN, через который лекарство будет диффундировать в большой круг кровообращения ().Материалы, из которых производятся MN, действуют как депо лекарств, удерживая их до тех пор, пока не произойдет триггер для высвобождения, , т.е. , растворение в случае растворимого MN или набухание в случае гидрогелевого MN [22,131,149]. Эта стратегия исключает необходимость утилизации острых предметов и возможность случайного повторного использования MN. Более того, сообщалось, что растворимые участки MN успешно доставляют как небольшие (MW 500 Да), так и макромолекулы (MW 500 Da) в подходах «вытолкнуть и высвободить» [25,26].

Было показано, что широкий спектр типов и конструкций MN эффективен для трансдермальной доставки разнообразного диапазона молекул, как in vitro, , так и in vivo [10,12] . В настоящее время существует потенциал для значительного расширения ассортимента и типов лекарств, которые могут эффективно доставляться через кожу. Это значительно повысит ценность рынка трансдермальной доставки и будет приобретать все большее значение в ближайшие годы, поскольку количество новых лекарств биологического происхождения продолжает расти.Будущие исследования потребуются для решения потенциальных проблем регулирования использования устройств MN, а также для сосредоточения внимания на проектировании и разработке процессов, позволяющих использовать недорогие и эффективные средства для массового производства MN. Ряд других физических подходов, таких как сонофорез, электропорация, ультразвук и ионтофорез, были объединены с MN, чтобы улучшить проникновение лекарств. Колли и др. , 2012 определили, что трансдермальная доставка прохлорперазина эдисилата была значительно улучшена, когда MN использовался в сочетании с ионтофорезом [150].Более того, доставка ропинирола гидрохлорида с помощью MN и ионофореза была значительно выше по сравнению с одним модулированным ионтофорезом [151].

Прикладные науки | Бесплатный полнотекстовый | SwissFEL: Швейцарский рентгеновский лазер на свободных электронах

Выражение признательности

Авторы хотели бы выразить свою глубокую благодарность всем учреждениям, с которыми мы сотрудничали в этом проекте: ASTeC (Дарсбери, Великобритания), SPring-8 (JASRI). / RIKEN, Хиого, Япония), CERN (Женева, Швейцария), SLAC (Стэнфорд, Калифорния, США), Elettra Sincrotrone Trieste (Басовицца, Италия), DESY (Гамбург, Германия) и европейский XFEL (Шенефельд, Германия).Кроме того, авторы выражают признательность за советы и поддержку, которые они получили в ходе подготовки и реализации SwissFEL со стороны членов консультативного комитета FLAC под председательством Йорга Россбаха (DESY и Гамбургский университет), экспертной комиссии ESA под председательством Войцеха Гавельды (европейский XFEL). и Университет Яна Кохановского), экспертной комиссии ESB под председательством Стивена Джонсона (ETH Zürich) и аналитической комиссии ESB-MX под председательством Матиаса Франка (LLNL). Мы также хотели бы выразить признательность за финансирование и поддержку, которые мы получили от Швейцарского федерального правительства, Совета ETH, правительства кантона Ааргау, Швейцарского национального научного фонда, города Вюренлинген и Швейцарского лотерейного фонда (Swisslos). .Наконец, мы хотели бы поблагодарить за поддержку и усилия всех групп PSI, которые внесли свой вклад в этот проект.

Рисунок 1. Схема ускорителя SwissFEL. Он состоит из инжектора S-диапазона, линейного ускорителя C-диапазона и двух ондуляторных линий. Детали этих компонентов описаны в следующих разделах.

Рисунок 1. Схема ускорителя SwissFEL. Он состоит из инжектора S-диапазона, линейного ускорителя C-диапазона и двух ондуляторных линий.Детали этих компонентов описаны в следующих разделах.

Рисунок 2. Ускорительные модули С-диапазона линейного ускорителя 1.

Рисунок 2. Ускорительные модули С-диапазона линейного ускорителя 1.

Рисунок 3. Ондуляторная линия SwissFEL Aramis общей длиной 60 м (4 м каждый модуль и 0,75 м пересечения).

Рисунок 3. Ондуляторная линия SwissFEL Aramis общей длиной 60 м (по 4 м каждый модуль и 0.75 м пересечения).

Рисунок 4. Держатель магнитного блока из экструдированного алюминия. Высоту магнитов можно отрегулировать с помощью клина, показанного на изображении справа.

Рисунок 4. Держатель магнитного блока из экструдированного алюминия. Высоту магнитов можно отрегулировать с помощью клина, показанного на изображении справа.

Рисунок 5. Измеренная кривая усиления энергии импульса SwissFEL в зависимости от установленных модулей ондулятора при энергии электронов 900 МэВ (слева).Насыщенность достигается после вставки 9 модулей. Энергия импульса измеряется газовым датчиком интенсивности и положения пучка фотонов (см. Раздел 3.3.1). Изображение пучка фотонов при насыщении, записанное сцинтилляционным экраном Ce: YAG, показано справа. Рисунок 5. Измеренная кривая усиления энергии импульса SwissFEL в зависимости от установленных модулей ондулятора при энергии электронов 900 МэВ (слева). Насыщенность достигается после вставки 9 модулей. Энергия импульса, измеренная газовым датчиком интенсивности и положения пучка фотонов (см. Раздел 3.3.1). Изображение пучка фотонов при насыщении, записанное сцинтилляционным экраном Ce: YAG, показано справа.

Рисунок 6. Оптическая схема жестких рентгеновских лучей ондулятора Арамиса. На вставках показаны настройки для розового и монохроматического режима работы пучков Арамис-1 (A, B) и Aramis-2 (C, D) соответственно.

Рисунок 6. Оптическая схема жестких рентгеновских лучей ондулятора Арамиса. На вставках показаны настройки для розового и монохроматического режима работы пучков Арамис-1 (A, B) и Aramis-2 (C, D) соответственно.

Рисунок 7. Требуемое качество поверхности зеркал Kirkpatrick-Baez (KB).

Рисунок 7. Требуемое качество поверхности зеркал Kirkpatrick-Baez (KB).

Рисунок 8. Схематический чертеж конструкции монитора обратного рассеяния фотонов (PBPS).

Рисунок 8. Схематический чертеж конструкции монитора обратного рассеяния фотонов (PBPS).

Рисунок 9. Схема установки монитора прихода и длины фотонов (PALM).

Рисунок 9. Схема установки монитора прихода и длины фотонов (PALM).

Рисунок 10. Laser I и Laser II расположены в лазерной лаборатории LHx, на этаже над двумя экспериментальными станциями Alvra (ESA) и Bernina (ESB).

Рисунок 10. Laser I и Laser II расположены в лазерной лаборатории LHx, на этаже над двумя экспериментальными станциями Alvra (ESA) и Bernina (ESB).

Рисунок 11. Доступные режимы работы для рентгеновской диагностики и экспериментов ЛСЭ. Из [112]. Рисунок 11. Доступные режимы работы для рентгеновской диагностики и экспериментов ЛСЭ. Из [112].

Рисунок 12. Экспериментальные площадки SwissFEL. Ускоритель находится слева от вышеуказанной области, а рентгеновские лучи проходят слева направо.

Рисунок 12. Экспериментальные площадки SwissFEL. Ускоритель находится слева от вышеуказанной области, а рентгеновские лучи проходят слева направо.

Рисунок 13. Рентгеновская камера "Альвра" Экспериментальная станция. Рентгеновские лучи поступают из отсека для оптики слева от схемы и движутся слева направо на рисунке. На различные компоненты, расположенные в домике, нанесена маркировка. Шикана балки ESB представляет собой моторизованную балочную трубу, которую можно перемещать вертикально, чтобы либо доставить луч XFEL в Бернину, либо обеспечить легкий доступ к приборам Alvra. Те же моторизованные элементы будут использоваться аналогичным образом для шиканы балки ESC в будущем.

Рисунок 13. Рентгеновская камера "Альвра" Экспериментальная станция. Рентгеновские лучи поступают из отсека для оптики слева от схемы и движутся слева направо на рисунке. На различные компоненты, расположенные в домике, нанесена маркировка. Шикана балки ESB представляет собой моторизованную балочную трубу, которую можно перемещать вертикально, чтобы либо доставить луч XFEL в Бернину, либо обеспечить легкий доступ к приборам Alvra. Те же моторизованные элементы будут использоваться аналогичным образом для шиканы балки ESC в будущем.

Рисунок 14. Схема расположения рентгеновской оптики на пучке Арамис-1. Обратите внимание, что сложные преломляющие линзы (CRL) - это возможное обновление в будущем.

Рисунок 14. Схема расположения рентгеновской оптики на пучке Арамис-1. Обратите внимание, что сложные преломляющие линзы (CRL) - это возможное обновление в будущем.

Рисунок 15. Приборы установлены на экспериментальной станции Альвра (ЕКА). Прибор ESA Flex ( слева, ) представляет собой гибкий рентгеновский спектрометр, который может быть установлен в соответствии с экспериментальными требованиями.Прибор ESA Prime ( справа ) представляет собой комбинированную камеру для рассеяния и спектроскопии, предназначенную для проведения экспериментов в нейтральной, вакуумной или гелийской атмосфере. ESA Prime специализируется на проведении экспериментов в нежном рентгеновском режиме 2–5 кэВ.

Рисунок 15. Приборы установлены на экспериментальной станции Альвра (ЕКА). Прибор ESA Flex ( слева, ) представляет собой гибкий рентгеновский спектрометр, который может быть установлен в соответствии с экспериментальными требованиями.Прибор ESA Prime ( справа ) представляет собой комбинированную камеру для рассеяния и спектроскопии, предназначенную для проведения экспериментов в нейтральной, вакуумной или гелийской атмосфере. ESA Prime специализируется на проведении экспериментов в нежном рентгеновском режиме 2–5 кэВ.

Рисунок 16. Нежный диапазон энергии рентгеновского излучения, охватываемый рентгеновским спектрометром ESA Prime. Пунктирными линиями показаны различные кристаллы, доступные для использования со спектрометром (см. Таблицу 3), охватывающие весь диапазон энергий при различных углах Брэгга, доступных в спектрометре.Энергии различных переходов рентгеновского излучения также отмечены, чтобы дать представление о том, какие элементы могут быть измерены в этом диапазоне энергий фотонов. Рисунок 16. Нежный диапазон энергии рентгеновского излучения, охватываемый рентгеновским спектрометром ESA Prime. Пунктирными линиями показаны различные кристаллы, доступные для использования со спектрометром (см. Таблицу 3), охватывающие весь диапазон энергий при различных углах Брэгга, доступных в спектрометре. Энергии различных переходов рентгеновского излучения также отмечены, чтобы дать представление о том, какие элементы могут быть измерены в этом диапазоне энергий фотонов.

Рисунок 17. Принципиальная схема рентгеновской оптики Арамис-2 для розового луча ( вверху, ) и монохроматического луча ( внизу, ).

Рисунок 17. Принципиальная схема рентгеновской оптики Арамис-2 для розового луча ( вверху, ) и монохроматического луча ( внизу, ).

Рисунок 18. Экспериментальная станция Бернина Рентгеновская камера. На различные компоненты, расположенные в домике, нанесена маркировка.

Рисунок 18. Экспериментальная станция Бернина Рентгеновская камера. На различные компоненты, расположенные в домике, нанесена маркировка.

Рисунок 19. Механический чертеж детектора JUNGFRAU 4 M, показывающий возможное расположение модуля вокруг небольшого центрального отверстия.

Рисунок 19. Механический чертеж детектора JUNGFRAU 4 M, показывающий возможное расположение модуля вокруг небольшого центрального отверстия.

Рисунок 20. Блок-вид пиксельной архитектуры.Обход каскада коррелированной двойной выборки (CDS) после переключения не показан.

Рисунок 20. Блок-вид пиксельной архитектуры. Обход каскада коррелированной двойной выборки (CDS) после переключения не показан.

Рисунок 21. Распределение среднеквадратичного шума (в электронах) для всех пикселей модуля выборки. Среднее значение 50,5 e.n.c. измеряется.

Рисунок 21. Распределение среднеквадратичного шума (в электронах) для всех пикселей модуля выборки.Среднее значение 50,5 e.n.c. измеряется.

Рисунок 22. Изображение, полученное с помощью системы JUNGFRAU размером 1 M для образца порошка бегената серебра на приборе LCLS XCS. Изображение усредняется по 10 000 импульсов LCLS.

Рисунок 22. Изображение, полученное с помощью системы JUNGFRAU размером 1 M для образца порошка бегената серебра на приборе LCLS XCS. Изображение усредняется по 10 000 импульсов LCLS.

Рисунок 23. Схематический обзор системы генерации и распределения эталонной синхронизации в ее текущем состоянии.Отображаются только активные элементы. OMO: главный оптический осциллятор, MO: главный осциллятор, PLL: петля фазовой автоподстройки частоты, POL Tx / Rx: передатчик / приемник импульсного оптического канала, BAM: монитор прибытия пучка, LAM: монитор прибытия лазера, VOA: регулируемый оптический аттенюатор (с питанием стабилизационная обратная связь), ULNHEU: блок извлечения гармоник со сверхмалым шумом, A: усилитель, SA: стабилизированный усилитель, ETM: мастер синхронизации событий, subdist: коаксиальное подраспределение, BPM: монитор положения луча, DiagMonitors: различные диагностические мониторы, сомнение: Стабилизированный удвоитель частоты, LLRF: низкоуровневый RF, Quad: стабилизированный учетверитель частоты, GL1: Gun Laser 1, GL2: Gun Laser 2, EPL1,2: Experiment Laser 1,2.Подробности описаны в тексте.

Рисунок 23. Схематический обзор системы генерации и распределения эталонной синхронизации в ее текущем состоянии. Отображаются только активные элементы. OMO: главный оптический осциллятор, MO: главный осциллятор, PLL: петля фазовой автоподстройки частоты, POL Tx / Rx: передатчик / приемник импульсного оптического канала, BAM: монитор прибытия пучка, LAM: монитор прибытия лазера, VOA: регулируемый оптический аттенюатор (с питанием стабилизационная обратная связь), ULNHEU: блок извлечения гармоник со сверхмалым шумом, A: усилитель, SA: стабилизированный усилитель, ETM: мастер синхронизации событий, subdist: коаксиальное подраспределение, BPM: монитор положения луча, DiagMonitors: различные диагностические мониторы, сомнение: Стабилизированный удвоитель частоты, LLRF: низкоуровневый RF, Quad: стабилизированный учетверитель частоты, GL1: Gun Laser 1, GL2: Gun Laser 2, EPL1,2: Experiment Laser 1,2.Подробности описаны в тексте.

Таблица 1. Параметры конструкции лазера на свободных электронах (ЛСЭ) с жестким рентгеновским излучением SwissFEL.

Таблица 1. Параметры конструкции лазера на свободных электронах (ЛСЭ) с жестким рентгеновским излучением SwissFEL.

Ускоритель электронов
Энергия пучка 2,1–5,8 ГэВ
Разброс энергии (среднеквадратичное значение) 350 кэВ
Нормальный эмиттер 3 кА
Параметры ондулятора
Период 15 мм
Значение K 1.2
Активная длина 48 м
Общая длина 60 м
Параметры фотона
Длина волны3 Энергия –12,4 кэВ
Энергия импульса 0,01–1 мДж
Длина импульса (среднеквадратичное значение) 0,2–20 фс
Полоса пропускания 0,04–3%

Таблица 2. Характеристики лазера, зависящие от длины волны, с использованием оптического параметрического усилителя (OPA) (режим 2a и 2b), обычно накачиваемого импульсами 30 фс, 8 мДж.

Таблица 2. Характеристики лазера, зависящие от длины волны, с использованием оптического параметрического усилителя (OPA) (режим 2a и 2b), обычно накачиваемого импульсами 30 фс, 8 мДж.

Рабочий режим Длина волны Выходная энергия Выходной импульс
(модуль) Диапазон Продолжительность
нм > 26 мкДж в пике <3 × ширина импульса накачки
2b (NirUVis) 290–480 нм > 40 мкДж в пике 1.2–2 × длительность импульса накачки
2b (NirUVis) 475–533 нм > 466 мкДж на пике 1–1,5 × ширина импульса накачки
2b (NirUVis) 00 533 нм > 306 мкДж в пике 1–1,5 × ширина импульса накачки
2b (NirUVis) 600–1160 нм > 320 мкДж на пике 1–1,5 × ширина импульса накачки
2a 1160–2600 нм > 2000 мкДж на пике 1.2–1,5 × ширина импульса накачки ≤1550 нм
<2 × ширина импульса накачки> 1550 нм
2b (NDFG) 2,6–9 мкм > 22 мкДж @ 4 мкм <3 × ширина импульса накачки
2b (NDFG) 9–15 мкм > 10 мкДж н / д
Таблица 3. Список кристаллов геометрического спектрометра фон Хамоса, доступных для использования в ESA Prime или ESA Flex.Обратите внимание, что отражения более высокого порядка опущены для ясности. Кривые означают гладкие кристаллы, сегментированные в среднем разрезанные вдоль оси фокусировки, но идеальные плоские кристаллы вдоль дисперсионной оси [150]. Таблица 3. Список кристаллов геометрического спектрометра фон Хамоса, доступных для использования в ESA Prime или ESA Flex. Обратите внимание, что отражения более высокого порядка опущены для ясности. Кривые означают гладкие кристаллы, сегментированные в среднем разрезанные вдоль оси фокусировки, но идеальные плоские кристаллы вдоль дисперсионной оси [150]. SiO 101¯0 см мм 9167 9167
Кристалл Индексы Миллера Расстояние между двумя точками Радиус кривизны Тип Площадь кристалла
TlAP 002 940 9407 9407 940 940 940 940 940 7 940 940 940 940 940 940 см 10 см
ADP 101 10,64 Å 25 см Изогнутый 5 × 10 см
PET 002 8.742 Å 25 см Изогнутый 5 × 10 см
InSb 111 7,4806 Å 25 см Изогнутый 5 × 6 см 5 × 6 см
6,687 Å 25 см Изогнутый 5 × 10 см
Ge 111 6,532 Å 25 см 1 мм сегменты 5 × 108 см 5 × 108 см 5 × 10 Si 111 6.271 Å 7 и 25 см 1 мм сегменты 5 × 10 см
SiO 2 112¯0 4,912 Å 25 см Изогнутый 5
SiO 2 101¯2 4,564 Å 25 см Изогнутый 5 × 10 см
сегменты Ge 220 4,0 Å43 4,0 Å43 см 5 × 10 см
Si 220 3.840 Å 25 см Сегменты 1 мм 5 × 10 см
Si 311 3,274 Å 25 см Сегменты 1 мм 5 × 10 см
400 2,829 Å 25 см 1 мм сегменты 5 × 10 см
Si 400 2,714 Å 25 см 1 мм сегменты 5 × 10
Si 331 2.4916 Å 25 см 1 мм сегменты 5 × 10 см
Si 531 1,836 Å 25 см 1 мм сегменты 5 × 10 см

Таблица 4. Сравнение основных характеристик современных систем обнаружения пикселей для источников жесткого рентгеновского излучения XFEL. Конструктивные характеристики, которые ограничивают применимость системы обнаружения к SwissFEL, выделены желтым цветом.

Таблица 4. Сравнение основных характеристик современных систем обнаружения пикселей для источников жесткого рентгеновского излучения XFEL. Конструктивные характеристики, которые ограничивают применимость системы обнаружения к SwissFEL, выделены желтым цветом.

905 11040 ∼ 40 940 9403 11043 40 940 940 940 940 9403 † 40 ∼8 40 ∼1 40 ∼1 40 ∼1 40 9043 940
Детектор Размер пикселя Электронный Однофотонный Однофотонный Динамический диапазон Частота повторения
Система мкм × мкм Чувствительность

фотонов в импульсе кГц
при 6 кэВ при 2 кэВ на пиксель
> 2.5 × 10 3 (при 8 кэВ) ‡ 0,12
ePix100 50 × 50 <60 Да Да 100 (при 8 кэВ)
∼1 ePix100k 100 × 100 ∼120 Да Нет 10000 (при 8 кэВ) ∼1
AGIPD 200 × 200 7 7 7 7 7 > 104 (при 12 кэВ) 4500 всплеск
LPD 500 × 500 ∼1 000 Нет Нет 105 (при 12 кэВ) 4500 всплеск Шаг 200 * <50 Да Да > 6 × 10 3 (при 1 кэВ) 1000 всплесков
SOPHIAS 30 × 30 943 Нет ∼2000 (@ 12 кэВ) 0.06
JUNGFRAU 75 × 75 ∼65 G0 или Да Да > 10 4 (при 12 кэВ) ∼2,4

Таблица 5. Клиенты Timing Reference Distribution, типы ссылок и цели их стабильности.

Таблица 5. Клиенты Timing Reference Distribution, типы ссылок и цели их стабильности.

950 .Импульсы оптической частоты 8 МГц
Клиент (#) Опорный сигнал на клиенте Распределение (тип канала) Цель стабильности
джиттер 1 / дрейф 2 () 3
Пистолет и 4 экспериментальных лазера Импульсы оптической частоты 142,8 МГц Стабилизированная импульсная оптика несколько fsrms / <10 fsp-p
(<1 fsrms / несколько fsp-p5)
BAM (4, более поздние 6) стабилизированный импульсный оптический несколько fsrms / <10 fsp-p
(<1 fsp-p5)
LAM (2) 142.8 MHz оптические fs-импульсы стабилизированный импульсный оптический несколько fsrms / <10 fsp-p
(<1 fsrms / несколько fsp-p5)
S-band RF (6) 2998,8 MHz RF (21 x frep) стабилизированный оптический CW <10 fsrms / ∼30 fsp-p
(∼3 fsrms / <20 fsp-p)
C-диапазон RF (27) 5712 MHz RF (40 × frep) стабилизированный оптический CW <10 fsrms / ∼40 fsp-p4
X-диапазон RF (передний конец S-диапазона) (1) 11,995.2 МГц RF (84 × frep) стабилизированный CW оптический <10 fsrms / ∼30 fsp-p
+ quadrupler (<3 fsrms / <30 fsp-p)
BPM (46 ) 142,8 МГц RF VHF CW оптический, коаксиальный не критично
Система событий (1) 142,8 МГц RF 6 коаксиальный некритичный
.