Radio Timur

В 2018 году в Чикаго произошел интересный случай. При транспортировке и установке нового МРТ-сканера в здании госпиталя у всех начали отказывать и выключаться наглухо айфоны, а также Apple Watch. Причем не на уровне софта, а прямо намертво, аппаратно. Тогда первой мыслью людей было то, что произошел какой-то электромагнитный выброс, этакий маленький ЭМИ. Но остальные-то устройства работали. А значит, явно дело было в чем-то другом.

Как оказалось, во время транспортировки МРТ-сканера был поврежден резервуар с гелием. И он начал потихоньку проникать в окружающий воздух. Как оказалось, гелий может повредить внутренности некоторых электронных устройств. Но как?

Много лет для работы процессоров, памяти, радиомодулей и других частотозависимых электронных компонентов в устройствах использовались кварцевые осцилляторы. Это такие очень маленькие чипы на плате, генерирующие постоянную частоту, на которую в качестве референса и замера времени опираются как раз все вот эти высокоточные компоненты типа CPU. Причем, до 2010-х годов почти все использовали довольно крупные (по меркам радио-электроники) такие коробочки на плате, закрытые в металлический кожух, где внутри вибрировал кристалл кварца на частоте, например, 32 кГц или 30 МГц.

Но с конца 2000-х годов постепенно начали внедрение новых MEMS-осцилляторов, которые были намного более энергоэффективны, а еще стали меньше во много раз. Условно говоря полсантиметра в длинну против 0,8 мм. Кроме того, они оказались намного меньше подвержены механическим вибрациям, что очевидно было очень важным для портативной электроники. Кстати, компания Apple начала их массово использовать далеко не сразу, а первый айфон с MEMS-осциллятором был, кажется, iPhone 8.

Что мы имеем: старый менее продвинутый осциллятор использовал металлический вакуумный кожух, а новый MEMS-осциллятор состоит из кремния. И вот тут на сцену выходит такой вот маленький нюансик. Дело в том, что кремний не пропускает внутрь кислород, но молекулы гелия меньше по размеру. И их-то он как раз пропускает. И оказалось, что достаточно всего лишь концентрации гелия 2% в воздухе, чтобы MEMS-осциллятор сначала слегка поднял свою частоту, а потом просто отрубился. А раз нет референсной постоянной частоты в устройстве, дальше по цепочке отключаются все остальные компоненты – и устройство умирает.

И что же у нас – кирпич? Как оказалось, все не так плохо. Через 2-4 дня без гелия MEMS-осциллятор приходит в себя, потому что молекулы гелия постепенно уходят из него. Интересно, что заходят они внутрь всего за несколько минут, а на обратную диффузию им требуется десятки часов. И есть шанс, что ваше устройство опять запустится и даже заработает.

Теперь в моей голове у гелия появилась еще одна характеристика, кроме воздушных шаров разных размеров и смешных голосов после вдыхания. Ну и если ваш и все другие телефоны ни с того ни с сего отключились намертво на вечеринке, то стоит проверить, не утекает ли где-то из баллона гелий!

www.tgoop.com/radiotimur/348

4.2K viewsedited  Sep 11, 2024 at 13:06

В 2018 году в Чикаго произошел интересный случай. При транспортировке и установке нового МРТ-сканера в здании госпиталя у всех начали отказывать и выключаться наглухо айфоны, а также Apple Watch. Причем не на уровне софта, а прямо намертво, аппаратно. Тогда первой мыслью людей было то, что произошел какой-то электромагнитный выброс, этакий маленький ЭМИ. Но остальные-то устройства работали. А значит, явно дело было в чем-то другом.

Как оказалось, во время транспортировки МРТ-сканера был поврежден резервуар с гелием. И он начал потихоньку проникать в окружающий воздух. Как оказалось, гелий может повредить внутренности некоторых электронных устройств. Но как?

Много лет для работы процессоров, памяти, радиомодулей и других частотозависимых электронных компонентов в устройствах использовались кварцевые осцилляторы. Это такие очень маленькие чипы на плате, генерирующие постоянную частоту, на которую в качестве референса и замера времени опираются как раз все вот эти высокоточные компоненты типа CPU. Причем, до 2010-х годов почти все использовали довольно крупные (по меркам радио-электроники) такие коробочки на плате, закрытые в металлический кожух, где внутри вибрировал кристалл кварца на частоте, например, 32 кГц или 30 МГц.

Но с конца 2000-х годов постепенно начали внедрение новых MEMS-осцилляторов, которые были намного более энергоэффективны, а еще стали меньше во много раз. Условно говоря полсантиметра в длинну против 0,8 мм. Кроме того, они оказались намного меньше подвержены механическим вибрациям, что очевидно было очень важным для портативной электроники. Кстати, компания Apple начала их массово использовать далеко не сразу, а первый айфон с MEMS-осциллятором был, кажется, iPhone 8.

Что мы имеем: старый менее продвинутый осциллятор использовал металлический вакуумный кожух, а новый MEMS-осциллятор состоит из кремния. И вот тут на сцену выходит такой вот маленький нюансик. Дело в том, что кремний не пропускает внутрь кислород, но молекулы гелия меньше по размеру. И их-то он как раз пропускает. И оказалось, что достаточно всего лишь концентрации гелия 2% в воздухе, чтобы MEMS-осциллятор сначала слегка поднял свою частоту, а потом просто отрубился. А раз нет референсной постоянной частоты в устройстве, дальше по цепочке отключаются все остальные компоненты – и устройство умирает.

И что же у нас – кирпич? Как оказалось, все не так плохо. Через 2-4 дня без гелия MEMS-осциллятор приходит в себя, потому что молекулы гелия постепенно уходят из него. Интересно, что заходят они внутрь всего за несколько минут, а на обратную диффузию им требуется десятки часов. И есть шанс, что ваше устройство опять запустится и даже заработает.

Теперь в моей голове у гелия появилась еще одна характеристика, кроме воздушных шаров разных размеров и смешных голосов после вдыхания. Ну и если ваш и все другие телефоны ни с того ни с сего отключились намертво на вечеринке, то стоит проверить, не утекает ли где-то из баллона гелий!

BY Radio Timur