СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИНИЦИИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА САМОРАСПРОСТРАНЯЮЩЕГОСЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО СИНТЕЗА Российский патент 2011 года по МПК G12B17/08 C22C1/05 

Описание патента на изобретение RU2419895C2

Изобретение относится к области химии, в частности к способу самоликвидации радиоэлектронного информационного устройства (РИУ) от несанкционированного доступа к нему, основанному на использовании процесса самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС).

Использование СВС, известного в качестве материалообразующего технологического процесса горения, для защиты информации, содержащейся в радиоэлектронных блоках (устройствах) с микросхемными платами, от несанкционированного доступа к ней является нетрадиционным направлением.

При информационном поиске не было обнаружено наиболее близкого аналога (прототипа).

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в разработке надежного способа защиты радиоэлектронного информационного устройства путем его разрушения в случае несанкционированного доступа к нему.

Технический результат от использования изобретения заключается в обеспечении надежности защиты путем самоликвидации высокой энергией, выделяемой при СВС и автономности процесса.

Указанная задача решается, а технический результат достигается способом самоликвидации радиоэлектронного информационного устройства (РИУ), включающим размещение РИУ внутри воспламеняющейся шихты, расположенной в перфорированном кожухе реактора и размещение вокруг воспламеняющейся шихты в реакторе емкостей с фтористым окислителем, при несанкционированном вскрытии реактора осуществление одновременной разгерметизации по крайней мере одной из емкостей с фтористым окислителем и подачи фтористого окислителя к воспламеняющейся шихте для инициирования процесса самораспространяющегося высокотемпературного синтеза в режиме горения в реакторе, причем общее количество фтористого окислителя во всех емкостях равно:

m≥n·0,01 M,

где m - общее количество фтористого окислителя во всех емкостях, г.;

n - количество емкостей с фтористым окислителем, шт.;

М - масса воспламеняющейся шихты, г.

В частном случае, для обеспечения подачи фтористого окислителя к шихте при несанкционированном вскрытии реактора, емкости с фтористым окислителем скрепляют между собой и с внутренними стенками перфорированного кожуха реактора. Это дополнительно повышает надежность защиты.

Существенность отличительных признаков обусловлена тем, что размещение шихты внутри реактора и емкостей с фтористым окислителем вокруг шихты в реакторе обеспечивает в случае разгерметизации (при несанкционированном вскрытии) реакцию СВС, выделяющую энергию, достаточную для гарантированного уничтожения микросхемной платы.

При этом инициирование процесса происходит без использования внешнего источника инициирования. Автономность процесса повышает надежность защиты, так как в любом даже неохраняемом месте нахождения электронного устройства обеспечивается реакция СВС в случае несанкционированного вскрытия реактора (корпуса) устройства.

Продолжение подачи ФО до полного его расходования из всех емкостей обеспечивает сгорание защищаемого устройства за счет дополнительного тепловыделения и горения не только шихты, но также продуктов синтеза, и элементов устройства, в том числе, самой микросхемой платы (частности, горение стеклотекстолитовых пластин при подаче на нее ФО происходит при температуре предварительного нагревания ее до температуры ~400°С). Это предотвращает также возможность воспроизведения электронной схемы по фрагментам, так как образующаяся при горении газовая фаза выбрасывает продукты горения в окружающую среду через разгерметизированное в реакторе отверстие.

Ограничение нижнего предела ФО в каждой емкости массой 0,01 от массы шихты, обуславливает возможность надежного инициирования СВС при использовании в реакторе различных типов шихты, в том числе трудновоспламеняемых. Этому способствует также отсутствие требований по чистоте продуктов синтеза при использовании СВС по различным нетрадиционным направлениям. Максимальное общее количество ФО зависит от конструктивных особенностей защищаемого устройства и может быть равным, или даже превышать массу шихты в реакторе.

Анализ опубликованных источников информации подтвердил неизвестность заявленной совокупности существенных признаков и их патентоспособность.

Способ осуществления инициирования процесса СВС заключается в подаче ФО к шихте, размещенной в реакторе, при вскрытии реактора, когда одновременно с вскрытием реактора обеспечивают разгерметизацию, по крайней мере, одной из емкостей с ФО, размещенных вокруг шихты в реакторе. Подачу ФО к шихте осуществляют до расходования ФО из всех емкостей, общее исходное количество которого во всех емкостях определяется соотношением:

m≥n·0,01 М,

где

m - исходное общее количество ФО во всех емкостях, г.;

n - количество емкостей с фтористым окислителем, шт.;

М - масса шихты, г.

Указанный способ может реализоваться как процесс самоликвидации микросхемой платы при попытке несанкционированного доступа к ней при условии размещения ее в реакторе (корпусе защищаемого электронного информационного устройства).

Это подтверждено следующими примерами:

Пример 1

Осуществляют инициирование процесса СВС с использованием шихты в количестве 18,6 г из смеси трехокиси железа (Fe2О3) и бора в соотношении 82/12 и трифторида брома (BrF3) массой 15,3 г.

Шихту размещают в реакторе внутри перфорированного кожуха габаритами 40×40×10 мм. Там же в шихте размещают микросхемную электронную плату на основе стеклотекстолитовой подложки.

Герметичные емкости с ФО общей массой 15,3 г размещают вокруг шихты со стороны верхнего и нижнего ее торцев и со стороны боковых сторон.

Соотношение массы шихты к массе ФО составило ~1,2. Емкости скрепляют между собой посредством приклейки их эпоксидным составом и дополнительно фиксируют друг относительно друга приклейкой их к наружной поверхности перфорированного кожуха. Наружные поверхности емкостей с ФО скрепляют (приклеивают эпоксидным клеем) к внутренней поверхности реактора (корпуса защищаемого электронного информационного устройства). На верхнем торце реактора предварительно засверливают отверстие диаметром 5 мм и герметизируют реактор путем заклеивания этого отверстия фольгой (при помощи эпоксидного клея). Осуществляют подачу ФО к шихте путем пробития приклеенной фольги и емкости с ФО штоком диаметром 4 мм. После инициирования процесса СВС подачу ФО к шихте продолжают из разгерметизированной емкости самотеком, а также путем выплескивания на шихту и продукты синтеза из других емкостей (до расходования всего ФО) за счет разрушения их воздействием давления и температуры, развивающихся в корпусе при горении. Результаты термодинамического расчета показали, что при вышеуказанном соотношении массы ФО к массе шихты температура горения (ФО + шихта + продукты синтеза) увеличивается на 40% по сравнению с реакцией без ФО. В результате осуществлено выгорание и выброс образовавшейся газовой фазой в окружающую среду практически всего содержимого реактора (масса остатков продуктов горения и микросхемой платы составила менее 2% от исходной, при этом остатки стеклотекстолитовой платы сохранились в виде отдельных волокон массой 0,1 г).

Пример 2

Осуществляют инициирование процесса СВС в режиме горения с использованием различных типов шихты массой 1 г (что является достаточным для продолжения процесса СВС) и трифторида брома массой 0,001-0,01 г.

В условиях проведения опыта предполагается, что корпус и емкость с ФО разгерметизированы, и подачу ФО к шихте, размещенной на поддоне, осуществляют шпателем, выполненным в виде «ложечки» и смоченным трифторидом брома. Результаты испытаний приведены в таблице 1.

Таблица 1 Инициирование реакции горения шихты импульсной подачей ФО (BrF3) № опы
та
Шихта Масса ФО m, г Отношение m/М Результат инициирования
Состав, % Масса М, г 1 Ti-86,0, B-14,0 1,0 0,001 0,001 Да 2 1,0 0,01 0,01 Да 3. Ti-75,6, B-14,4, C- 1,0 0,001 0,001 Да 4. 12,0 1,0 0,01 0,01 Да 5 Al-7,4, Zr-16,2 1,0 0,001 0,001 Нет 6 Со3O4-46,4, Со-30,0 1,0 0,01 0,01 Да

По результатам данных испытаний установлен нижний предел по массе ФО, равный 1% от массы шихты (опыты 5, 6).

Учитывая то, что температура горения при инициировании СВС определяется соотношением реагентов, то при использовании в защищаемом устройстве большей массы (М) шихты, для достижения температуры горения, аналогичной Примеру 2, минимальное количество ФО (m=0,01М) относится к ФО, размещенному в каждой емкости, так как инициирование процесса СВС должно быть осуществлено даже при разгерметизации одной емкости. Общая масса ФО определяется соотношением: m≥0,01 М·n, где n - количество емкостей с ФО.

Пример 3.

В условиях примера 2 осуществляют инициирование процесса СВС с размещением шихты массой 0,5 г из смеси титана и бора на стеклотекстолитовой плате и на пластинке из эпоксидного состава с использованием в качестве ФО (0,6 г) газообразного трифторида хлора (ClF3), размещенного в микроемкости и подаваемого к шихте через капиллярный патрубок. После воспламенения шихты продолжают подачу ФО на образцы до полного израсходования его из микроемкости. При этом продолжение подачи трифторида хлора на образцы (стеклотекстолитовую плату и пластинку из эпоксидного состава) обеспечило горение их в струе ФО (без инициирования СВС - процесса горения образцов не происходило).

Таким образом, результаты испытаний подтвердили эффективность предлагаемого процесса.

Изобретение может быть использовано для обеспечения защиты информационных радиоэлектронных устройств от несанкционированного извлечения хранимой в них информации.

Источники информации

1. А.Мержанов. Передовая СВС-керамика: сегодня, завтра и завтра утром. В кн. «Процессы горения и синтез материалов». Российская академия наук. Институт структурной макрокинетики и материаловедения, Черноголовка, изд. ИСМАН, 1998, с.10-40.

2. А.Г.Мержанов, И.П.Боровинская, В.К.Прокудина и др. Технология карбидов титана в кн. Процессы горения в химической технологии и металлургии. Черноголовка, 1975, с.136-141.

3. Патент RU №1826451, 1992 г.

Похожие патенты RU2419895C2

название год авторы номер документа
Способ изготовления порошковых тугоплавких продуктов СВС и устройство для его осуществления 2017
  • Жигарев Виктор Дмитриевич
  • Гайдар Сергей Михайлович
  • Волков Алексей Александрович
  • Посунько Иван Александрович
  • Кастелл Эрнандес Сантьяго Эстебан
RU2665852C1
Линия для изготовления порошковых тугоплавких продуктов СВС 2017
  • Жигарев Виктор Дмитриевич
  • Гайдар Сергей Михайлович
  • Волков Алексей Александрович
  • Посунько Иван Александрович
  • Кастелл Эрнандес Сантьяго Эстебан
RU2665669C1
Способ изготовления порошковых тугоплавких продуктов СВС 2017
  • Жигарев Виктор Дмитриевич
  • Гайдар Сергей Михайлович
  • Волков Алексей Александрович
  • Посунько Иван Александрович
  • Кастелл Эрнандес Сантьяго Эстебан
RU2666389C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЬФА-ФАЗЫ НИТРИДА КРЕМНИЯ МЕТОДОМ СВС 2014
  • Закоржевский Владимир Вячеславович
  • Боровинская Инна Петровна
RU2550882C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НИТРИДА АЛЮМИНИЯ В РЕЖИМЕ ГОРЕНИЯ 2013
  • Боровинская Инна Петровна
  • Закоржевский Владимир Вячеславович
RU2531179C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТУГОПЛАВКИХ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1996
  • Жигарев В.Д.
RU2091312C1
СПОСОБ ИММОБИЛИЗАЦИИ ВЫСОКОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ - ФРАКЦИИ ТРАНСПЛУТОНИЕВЫХ И РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ (ВАРИАНТЫ) 2001
  • Глаговский Э.М.
  • Куприн А.В.
  • Коновалов Э.Е.
  • Пелевин Л.П.
  • Мышковский М.П.
  • Дзекун Е.Г.
  • Глаголенко Ю.В.
  • Скобцов А.С.
RU2210824C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЗОТИРОВАННЫХ ФЕРРОСПЛАВОВ 2000
  • Карев В.А.
  • Кердань В.И.
RU2184170C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СПЛАВА ХРОМ-МОЛИБДЕН-ВОЛЬФРАМ В РЕЖИМЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ГОРЕНИЯ 2023
  • Мартынов Дмитрий Александрович
  • Санин Владимир Николаевич
RU2819548C1
СПОСОБ ВСКРЫТИЯ РУДНОГО СЫРЬЯ И КОНЦЕНТРАТОВ ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦЕННЫХ КОМПОНЕНТОВ, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ И СВС-РЕАКТОР ДЛЯ НЕГО 2008
  • Образцов Сергей Викторович
  • Бекназарова Айгуль Муратовна
RU2385955C1

Реферат патента 2011 года СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИНИЦИИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА САМОРАСПРОСТРАНЯЮЩЕГОСЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО СИНТЕЗА

Изобретение относится к способу самоликвидации информации, содержащейся в радиоэлектронных блоках с микросхемными платами. Способ включает размещение радиоэлектронного информационного устройства внутри воспламеняющейся шихты, расположенной в перфорированном кожухе реактора, и размещение вокруг этой шихты в реакторе емкостей с фтористым окислителем (ФО). При несанкционированном вскрытии реактора осуществляется одновременная разгерметизация по крайней мере одной из емкостей с (ФО) и подача (ФО) к шихте для инициирования процесса высокотемпературного синтеза в режиме горения в реакторе. Общее количество (ФО) во всех емкостях равно: m≥n·0,01 М, где: m - общее количество (ФО) во всех емкостях, г.; n -количество емкостей с (ФО), шт.; М - масса воспламеняющейся шихты, г. Емкости с (ФО) скрепляют между собой и с внутренними стенками перфорированного кожуха реактора. Использование заявленного изобретения обеспечивает надежность защиты информации, содержащейся в радиоэлектронных блоках с микросхемными платами. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Формула изобретения RU 2 419 895 C2

1. Способ самоликвидации радиоэлектронного информационного устройства (РИУ), включающий размещение РИУ внутри воспламеняющейся шихты, расположенной в перфорированном кожухе реактора, и размещение вокруг воспламеняющейся шихты в реакторе емкостей с фтористым окислителем, в котором при несанкционированном вскрытии реактора осуществляется одновременная разгерметизация по крайней мере одной из емкостей с фтористым окислителем и подача фтористого окислителя к воспламеняющейся шихте для инициирования процесса самораспространяющегося высокотемпературного синтеза в режиме горения в реакторе, причем общее количество фтористого окислителя во всех емкостях равно
m≥n·0,01 M,
где m - общее количество фтористого окислителя во всех емкостях, г;
n - количество емкостей с фтористым окислителем, шт.;
М - масса воспламеняющейся шихты, г.

2. Способ по п.1, в котором для обеспечения подачи фтористого окислителя к шихте при несанкционированном вскрытии реактора емкости с фтористым окислителем скрепляют между собой и с внутренними стенками перфорированного кожуха реактора.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2011 года RU2419895C2

RU 1826451 С, 10.07.2003
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕОРГАНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ В РЕЖИМЕ САМОРАСПРОСТРАНЯЮЩЕГОСЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО СИНТЕЗА 1991
  • Стопневич А.В.
  • Постников В.Ю.
RU2006510C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТУГОПЛАВКИХ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1996
  • Жигарев В.Д.
RU2091312C1
ШИХТА НА ОСНОВЕ ТИТАНА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АБРАЗИВНОГО МАТЕРИАЛА 1992
  • Тельпиш В.В.
  • Косса Е.Н.
  • Вольпе Б.М.
  • Евстигнеев В.В.
  • Ямщиков А.А.
RU2035260C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТУГОПЛАВКИХ СОЕДИНЕНИЙ 1990
  • Ермаков В.И.
  • Околович Е.В.
  • Павлов А.М.
  • Мукасьян Л.С.
SU1782054A1

RU 2 419 895 C2

Авторы

Жигарев Виктор Дмитриевич

Левашов Евгений Александрович

Лазарев Сергей Михайлович

Суховерхов Валерий Филиппович

Рогачев Александр Сергеевич

Ягубова Ирина Юсифовна

Даты

2011-05-27Публикация

2009-01-15Подача