Af Jørgen Sarlvit Larsen
På ISSCC konferencen i San Francisco i uge 8, 2026 præsenterede CEA-Leti og CEA-IRIG-SyMMES et electron parametrisk resonans (EPR) spektrometer på chipniveau, hvor det er lykkedes at opnå hidtil uset skanningshastighed, spektral skanning og følsomhed fra et batteridrevent integreret kredsløb. Ved at erstatte store elektromagneter, anvendt i konventionelle EPR instrumenter, med en ultra hurtig frekvens-skannet arkitektur, kan der med det nye system opnås højt ydende parametrisk føling med portable enheder og i miljøer med begrænset plads, hvor traditionelle systemer ikke kan operere. Det kompakte EPR spektrometer omdanner et komplekst laboratorieinstrument til et miniature system på en mikrochip, som kan detektere reaktive kemiske substanser, der kan påvirke energilagring, materialers pålidelighed, miljømæssig sikkerhed og biomedicinske processer. Denne teknologi, der også betegnes “EPR-on-a-chip”, gør det muligt at udføre højpræcise analyser direkte i felten eller i forskningssystemer, hvor traditionelle værktøjer ikke passer. Det nye system leverer rekordydelse på milliwatt niveau med data såsom: 1400 THz/s skanningshastighed, 100 Gauss ækvivalent spektralspand, 120 µM koncentrations følsomhed, 96 mW effektforbrug og 200 ns skanningstid over det fulde spand. Det præsenterede indlæg på konferencen har titlen “A 1400 THz/s Ultra-Fast-Scan 14 GHz EPR-on-a-Chip Based on Injection-Locked Phase Detection Featuring 120 µM Concentration Sensitivity”.
“Vort mål er at frembringe et kompakt og portabelt EPR spektrometer, der kan operere med et lille effektforbrug og foretage analyser i miljøer, hvor konventionelle instrumenter ikke kan bruges, sagde Serge Gambarelli, forskningsdirektør hos CEA-IRIG og EPR spektroskopiekspert”.
“Ved at anvende RF og frekvenssyntese, oprindeligt udviklet til telekommunikation, har vi været i stand til at integrere et komplet EPR system på en enkelt 22 nm chip, tilføjede Alexandre Siligaris, senior forskningsingeniør hos CEA-Leti.
