CN117316193A - 具有惰性环境的光盘库数据存储系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有惰性环境的光盘库数据存储系统。系统包括库隔间、播放器和气体发生器。库隔间容纳多个数据存储盘。播放器在库隔间的外部并包括头，该头被配置成用于与多个数据存储盘中的至少一个数据存储盘进行交互。气体发生器流体地连接到播放器。实施例包括库隔间与播放器之间的隔板，该隔板包括选择性地可打开的互锁。在实施例中，播放器具有相对于库隔间的负流体压力。还描述了控制盘播放器中的环境的方法。方法包括检测盘播放器中的流体环境的组合物，以及检测盘播放器中的流体环境的压力。

Description

具有惰性环境的光盘库数据存储系统

关联申请的交叉引用

本专利申请要求于2021年8月20日提交的美国临时专利申请第63/235,449号的权益，该申请通过引用以其整体并入本文。

发明内容

在一个实施例中，系统包括库隔间、播放器、库隔间和播放器之间的隔板以及气体发生器。库隔间容纳多个数据存储盘。播放器包括至少一个头，该头被配置成用于与多个数据存储盘中的至少一个数据存储盘进行交互。隔板包括选择性地可打开的互锁。气体发生器被配置成用于向播放器供应气体。播放器具有相对于库隔间的负流体压力。

在另一实施例中，系统包括库隔间、播放器和气体发生器。库隔间容纳多个数据存储盘。播放器在库隔间的外部，并包括至少一个头，该头被配置成用于与多个数据存储盘中的至少一个数据存储盘进行交互。气体发生器流体地连接到播放器。

在又另一实施例中，描述了控制盘播放器中的环境的方法。该方法包括：用发生器产生气体，并将所产生的气体引导至盘播放器；打开盘播放器的包壳，从而允许外部流体(诸如气体或液体)流入盘播放器；检测盘播放器中的流体环境的组合物；当所检测的组合物不包括阈值水平的所产生的气体时，将第一体积的所产生气体从发生器引导至盘播放器；检测盘播放器中的流体环境的压力；以及从盘播放器中移除第二体积的流体，以将盘播放器中的流体环境的压力保持在外部流体的压力之下。

在阅读以下详细描述并审阅相关附图后，表征本公开的实施例的其他特征和优点将显而易见。

附图说明

图1是示例性光盘库(jukebox)数据存储系统的透视图，其中该示例性光盘库数据存储系统的盖已移除，因此内部零件是可见的。

图2是示出处理机器人结构的盘的图1的部分的放大视图。

图3示出了盘处理区域和盘盒存储区域之间的打开的互锁门。

图4示出了盘固持器向盒的盘前进，该盒现在向盘处理区域打开。

图5示出了盘固持器从打开的盒的盘的堆叠中获取一个盘。

图6示出了盘处理区域和盒之间的互锁门，并且当盘固持器枢转以定位盘来插入盘播放器中时，该盒关闭。

图7示出了盘被插入播放器中。

图8是图7的系统的部分的放大视图，其中盒盖被移除。

图9与图8相似，但移除了盘堆叠，使得堆叠下方的旋转转台可见。

图10示出了转台的旋转，用于改变盒运动的方向。

图11示出了盒沿相邻转台的对齐导轨移动。

图12示出了其上没有盒的两个相邻的盒支撑板，其中板相对于图10中其位置旋转了90度，用于促进在光盘库包壳的纵向方向上的盒运动。

图13示出了一行盒相对于图1中所示的配置的纵向位移。

图14是示例性盒运输系统的透视图。

图15是示例性光盘库数据存储系统的平面图，示例性光盘库数据存储系统具有两个盒运输系统，示出了可能的轨道运动的一个示例。

图16是示例性光盘库数据存储系统的平面图，示例性光盘库数据存储系统具有两个盒运输系统，示出了可能的轨道运动的第二示例。

图17是示出示例性气体入口的示例性光盘库数据存储系统的透视图。

图18是用于与光盘库数据存储系统一起使用的示例性惰性环境产生系统的示意图。

图19是示出惰性环境产生系统的使用的示例性方法的流程图。

图20是示例性盘播放器的透视图。

具体实施方式

本公开总体上涉及利用磁存储介质(诸如硬盘驱动器(HDD))的数据存储设备。由于面密度的增加，硬盘驱动器的存储容量稳步增加。诸如例如垂直记录、叠瓦状磁记录(SMR)、热辅助磁记录(HAMR)、交错磁记录(IMR)、微波辅助磁记录(MAMR)和氦填充之类的技术进步提供了增加的存储容量(通过诸如每英寸磁道数(TPI)的参数来测量)。

一般而言，本公开的实施例涉及光盘库数据存储系统。随着向热辅助磁记录(HAMR)的转变，对光盘库中的头的写入通电时间(write power on hours,WPOH)性能的期望越来越高。与HAMR一起使用惰性气氛(诸如例如包括氦气、氮气或其混合物的气氛)可以防止近场换能器(NFT)氧化。此外，用密度小于空气的气体填充硬盘驱动器减少了头部件上的阻力，从而提高性能并减少功率使用。然而，光盘库系统有许多运动部件；因此，很难密封以保持非空气气氛。

在本公开中，光盘库系统使用发生器从环境空气中产生惰性气体，诸如氮气。因为恒定的惰性气体源被提供至光盘库包壳，即使有一些泄漏，惰性气体也可以轻松且不断地被补充至光盘库包壳。HAMR头周围的惰性气氛区域具有延长其使用寿命的能力。播放器的容器或外壳围绕介质读取和写入头或换能器，并与围绕当前不靠近播放器的盘堆叠的介质容器隔离。

在示例性实施例中，头包壳或播放器具有相对于介质容器的负压以由于减小的阻力而提高性能。头操作还可以导致在发生碰撞时产生微粒，并且头隔离防止此类碎屑污染其他部件。此外，播放器中相对于其他光盘库区域的较低压力有助于确保任何微粒都不会扩散到其他区域。光盘库包壳的不同区域之间的互锁保持压差。

在示例性实施例中，选择氮气作为惰性气体，氮气由于其在环境空气中的丰富性而被产生并供应至光盘库包壳，尽管其他惰性气体或混合物也是可能的。为了减少氮气产生的功耗，氮气被输送到播放器中，这对延长头的寿命最有利。

应当注意，对于相同或相似的元件，在不同的附图中使用相同的附图标记。除非另有说明，否则要素的所有描述也适用于该要素的所有其他版本。应当理解，本文中所使用的术语仅出于对实施例进行描述的目的，并且该术语并不旨在进行限制。除非另有指示，否则序数(例如，第一、第二、第三等)用于区分或标识一组元件或步骤中的不同元件或步骤，并且不对其实施例的元件或步骤提供序列或数值限制。例如，“第一”、“第二”和“第三”元件或步骤不必以该顺序出现，并且其实施例不必限于三个元件或步骤。还应当理解，除非另有指示，否则任何标签，诸如“左”、“右”、“前”、“后”、“顶部”、“底部”、“向前”、“相反”、“顺时针”、“逆时针”、“上”、“下”，或其他类似术语，诸如“上方”、“下方”、“尾部”、“前部”、“垂直”、“水平”、“近端”、“远端”、“中间”等是为了方便而使用，并不旨在表示例如，任何特定的固定位置、取向或方向。相反，此类标签用于反映，例如，相对位置、取向或方向。还应当理解，除非上下文另有明确规定，否则单数形式“一(a)”、“一个(an)”和“该”包括复数对象。

应当理解，当元件被称为“连接”、“耦合”或“附接”到另一元件时，该元件可以直接连接、耦合或附接到另一元件，或该元件可以间接连接、耦合或附接到其中可以存在介入元件或中间元件的另一元件。相反，如果元件被称为“直接连接”、“直接耦合”或“直接附接”到另一元件，则不存在介入元件。示出元件之间的直接连接、耦合或附接的附图还包括其中元件彼此间接连接、耦合或附接的实施例。

图1是示例性光盘库数据存储系统20的透视图，其中系统20的盖已移除，因此内部部件是可见的。应当理解，在操作中，将提供盖以封围光盘库系统20。因此，可以维持下文所述的光盘库系统20内的气压区。在示例性实施例中，光盘库系统20包括盘处理隔间22，该盘处理隔间22通过具有选择性地可操作的互锁28的隔板26与库隔间24流体地隔离。

在示例性实施例中，库隔间24包含多个可移动盘盒30，每个盒30被配置成用于容纳一百个数据存储盘。在所示实施例中，示出了三十个这样的盒30，其中为每组十五个盒提供了空白空间，以便可以改变库隔间内的盒位置。图14示出了盒30在其上移动的组支撑组件32。在示例性实施例中，每个组支撑组件32支撑十五个盒30，并沿纵向方向34伸长。

再次参考图1，在示例性实施例中，多个介质或盘播放器36定位在盘处理隔间22内。每个播放器36都有其中具有空腔的壳体，其中空腔被配置成用于包含图20中所示的盘驱动部件。在示例性实施例中，盘播放器36中的每个盘播放器本身在主要操作期间是流体密封的包壳，尽管在盘插入播放器36和从播放器36移除期间，流体流动可以在盘播放器36的内部和盘处理隔间22之间发生。

图2从示出可滑动地安装在轨道或导轨40上的盘固持器38的视角示出了图1的放大部分。在示例性实施例中，盘固持器38具有弓形形状，该弓形形状被配置成用于附接至数据存储盘46的外径并从数据存储盘46的外径释放(例如，图5中所示)。在示例性实施例中，盘固持器38使用握把或真空来操纵盘46。在示例性实施例中，轨道40可枢转地安装在轴杆42上，用于绕轴杆42旋转运动和沿轴杆42的垂直z方向运动。

用于盘固持器38沿导轨40的线性x-y方向运动、和/或导轨40沿轴杆42的z方向线性运动、和/或盘处理机器人导轨76沿轴承轨道78的x-y方向线性运动(图2-6中所示)的示例性驱动器包括：具有内部电机的滚珠螺钉、音圈电机、尺蠖式履带、线性电机、基于形状记忆合金的致动器、压电致动器以及上述的组合。可用于轨道40绕轴杆42的枢转运动的合适旋转驱动器或致动器包括：例如，基于微机电系统(MEMS)的致动器或基于音圈电机(VCM)的致动器，或压电致动器。

如图14中所示，在示例性实施例中，组支撑组件32被配置成用于支撑一组十五个盒30，其中仅示出了三个盒，以便未示出的盒下方的元件是可见的。如图1、13和15-17中所示，示例性光盘库数据存储系统20具有并排布置的两组盒。虽然关于图14单独示出和描述了特定组的操作，但是应当理解，本文的教导可以扩展到不同数量和盒布置的组，从而允许它们以不同于明确示出的方式运动。

在示例性实施例中，每个盒30容纳一百个数据存储盘46的堆叠44。每个堆叠44的盘46之间提供有垂直间距，以防止盘之间的接触以及对物理盘或其上包含的数据的可能损坏。在示例性实施例中，堆叠的盘46之间的间距较小，以增加光盘库系统20中的数据容量；每个堆叠44具有可以通过自动化可靠地处理的高间距。在示例性实施例中，盒30是模块化的，因为它们是自包含的，并且易于可互换地进出光盘库系统20。如图14中所示，在示例性实施例中，盒中的每个盒都具有至少一个打开或可打开的侧面，以允许盘处理机器人访问堆叠44的盘46。盒30中的一个盒示出为不具有侧壁48，并且具有透明的顶盖50，使得数据存储盘46的堆叠44是可见的。然而应当理解，在示例性实施例中，盒组的所有盒30都是相似的，使得它们在使用中是模块化的，并且可以互换以提供盘46上的不同数据来容纳在特定的光盘库数据存储系统20中。虽然图14中仅示出了三个盒，以便可以看到盒组支撑组件32的底层结构，但应理解的是，在使用中，将在组支撑组件32上提供十五个这样的盒30。此外，在示例性实施例中，在库隔间24中提供了两个这样的组支撑组件32，但也可以使用其他数量的组支持组件32。

虽然在示例性实施例中示出了元件的特定配置和数量，但应理解，可以使用比本申请中明确描述的元件更多或更少的元件。在另一个实施例中，每个盒30可以包括三个不可移动的侧壁48和一个可移动的包壳门，当特定盒未被访问时，该包壳门可关闭，而当特定的盒30在互锁28处呈现给盘处理隔间22时，该包壳门可打开。当盘处于存储中且不需要访问时，在所有四个侧面上封围盒30允许更大程度地控制盒30中的气氛，其中盘46驻留在盒30中。在示例性实施例中，包壳门52(在图11和14中标记)作为半圆形屏蔽件提供，该屏蔽件在堆叠44前方旋转以关闭盒30的打开侧，并旋转至盒30的后部(远离盘处理隔间22)，以允许访问堆叠44的盘46。可以使用可打开和关闭的其他形式的包壳门。

在示例性实施例中，组支撑组件32包括两个固定的纵向对齐的轴承轨道54。可移动的轴承轨道56支撑在转台58上，以允许它们从平行于纵向轨道54并与其垂直的位置改变取向，反之亦然。在示例性实施例中，每个盒30具有枢转地连接至板62的底面60，使得整个盒可以绕与盘堆叠44的中心重合的轴64旋转。在示例性实施例中，每个板62在其底侧由翅片或轨道限定，该翅片或轨道安装在每组较大辊66和较小辊68之间，其中辊66、辊68中的至少一个辊由辊电机70驱动。在示例性实施例中，辊电机70被提供给每组大辊66和小辊68。当电机70转动辊66、68时，板62底部的翅片在辊组66和68之间馈送，以沿轴承轨道54、56移动所附接的盒30。当盒到达转台58时，旋转电机72转动转台58以将可移动的轴承轨道56对准盒运动的期望方向。辊电机70和旋转电机72的动作和方向由电机驱动器74控制。

在示例性实施例中，盒30中的每个盒的取向保持一致，即使其下方的板62转动方向(诸如通过转台58上的动作)时也是如此。例如，如图14左侧所示，两个盒被示出在离观看者最近的轴承轨道54上。在所示的实施例中，最右侧的盒被示出为具有透明壁。这两个盒中最左边的盒具有打开的面向侧面的互锁28，用于供盘处理机器人组件访问堆叠44的盘46。该盒下方的可移动轴承轨道56与固定的纵向轴承轨道54纵向对准。然而，邻近的转台58具有可移动的轴承轨道56，该可移动轴承轨道56垂直于该盒下方的可移动轴承轨道56对准。即使当该盒下方的转台58被旋转以对准两个可移动的轴承轨道56，使得盒30可以跨它们移动(如图14的右侧在两个转台58处所示)时，盒30的取向及其打开面也不会改变。这是通过每个盒30的板62和底板60之间的枢转连接实现的，允许板62与转台58一起转动，同时保持盒30在库隔间24内的固定取向。因此，在其中盒30的一个侧壁被省略或与可打开的包壳一起被提供的实施例中，盒的一致打开侧被呈现给盘处理隔间22。尽管示出和描述了用于盒运动的电机驱动系统，应当理解，也可以使用其他动力源，诸如例如电磁驱动。

返回图3，当库隔间24的所选盒30移动到将由盘处理隔间22的盘处理机器人访问的位置时，互锁28打开(例如通过滑动)，以允许盘固持器38访问堆叠44的盘46。如图2和图3的比较中所示，在实施例中，盘固持器38沿轨道40线性滑动至与盘堆叠44对准的x-y方向位置。轨道40也沿轴杆42在z方向上线性滑动，以与堆叠44的特定盘46对准(图5中所示)。

如图4中所示，一旦处于沿轨道40的期望位置中，安装在导轨76上的轴杆42就沿轴承轨道78向盘堆叠44滑动。所示的盘处理机器人组件包括盘固持器38、轨道40、轴杆42、导轨76和轴承轨道78。然而，不同的盘处理机器人组件可以用于该数据存储系统20。此外，尽管提供了特定数量和描绘的部件，但应理解，可以使用其他等效部件或不同数量的部件。例如，图4示出了在选择性地可打开的互锁28的两个位置之间可移动的单个盘处理机器人组件。然而，在另一实施例中，可以提供两组盘处理机器人结构，互锁28中的每个互锁对应于一组。此外，示例性实施例具有八个盘播放器36，布置在四个播放器36的两个垂直堆叠中。然而，可以以不同于上述的布置提供不同数量的盘播放器36。此外，盘播放器36被示出为包含在盘处理隔间22内。在其他实施例中，盘播放器36可以驻留在盘处理隔间22外部，且仅提供一个访问孔，用于将盘46从盘处理隔间22插入盘播放器36。这样的孔可以是例如盘处理隔间22的壁中的槽。

如图5中所示，盘固持器38从堆叠44中获得了所选择的盘46。如图6中所示，一旦盘46已清除隔板26，则互锁28可以关闭，从而保持盘处理隔间22和/或库隔间24内部的受控气氛。如图6和7中所示，盘处理机器人组件的导轨76在轴承轨道78上滑动。轨道40绕轴杆42枢转，以将盘46定位为与播放器36的盘接受槽对准。盘固持器38和所附接的轨道40还能够在z方向上上下移动轴杆42，以将盘46定位在所选播放器36的适当高度处。如图7中所示，一旦与合适的播放器36的入口槽对准，盘46就被插入播放器中。

图20示出了合适的播放器36的示意性操作环境。本公开的实施例不限于任何特定的盘播放器，并且可以以用于数据存储盘的任意数量的不同类型读取和写入设备实践。在示例性播放器36中，(一个或多个)头102可以定位在存储介质盘46上方和/或下方，以从盘读取数据和/或将数据写入盘。对于读取和写入操作，(示意性地示出的)主轴电机106如箭头107所示使盘46旋转，并且致动器机构110将(一个或多个)头102相对于旋转盘46上的数据轨道114定位在内直径(ID)108和外直径(OD)109之间。主轴电机106和致动器机构110两者都连接到驱动电路系统(circuitry)112并通过驱动电路系统112进行操作(示意性地示出)。头102中的每一个头通过悬架组件耦合到致动器机构110，该悬架组件包括例如通过模锻连接来连接到机构110的致动器臂组件122的负载梁120。致动器机构110通过轴承124旋转地耦合到框架或台板(未示出)，以绕轴126旋转。致动器机构110的旋转将头102如箭头130所示在跨轨道方向上移动。头102中的每一个头包括通过柔性电路134耦合到头电路系统的一个或多个换能器元件(未示出)。

一般来说，为了避免读取/写入头102在例如播放器36断电时落在播放器36中的盘46上，以及为了防止(一个或多个)头102在装载和卸载操作期间与盘46的外边缘碰撞，在盘46的OD 109附近提供头支撑斜坡组件136。致动器机构110、负载梁120和致动器臂122统称为头堆叠组件(HSA)138。图20中示出的示例性实施例示出了具有各承载头102的上板和下板的致动器臂122。因此，上部头102从盘46的上表面读取/向盘46的上表面写入数据，并且下部头102从盘46的下表面读取数据/向磁盘46的下表面写入数据。在另一实施例中，盘播放器36可以被配置有不同布置和不同数量的头102，以与一个或多个盘进行交互。例如，盘播放器36可以仅具有一个头102；在该情况下，盘处理器可以被配置成用于翻转盘46，以允许单个头102访问两个盘数据表面。

参考图8，在由盘处理机器人组件处理的下一个盘未在隔板26处就位的操作中，库隔间24中的盒30沿可移动的轴承轨道56和固定的纵向轴承轨道54移动，以在互锁28处呈现另一盒30。图8示出了两个转台58，一个转台上有盒30。该盒的盖被示出为半透明的，以便其中的盘堆叠44是可见的。

如图9、10和12中所示，盒被完全移除，以便转台58和盒下方的结构是可见的。如图9和10中所示，盒下方的转台58在旋转电机72(图14中示出)的动力之下旋转，以将可移动的轴承轨道56与相邻的转台58的轴承轨道对准。如图11中所示，盒30接着沿导轨或轴承轨道56从互锁28移开，因为盒30下方的板62的翅片或轨道被辊推动穿过辊组66、68，这些辊由辊电机70(图14中所示)驱动。

如图12中所示，为了将另一盒30移向互锁28，旋转转台58，以便使可移动轴承轨道56与固定纵向轴承轨道54对准。再次，转台58的旋转由旋转电机72(图14中所示)完成。图13示出了一行盒30沿纵向延伸件34、沿固定纵向轴承轨道54和可移动轴承轨道56在第二行盒(从观看者起)中的移动。

图15和16是示出了库隔间24内的示例性盒行进模式的顶部平面图。然而，应当理解，也可以利用其他运动模式，根据需要改变转台58在组支撑组件32中的放置，以影响所期望的运动。

图17是示例性光盘库数据存储系统20的透视图，其中其壁包括流体入口80和流体出口81。流体通常是气态的，但不限于气体。尽管没有明确示出，但在示例性实施例中，每个播放器36(或播放器集合36)、盘处理隔间22和库隔间24具有连接到气体发生器84和/或环境气氛的流体入口。附加地或替代地，这些区域36、22、24中的每个区域也具有连接到真空源86和/或环境气氛的流体出口。这些入口和出口可以在系统20的任何墙壁或隔板上提供，以允许在盘处理隔间22、库隔间24、盘播放器36或其他区域中的任一项或所有项中进行气氛管理。

图18是用于光盘库数据存储系统20的流体控制系统82的示意图。在示例性实施例中，气体发生器84流体地耦合至盘处理隔间22和库隔间24中的一个或多个，诸如通过入口80，以提供封围数据存储系统20内的气体环境，该气体环境与大气压下的环境空气不同。在一个示例中，气体环境可以具有与环境空气相同的组合物，但处于不同的压力或有不同的密度。在另一示例中，气体环境可以具有与外部空气相同的压力，但具有不同的组合物。在又另一示例中，气体环境可以具有与外部空气相比较不同的组合物和不同的压力。尽管所示出的实施例示出的光盘库数据存储系统20不具有盖，以便部件是可见的，但应理解，在操作中，系统20可以被封围在壳体中，且仅在内部和外部隔间之间进行受控气体交换，如本文所述。在示例性实施例中，气体发生器84产生特定类型的气体，并将其连续地或以受控方式供应至盘处理隔间22和/或库隔间24。在示例性实施例中，发生器84从环境空气中产生几乎纯的氮气，并将其输送至盘处理隔间22中。气体最初以正压供应至盘处理隔间22，以置换其中的空气并注入氮气。

与头部件的反应性相比容易得到的空气而言较低的惰性气氛(诸如通过氧化还原)有助于延长数据读取和写入头的使用寿命。虽然几种惰性、非反应性气体是合适的，但在示例性实施例中使用氮气是因为其在空气中的天然丰度。也可以使用其他气体及其组合。例如，也可以使用氦气和氩气，以及氮气、氦气和氩气的混合物。

可以从日立产机系统有限公司(Hitachi Industrial Equipment SystemsCompany,Limited)获取合适的发生器84作为变压吸附(pressure swing absorption,PSA)氮气发生器。此类发生器能够从环境空气中产生几乎纯(约99.8％)的氮气。发生器84使用的功耗可以通过最小化存储系统20的隔间之间的流体泄漏来降低。因此，在示例性实施例中，流体流动由选择性地可操作的互锁28来控制，如所述。此外，可以在主盘处理隔间22与每个播放器36的内部之间提供类似的互锁。

在示例性实施例中，盘处理隔间22中的流体压力保持在正压力(诸如例如1.2大气压)，以确保维持氮气环境，并防止空气或其他气体泄漏到盘处理隔间22中。

在示例性实施例中，库隔间24可包含大气或经修改的流体环境，该流体环境包括注入氮气或其他气体或其组合。由于库隔间24包含盘，但不包含盘读取或写入头，因此其环境不需要像盘处理隔间22中的环境那样受到严格控制。因此，库室24可适合具有未修改的大气压(例如，在1.0大气压下)。

在示例性实施例中，真空源86与盘播放器36流体连接，以降低播放器36内的氮气或其他气体的压力。这是因为播放器构成了盘存储系统20的区域，其中在发生碰撞或其他污染物产生事件时，最有可能产生微粒。因此，在示例性实施例中，播放器36中的每个播放器内的环境具有接近纯氮气的流体组合物，但具有例如0.9大气压的较低压力。播放器36中的负压还减少了流体摩擦和密度，从而提高了性能并降低了功耗。真空源86被示出为流体连接到播放器36，因为这些隔间可以从具有低于大气压的环境中最大程度上受益；然而，真空源可以流体耦合或连接到数据存储系统20的任何部分，包括盘处理隔间22和/或库隔间24的其他区域。真空压力也可以用于将盘46保持在期望位置；例如，在自旋时由播放器36保持或在抓住并操纵盘46时由盘处理器保持。

在示例性实施例中，流体控制系统包括与控制器90进行信号通信的传感器88。例如，传感器88包括压力传感器、气体组合物/纯度传感器和粒子计数器中的一项或多项。在所示实施例中，传感器88被提供在盘处理隔间22、库隔间24和每个播放器36的每一者中。如果传感器88检测到这些包壳中的任何一个包壳的环境具有过低的压力或不具有足够的气体，则信号被发送到控制器90，控制器90致动发生器84产生更多气体，并将其引导到(一个或多个)受影响区域。如果传感器88检测到播放器36中的压力过高，则信号被发送到控制器90，控制器90致动真空源86以将气体从(一个或多个)受影响区域中拉出。控制器90也可以被编程并接受用户命令，以在组支撑组件32上移动盒30、操作盘处理机器人组件、并打开和关闭互锁28，以及执行其他任务。

不同的压力梯度可用于数据存储系统20的流体隔离区，以限制污染和颗粒材料的扩散，同时将惰性气体环境输送至最能从产生的流体中受益的部件。控制系统82包括发生器84，发生器84可以连续地向数据存储系统20供应惰性气体，以容易地补充任何损失的气体并从而保持非反应性环境。虽然流体控制系统82被示出为具有用于单个数据存储系统20的气体发生器84，但是可以设想此类气体发生器84可以在多个数据存储系统20之间共享。此外，虽然示出了单个气体发生器84，看是可以设想可使用多个气体发生器，诸如在期望不同类型气体的组合的情况下。此外，流体控制系统82还可以控制环境空气进出数据存储系统20的任何区域的入口和出口。

图19是示出使用流体控制系统82的从202处开始的示例性方法200的流程图。在204处，气体由发生器84产生并引导至区域，诸如播放器36、盘处理隔间22和/或库隔间24。在206处，传感器88检测相应播放器36、盘处理隔间22和/或库隔间24中的气体组合物和/或颗粒数量，并将信号发送给控制器90。在208处，控制器90确定所检测的组合物是否足够，或是否保证来自发生器84的附加气体。例如，如果颗粒计数过高，则气体出口(诸如出口81)可以被打开，以允许受污染的气体离开并允许其被所产生的气体替换。在另一示例中，气体纯度传感器可以确定例如氮气的纯度不在所期望的水平范围之内；在该情况下，区域中的现有气体可以被排出，以便其被所产生的的气体替换。如果期望更多气体，则方法返回到204。附加地或替代地，受影响的腔室可以被密封或封围，并且系统可以发出警报或以其他方式作出警告，用于用户干扰和维护。如果气体组合物是足够的，则方法继续到查询216。

与上述步骤并行或连续地，在210处，传感器88检测相应播放器36、盘处理隔间22和/或库隔间24中的气体压力，并将信号发送给控制器90。在212处，控制器90确定所检测的气体压力是过低、过高还是可接受的。如果气体压力过低，则方法返回204以添加所产生的气体。如果气体压力过高，则在214处气体从受影响的(一个或多个)隔间中被抽出。如果气体组合物是足够的，则方法继续到查询216。

查询216询问数据存储系统20的操作是否已完成。如果没有，则方法返回至202处的开始。如果是，则方法在218处结束。对于数据存储系统的特定使用，该方法可以针对具有已修改的(非空气和/或非大气压力)环境的每个区域(诸如播放器36、盘处理隔间22和/或库隔间24)进行重复。此外，可以修改系统部件以供更具体或更不具体的控制；例如，可以检测和修改每个单独的播放器36或每个单独的盒30的环境，或者检测和修改播放器或盒的子集的环境。在数据存储系统20的操作期间，气体产生、监测和控制步骤的重复可以基本上连续地执行。或者，为了节省功耗，可以基于时间、读取/写入操作或其他因素间隔实现步骤。例如，用户可能希望针对不同的区域具有不同的定时水平。例如，系统可以被配置，使得当盘自旋时，播放器中的气体环境比盘不自旋时更频繁地被采样。在期望具有一种以上所产生的组合物的气体的情况下，该方法也可由一个以上的气体发生器实现。

描述了系统和方法的非限制性示例。示例性系统82包括：容纳多个数据存储盘46的库隔间24；包括头102的播放器36，该头102被配置成用于与多个数据存储盘46中的至少一个数据存储盘进行交互；库隔间24与播放器36之间的隔板26，该隔板26包括选择性地可打开的互锁28；以及被配置成用于向播放器36供应气体的气体发生器84。播放器36具有相对于库隔间24的负流体压力。

在示例性实施例中，播放器36具有与库隔间不同的气体环境组合物(诸如例如更高浓度的氮气)。在示例性实施例中，盘处理隔间22包含播放器36。在示例性实施例中，播放器36具有相对于盘处理隔间22的负流体压力。在示例性实施例中，盘处理隔间22具有相对于库隔间24的正压力。

在示例性实施例中，盘处理隔间22包括盘处理组件，盘处理组件被配置成用于在库隔间24与播放器36之间移动多个数据存储盘46中的至少一个数据存储盘。在示例性实施例中，气体发生器84被配置成用于向盘处理隔间22供应气体。在示例性实施例中，气体发生器84被配置成用于向库隔间24供应气体。在示例性实施例中，真空源86耦合至播放器36。

在示例性实施例中，传感器88耦合至播放器36，其中传感器是气体压力传感器和气体组合物传感器中的至少一者。在示例性实施例中，控制器90与传感器88和气体发生器84进行信号通信。在示例性实施例中，气体发生器84被配置成用于从环境空气中产生氮气。在示例性实施例中，从任何隔间中泄漏或排出的气体可以被收集。例如，如果泄漏的气体是氦气，它将升高(由于其低密度)至数据中心的更高高度，并可从更高区域被回收。

在示例性实施例中，系统82包括：容纳多个数据存储盘46的库隔间24；在库隔间24外部的播放器36，该播放器36包括头102，头102被配置成用于与多个数据存储盘46中的至少一个数据存储盘进行交互；以及流体地连接至播放器36的氮气发生器。在示例性实施例中，传感器88耦合至播放器36，其中传感器88是气体压力传感器和气体组合物传感器中的至少一者。在示例性实施例中，控制器90与传感器88和氮气发生器进行信号通信。在示例性实施例中，库隔间24和播放器36之间的隔板26包括选择性地可打开的互锁28。

在示例性实施例中，控制盘播放器36中的环境的方法包括：用发生器84产生气体，并将所产生的气体引导至播放器36；打开播放器36的包壳，从而允许外部流体(诸如气体)流入播放器36；检测播放器中的流体环境的组合物；当所检测的组合物不包括阈值水平的所产生的气体时，将第一体积的所产生的气体从发生器84引导至播放器36；检测播放器36中的流体环境的压力；以及从播放器36中移除第二体积的流体，以将播放器36中的流体环境的压力保持在外部流体的压力之下。示例性方法包括将真空源86流体地连接至播放器36。示例性方法包括在打开播放器36的包壳期间将数据存储盘46插入播放器36。在示例性方法中，播放器36被设置在隔间22中，该方法包括通过选择性地可打开的互锁28，从隔间22外部的区域获得数据存储盘46。

本文所描述的实施例的图示旨在提供对各种实施例的结构的一般理解。图示不旨在用作利用本文所描述的结构或方法的装置和系统的元件和特征中的所有元件和特征的完整描述。相对于任意实施例描述的特征也适用于任何其他实施例。在审阅本公开时，许多其他实施例对于本领域技术人员可以是明显的。可以利用并从本公开中得出其他实施例，使得可以在不脱离本公开的范围的情况下进行结构和逻辑的替换和更改。附加地，图示仅是表示性的，并且可以未按比例绘制。图示中的某些比例可能被夸大，而其他比例可能被缩小。因此，本说明书和附图应当被视为说明性的而不是限制性的。

本发明的一个或多个实施例可以在本文中单独和/或共同地用术语“发明”来引用，仅为方便起见，而不旨在将本申请的范围限制到任何特定发明或发明构思。此外，虽然本文中已经展示并描述了特定的实施例，但是应当认识到，被设计以实现相同或相似目的的任何后续布置可以代替所示的特定实施例。本公开旨在涵盖各种实施例的任何和全部后续修改或变型。对于本领域技术人员而言，在审阅了以上说明书之后，上述实施例的组合以及未在本文中具体描述的其他实施例是明显的。

提供本公开的摘要是为了符合37 C.F.R.§1.72(b)的规定，并在提交时理解为该摘要将不用于解释或限制权利要求的范围或含义。另外，在前述详细描述中，出于将本公开连成一体的目的，各种特征可以组合到一起或者在单个实施例中进行描述。本公开不应被解释为反映要求保护的实施例与各项权利要求中明确记载的相比采用更多的特征的意图。相反，如以下权利要求所反映的，本发明的主题可以涉及少于所公开的实施例中的任意实施例的特征中的所有特征。

以上公开的主题旨在被认为是说明性而不是限制性的，并且所附权利要求旨在覆盖落入本公开的真实精神和范围中的所有此类修改、加强以及其他实施例。例如，相对于一个实施例描述的特征可被并入其他实施例中。因此，为了获得法律允许的最大范围，本公开的范围将由所附权利要求和它们的等同物所允许的最宽泛解释来确定，而且不应当受前述详细描述的约束或限制。

进一步的示例

示例1.一种系统，包括：

库隔间，所述库隔间容纳多个数据存储盘；

播放器，所述播放器包括头，所述头被配置成用于与所述多个数据存储盘中的至少一个数据存储盘进行交互；

在所述库隔间与所述播放器之间的隔板，所述隔板包括选择性地可打开的互锁；以及

气体发生器，所述气体发生器被配置成用于向所述播放器供应气体；

其中所述播放器具有与所述库隔间不同的气体压力水平。

示例2.如示例1所述的系统，其特征在于，所述播放器具有与所述库隔间不同的气体环境组合物。

示例3.如示例1所述的系统，包括包含所述播放器的盘处理隔间。

示例4.如示例3所述的系统，其特征在于，所述播放器具有相对于所述盘处理隔间或所述库隔间的负流体压力。

示例5.如示例4所述的系统，其特征在于，所述盘处理隔间具有相对于所述库隔间的正压力。

示例6.如示例1所述的系统，包括盘处理隔间，所述盘处理隔间包括盘处理组件，所述盘处理组件被配置成用于在所述库隔间与所述播放器之间移动所述多个数据存储盘中的至少一个数据存储盘。

示例7.如示例6所述的系统，其特征在于，所述气体发生器被配置成用于向所述盘处理隔间供应气体。

示例8.如示例1所述的系统，其特征在于，所述气体发生器被配置成用于向所述库隔间供应气体。

示例9.如示例1所述的系统，包括流体地耦合至所述播放器的真空源。

示例10.如示例1所述的系统，包括耦合至所述播放器的传感器，其中所述传感器是气体压力传感器和气体组合物传感器中的至少一者。

示例11.如示例10所述的系统，包括与所述传感器和所述气体发生器进行信号通信的控制器。

示例12.如示例1所述的系统，其特征在于，所述气体发生器被配置成用于从环境空气中产生氮气。

示例13.一种系统，包括：

库隔间，所述库隔间容纳多个数据存储盘；

播放器，所述播放器在所述库隔间的外部，所述播放器包括被配置成用于与所述多个数据存储盘中的至少一个数据存储盘进行交互的头；以及

气体发生器，所述气体发生器流体地连接到所述播放器。

示例14.如示例13所述的系统，包括耦合至所述播放器的传感器，其中所述传感器是气体压力传感器和气体组合物传感器中的至少一者。

示例15.如示例14所述的系统，包括与所述传感器和所述气体发生器进行信号通信的控制器。

示例16.如示例13所述的系统，包括在所述库隔间与所述播放器之间的隔板，所述隔板包括选择性地可打开的互锁。

示例17.一种控制盘播放器中的环境的方法，所述方法包括：

用发生器生成产生的气体，以及将所产生的气体引导至所述盘播放器；

打开所述盘播放器的包壳，从而允许外部流体流入所述盘播放器；

感测所述盘播放器中的流体环境的检测到的组合物；

当所检测的组合物不包括阈值水平的所产生的气体时，将第一体积的所产生的气体从所述发生器引导至所述盘播放器；

检测所述盘播放器中的所述流体环境的第一压力；以及

从所述盘播放器中移除第二体积的流体，以维持所述盘播放器中的流体环境的第一压力，所述第一压力与所述外部流体的第二压力不同。

示例18.如示例17所述的方法，包括将真空源流体地连接至所述播放器。

示例19.如示例17所述的方法，包括在打开所述盘播放器的所述包壳期间将数据存储盘插入所述盘播放器。

示例20.如示例19所述的方法，其特征在于，所述盘播放器被设置在隔间中，所述方法包括通过选择性地可打开的互锁，从所述隔间外部的区域获得所述数据存储盘。

Claims (10)

1.一种系统，包括：

库隔间，所述库隔间容纳多个数据存储盘；

播放器，所述播放器包括头，所述头被配置成用于与所述多个数据存储盘中的至少一个数据存储盘进行交互；

在所述库隔间与所述播放器之间的隔板，所述隔板包括选择性地可打开的互锁；以及

气体发生器，所述气体发生器被配置成用于向所述播放器供应气体；

其中所述播放器具有与所述库隔间不同的气体压力水平。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述播放器具有与所述库隔间不同的气体环境组合物。

3.如权利要求1所述的系统，包括包含所述播放器的盘处理隔间。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述播放器具有相对于所述盘处理隔间或所述库隔间的负流体压力。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述盘处理隔间具有相对于所述库隔间的正压力。

6.如权利要求1所述的系统，包括盘处理隔间，所述盘处理隔间包括盘处理组件，所述盘处理组件被配置成用于在所述库隔间与所述播放器之间移动所述多个数据存储盘中的至少一个数据存储盘。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述气体发生器被配置成用于向所述盘处理隔间供应气体。

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述气体发生器被配置成用于向所述库隔间供应气体。

9.一种系统，包括：

库隔间，所述库隔间容纳多个数据存储盘；

播放器，所述播放器在所述库隔间的外部，所述播放器包括被配置成用于与所述多个数据存储盘中的至少一个数据存储盘进行交互的头；以及

气体发生器，所述气体发生器流体地连接到所述播放器。

10.一种控制盘播放器中的环境的方法，所述方法包括：

用发生器生成产生的气体，以及将所产生的气体引导至所述盘播放器；

打开所述盘播放器的包壳，从而允许外部流体流入所述盘播放器；

感测所述盘播放器中的流体环境的检测到的组合物；

当所检测的组合物不包括阈值水平的所产生的气体时，将第一体积的所产生的气体从所述发生器引导至所述盘播放器；

检测所述盘播放器中的所述流体环境的第一压力；以及

从所述盘播放器中移除第二体积的流体，以维持所述盘播放器中的流体环境的第一压力，所述第一压力与所述外部流体的第二压力不同。