DE1280320B - Speichereinrichtung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

GlIc

Deutsche Kl.: 21 al -37/66

Nummer: 1280 320

Aktenzeichen: P 12 80 320.2-53 (J 27947)

Anmeldetag: 17. April 1965

Auslegetag: 17. Oktober 1968

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Speicherung von Informationen mit einem die Form eines dünnen Filmes aufweisenden Speicherelement.

Es sind bereits Informationsspeichereinrichtungen bekannt, in welchen die Informationen durch Verformung eines thermoplastischen Materials gespeichert werden. Die Ablesung dieser Informationen erfolgt bei dieser Einrichtung durch optische Mittel.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Informationsspeichereinrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, in Form dünner Filme aufgebaute Speicher auf nicht optischem Wege ablesen zu können.

Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß in einem luftleeren Gefäß ein Elektronenstrahl-Erzeuger dem Speicherelement gegenüberliegend angeordnet ist, wobei das letztere ein Flächenmuster, bestehend aus zwei unterschiedliche Ordnungszahlen besitzenden Materialien, aufweist, und daß in das Gefäß ein Elektronen-Detektor ragt.

Weitere Merkmale der Erfindung sind den Ansprüchen zu entnehmen.

Einzelheiten der Erfindung sind nachstehend an Hand von in den Figuren veranschaulichten Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Speichereinrichtung gemäß der Erfindung,

Fig.2 einen vergrößerten Querschnitt des in der Einrichtung nach Fig. 1 verwendeten Speicherelementes und

Fig. 3 einen Querschnitt einer anderen Ausführungsform eines in der Einrichtung nach F i g. 1 verwendbaren Speicherelementes.

Der Speichereinrichtung 10 sind die Steuerschaltung 20 und die Darstellungsvorrichtung 30 zugeordnet. In dem luftleeren Gefäß 11 der Speichereinrichtung 10 ist der Elektronen-Erzeuger 12 angeordnet und ihm gegenüberliegend das Speicherelement 14, an dem der Strommesser 16 angeschlossen ist, und in einer Seitenwand des Gefäßes ist der Elektronen-Detektor 15 befestigt. Einzelheiten des Speicherelementes 14 sind in der F i g. 2 gezeigt. Dieses Speicherelement enthält auf der Unterlage 21 den Film 22 aus Silberhalogenid, der unbelichtete Flächen 24 und belichtete Flächen 23 besitzt, und eine Schicht 25 aus einem elektrisch leitenden Material. Zwischen der Schicht 25 und Erde ist über den Strommesser 16 eine Verbindung hergestellt. Der Elektronen-Erzeuger 12 erzeugt einen Elektronenstrahl 13, der auf das Speicherelement 14 auftrifft. Die Lage des Elektronenstrahles 13 auf dem Speicherelement 14 steuert die Steuerschaltung 20. Einige Elektronen des Elektronenstrahles 13 werden zu dem Speichereinrichtung

Anmelder:

International Business Machines Corporation,
Armonk,N.Y.(V.St.A.) ....

Vertreter: -

Dipl.-Ing. G. Brügel, Patentanwalt,
7030 Böblingen, Sindelfinger §tr. 49

Als Erfinder benannt:
Donald Mills Hart, Los Gatqs, Calif.;
¹S Joseph Robert Werning, San Jose, Calif.
(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
_ao V. St. v. Amerika vom 27. April 1964 (362 599)

■ Elektronen-Detektor 15 zurückgestrahlt und die

as anderen Elektronen fließen durch,die Schicht 25 über den Strommesser 16 zur Erde. Die Schicht 25 ist sehr dünn und der Elektronenstrahl 13 hat soviel Energie, um diese Schicht 25 zu durchdringen und auf die Schicht 23 zu gelangen. Jedoch, ist die Schicht 25 leitend, so daß eine Ladungsansammlung durch den Elektronenstrahl 13 nicht erfolgt.

Die Anzahl der zum Detektor 15 zurückgestrahlten Elektronen hängt ab von der Ordnungszahl des Materials, auf welches der Elektronenstrahl auftrifft.

Die belichteten Flächenstücke 24 haben einen höheren Silbergehalt und die unbelichteten Flächenstücke 23 demgegenüber einen niedrigeren Silbergehalt. Somit hängt die Anzahl der zurückgestrahlten Elektronen ab vom Auftreffen des Strahles auf eine belichtete Fläche 23 oder eine unbelichtete Fläche 24; entsprechend groß ist der Ausgang des Detekto.rs 15, der anzeigt, auf was für eine Material der Elektronenstrahl 13 auf trifft. Da die Gesamtanzahl der Elektronen des Strahles 13 entweder zum Detektor 15 zurückgestrahlt wird oder durch den Strommesser 16 fließt, gibt auch der Strommesser 16 eine Anzeige, auf was für ein Material der Elektronenstrahl 13 auftrifft.

Die Ausgabevorrichtung 30 besteht aus einer an sich bekannten Kathodenstrahlröhre. Die Intensität des Elektronenstrahles der Ausgabevorrichtung 30 wird gesteuert durch den Ausgang des Detektors 15,

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und die χ und y Ablenkungen des Elektronenstrahles in der Kathodenstrahlröhre 30 bestirnmt die Steuerschaltung 20.

Die Steuerschaltung 20 steuert sowohl den Elektronenstrahl in der Speichereinrichtung 10 als auch in der Kathodenstrahlröhre der Ausgabevorrichtung 30, so daß diese beiden Elektronenstrahlen das Speicherelement 14 und den Schirm der Ausgabevorrichtung 30 ähnlich wie bei der Abtastung einer Fernsehröhre abtasten. Das Abtasten des Speicherelementes 14 und des Schirmes der Kathodenstrahlröhre 30 erfolgt synchron. Da Steuereinrichtungen für das Ablenken von Elektronenstrahlen an sich bekannt sind, erfolgt keine Beschreibung derselben.

Das auf dem Schirm der Ausgabevorrichtung 30 dargestellte Bild entspricht genau dem des Speicherelementes 14. Es ist jedoch klar, daß die Größe des Speicherelementes 14 viel kleiner als die Größe des Schirmbildes der Kathodenstrahlröhre 30 sein kann und nur zwecks Vereinfachung der Darstellung sind ao die Größen dieser beiden Bilder gleichgezeichnet.

Die Schicht 25 kann aus im Vakuum aufgebrachten Gold von einigen hundert Angstrom Dicke bestehen. Die Schicht 22 kann aus einem herkömmlichen Silberhalogenidfilm bestehen, der belichtete Flächen 24 und unbelichtete Flächen 23 aufweist. Die Schicht 21 stellt irgendeine geeignete Unterlage, z. B. Glas, dar.

Wie weiter obenerwähnt, verhütet die stromleitende Schicht 25 die Ansammlung von einer elekirischen Ladung durch den Elektronenstrahl 13 während des Lesens. Wenn die Energie des Elektronenstrahles so groß ist, daß das Sekundäremissionsverhältnis gleich eins ist (d.h., wenn ein Elektron das Speicherelement 14 verläßt für jedes Elektron, das im Strahl 13 ankommt), kann die Schicht 25 weggelassen werden. Wenn jedoch die leitende Schicht 25 vorgesehen wird, ist es möglich, einen Elektronenstrahl zu verwenden, der eine größere Beschleunigung aufweist.

Eine andere Ausführungsform für ein Speicherelement 14 ist in F i g. 3 dargestellt. Dieses Speicherelement enthält zwei Schichten 41 und 42, die aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind und auf der Unterlage 44 aufgebracht sind. An bestimmten Stellen, beispielsweise 43, ist die Schicht 42 auf maschinellem Wege entfernt, so daß die Schicht 41 freigelegt ist. Die Schichten 41 und 42 sind beide aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt; somit stellt die Verbindung zum Strommesser 16 die Schicht 41 her.

Die Wirkungsweise einer Speichereinrichtung, die das in F i g. 3 dargestellte Speicherelement enthält, entspricht der Wirkungsweise einer Einrichtung, die das in F i g. 2 gezeigte Speicherelement verwendet. Die Wirkungsweise der Speichereinrichtung hängt ab von der Anzahl der zurückgestrahlten Elektronen, die wiederum abhängt von dem speziellen Material (d. h. von der Ordnungszahl des Materials), auf das der Elektronenstrahl auftrifft. Die elektrisch leitende Schicht 25 wird nicht benötigt, wenn beide Schichten und 42 leitender Natur sind. Das in Fig.3 gezeigte Speicherelement kann auf irgendeine gebräuchliche Technik hergestellt werden. Wenn die Fläche extrem klein ist, ist ein einen Elektronenstrahl verwendendes Herstellungsverfahren das geeignetste.

In der gezeigten besonderen Ausführungsform besteht die Schicht 41 aus Gold, das eine höhere Ordnungszahl als die Schicht 42, die aus Aluminium besteht, aufweist. Die Schicht 42 ist 10 Mikron dick und die Schicht 41 mehrere Millimeter. Die Schicht kann auch so dick gemacht werden, um die Schicht 42 zu tragen; in diesem Fall erübrigt sich die Unterlage 44. Die Deckschicht 42 ist relativ dünn,, um sicherzustellen, daß der Wechsel in der Anzahl der zurückgestrahlten Elektronen eher der Ordnungszahl als den Unterschieden in der Topologie entspricht. Die Schicht 42 muß jedoch dicker sein als die Strahleneindringtiefe für das diese Schicht verkörpernde Material. Das Material mit der höheren Ordnungszahl könnte auch die Schicht 42 anstatt der Schicht 41 bilden.

In beiden Ausführungsformen für ein Speicherelement kann der Elektronenstrahl eine Energie von ungefähr 10 000 Elektronenvolt besitzen.

Wie weiter oben beschrieben, bildet den Ausgang ein Bild auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre 30. Es ist selbstverständlich, daß ein Digital-Signal direkt von dem Ausgang des Detektors 15 abgenommen werden könnte. Das luftleere Gefäß 11 kann entweder eine dauernd vakuumabgedichtete Röhre oder eine Röhre, die den Austausch von Speicherelementen 14 erlaubt, darstellen. Im letzteren Fall ist eine Vakuumpumpe notwendig, um nach dem öffnen der Röhre das Vakuum wieder herstellen zu können.

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Speicherung von Informationen mit einem die Form eines dünnen Filmes aufweisenden Speicherelement, dadurch gekennzeichnet, daß in einem luftleeren Gefäß (11) ein Elektronenstrahl-Erzeuger (12) dem Speicherelement (14) gegenüberliegend angeordnet ist, wobei das letztere ein Flächenmuster, bestehend aus zwei unterschiedliche Ordnungszahlen besitzenden Materialien (23, 24 bzw. 41, 42), aufweist, und daß in das Gefäß (11) ein Elektronen-Detektor (15) ragt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektronen-Detektor (15) an einen Kathodenstrahl-Oszillographen (30) angeschlossen ist und daß eine Elektronenstrahl-Ablenksteuerschaltung (20) für die Synchronisation der Bewegung des Elektronenstrahles des im Gefäß (11) angeordneten Elektronenstrahl-Erzeugers (12) und des Kathodenstrahl-Oszillographen (30) während des Speicherauslesens vorgesehen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Speicherelement (14) eine Silberhalogenidschicht (22), die ein Flächenmuster (23,24) belichteter und unbelichteter Stellen aufweist, besitzt.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Speicherelement (14) zwei Schichten (41,42) aus Materialien mit unterschiedlichen Ordnungszahlen, von denen die dem Elektronenstrahl₇Erzeuger (12) zugewandte Schicht (42) ein durch bis auf die andere Schicht (41) entfernte Schichtstellen gebildetes Flächenmuster aufweist.

5. Einrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Speicherelement (14) auf seiner dem Elektronenstrahl-Erzeuger (12) zugewandten Seite auf der Silberhalogenidschicht (22) bzw. den beiden unterschiedliche

Ordnungszahlen besitzenden Schichten (41, 42) eine Schicht (25) eines elektrisch leitenden Materials trägt.

6. Einrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Speicherelement (14) auf seiner dem Elektronenstrahl-Erzeuger (12) abgewandten Seite auf der Silberhalogenidschicht(22) bzw. den beiden unterschiedliche Ordnungszahlen aufweisenden Schichten (41,42) eine Schicht (21 bzw. 44) einer tragenden Unterlage, z. B. Glas, aufweist.

7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Schicht (25) aus Gold mit einer Dicke von einigen hundert Angström besteht.

8. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die das Flächenmuster aufweisende Schicht (42) eine niedrigere Ordnungszahl als die andere (41) der beiden Schichten (41, 42) besitzt.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die das Flächenmuster aufweisende Schicht (42) aus Aluminium und die andere Schicht (41) aus Gold besteht.

10. Einrichtung nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die das Flächenmuster aufweisende Schicht (42) geringfügig dikker ist als die Eindringtiefe der Strahlen in das Material dieser Schicht.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die das Flächenmuster aufweisende Schicht (42) eine höhere Ordnungszahl als die andere (41) der beiden Schichten (41,42) aufweist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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