DE1449330A1

DE1449330A1 - Speichermedium,geeignet fuer Elektronenstrahlaufzeichnung und -ablesung

Info

Publication number: DE1449330A1
Application number: DE19631449330
Authority: DE
Inventors: Boblett Emil V
Original assignee: Ampex Corp
Current assignee: Ampex Corp
Priority date: 1962-12-26
Filing date: 1963-12-23
Publication date: 1969-03-27
Also published as: US3181172A; NL302408A; BE641789A; NL132810C; DE1449330B2; CH419239A; GB1071160A

Description

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Speichermediuia, geeignet für Elektronenstrahlaufzeichnung und -ablesung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Speichermediun, das sur Elektronenstrahlaufzeichnung und-Ablesung geeignet ist, insbesondere auf ein Speichermedium, das eine Information durch Relief- und Wellenbildung auf einer Oberfläche aufspeichert.

Ein Medium, das besonders für eine Aufzeichnung und Ablesung mit Hilfe eines Elektronenstrahfeegeeignet ist, ist ein thermoplastischer Film. Während der Aufzeichnung wird ein modulierter Elektronenstrahl auf den erwärmten thermoplastischen ?ilm gerichtet. Die Elektronen schlagen sich auf dem Film nieder und durch sie hervorgerufene elektrostatische Kräfte bewirken eine Deformation der Oberfläche in der Art, daß die Rillen oder Wellen die aufgezeichnete Information darstellen. Biese Deformationen bleiben in der Oberfläche und können mit Eilfe optischer oder Elektronen-

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strahlablesevorriehtungen abgelesen werden.

Bei einem anderen Informationsspeiehermedium wird ein Photopolymer, beispielsweise ein transparenter plastischer FiI^ verwendet. Wenn dieser Photonen oder !Elektronen ausgesetzt wird, dann wird der Film an den belichteten Flächenbereiehen polymerisiert. Danach wird er In heißem Wasser ausgewaschen und die nicht« belichteten oder monomeren Teile entfernt, so daß die belichteten oder polymerisieren Bereiche als Profil oder Rillen zurückbleiben.

für die Ablesung einer aufgezeichneten Information ist es besonders günstig, einen Elektronenstrahl zu -verwenden. Dabei sind hohe Abtastgeschwindi^feiten erreichbar und daher können auch sehr hochfi&uente Signale abgelesen werden. Man kann auch einen Elektronenstrahl mit einer gesteuerten Lichtfleckgröße verwenden, um sehr kleine Informationsbereiche oder Bits eines mit Aufzeichnungen versehenen Mediums mit hoher Packungsdichte abzutasten.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Medium für eine Speicherung mit hoher Dichte, das durch Elektronenstrahlabtastung abgelesen werden kann. Ferner wird

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ein Abtastlesesystem beschrieben für ein mit Axifzeichnungen versehenes Medium, in dem eine genaue Führung und ein Abfühlen der Abtaststellung vorgesehen ist.

Erfindungsgemäß enthält das Speichermedium eine Mischung eines Speichermediums, beispielsweise eines Thermoplaste oder Photopolymere, der die Information in Form von Oberfläohenumrissen oder Rillen aufspeichert mit einem SsintiXatormaterial, das durch auftreffende |

Elektronenstrahlen angeregte Photonen oder Licht aussendet. Die AufBelohnung einer Information wird durch das Abtasten des Mediums mit eineaaödulierten Elektronenstrahl und anschließender Entwicklung hergestellt, bei der die Umrisse oder Rillen auf der Oberfläche des Speichermaterial in Erscheinung treten·

Bei dem Ablesen durch Abtasten eines Elektronenstrahls

wird das Ssintülatormaterial aktiviert und sendet ent- ,

sprechend der gespeicherten Information Photonen aus» Um ein Abfühlen der Momentanstellung des Abtaststrahles zu erreichen, werden von einem Kodesystem emittierte Photonen in einem kodierten Muster auf eine lichtempfindliche Torrichtung gerichtet, die die Augenbliclastellung des Abtaststrahles auf dem Speichermedium bestimmt, fastet der Abtastelektronenstrahl die Aufzeichnungerillen nicht exakt ab, dann wird ein Fehlersignal an

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die Ablenkkreise gesandt, die die Bahn des Elektronenstrahls korrigieren.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung an Hand der Figuren.

Fig. 1 zeigt in perspektivischer Sarstellung das erfindungsgemäße Speichermaterial in Zusammenhang mit einem vereinfacht dargestellten Ablesesystem.

Fig. 2 zeigt in perspektivischer Darstellung schematisch ein Ablesegerät, bei dem das Speichermedium gemäß der Erfindung verwendet werden kann.

In Fig. 1 enthält das Speichermedium 10 eine durchsichtige Unterlage 12, die als flexibler Träger, beispielsweise aus Mylar (Warenzeichen der DuPont Comp.) ausgebildet sein kann und einen mit Rillen versehenen Film 14_f auf den bereits eine Information aufgezeichnet oder gespeichert wurde. Der Film 14 kann aus einem thermoplastischen Material oder einem Photopolymer bestehen. Beide Materialien sind dazu geeignet, längs der Oberfläche Konturen auszubilden, die in Übereinstimmung mit der durch den Elektronenstrahl aufgezeichneten Information stehen.

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Erfindungsgeaäß enthält die thermoplastische oder photopolymere Schicht 14 ein SsintJEatormaterial, das bein Auftreffen eines Elektronenstrahls 16 Lichtstrahlen oder Photonen aussendet. Während des Aufzeichnungezustandes tastet der Elektronenstrahl 16, der in einer Kathodenstrahlröhre 28 (fig. 2) erzeugt wurde, den relativ weichen film H ab und scheidet Elektronen entsprechend der Modulation des Strahles 16 ab. Ie falle, daß man einen thermoplastischen film verwendet, wird der film erhitzt und die Umrisse oder Wellen bilden sich entsprechend der Zahl der auf dem film abgeschiedenen Elektronen, die wiederum der aufzuzeichnenden modulierenden Information entsprechen.

Wird ein Photopolymer verwendet, dann bewirkt der Elektronenstrahl eine Polymerisation des durchsichtigen filmeentsprechend der modulierenden Information. lach der Belichtung durch den Elektronenstrahl wird der photopolymere film in heißem Wasser ausgewaschen, dabei werden die nichtbeliohteten oder monomeren feile entfernt und die belichteten und polymerisieren Bereiche bleiben als Profile zurück. Der Aufbau eines Mit Aufzeichnungen versehenen Photopolymers und SzintiBatore entspricht dem eines mit Aufzeichnungen versehenen Thermoplaste und SzintStators; beide filme bilden Kontur«! oder eine Reliefoberfläche als folge

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des Abtastens mit einem modulierten Elektronenstrahl aus.

Um die aufgezeichnete Information abzulesen, läuft der Abtastelektronenstrahl 16 über die Aufzeichnungen tragenden Film 14 und erregt das Szintillatormaterial, das in dem Film enthalten ist. Dabei wird Licht erzeugt und von jedem einzelnen Fläehenbereioh oder Informationsbit mit einer Intensität oder Stärke tibertragen, die der Tiefe der Einkerbung oder der Konkavität eines solchen Bits oder Plächenbereichs entspricht. Das übertragene Licht wird von zwei festen Photomultiplayern 18 und 20 empfangen,mit denen die Stärke der Lichtenergie abgefühlt wird. Die elektrischen Signale aus jedem Photomultiplayer 18 oder 20 werden in einem Verbraucherkreis 22 addiert und weiterverarbeitet für eine Wiedergabe oder eine andere Form der Ablesung. Die elektrischen Signale können auch zur Bestimmung der zentrischen Lage des Elektronenstrahls in der abzutastenden Rille verwendet werden.

Sin szintillhrender thermoplastischer Film 14 kann aus einer Mischung von I^igem Antraaen, 20#igen M-Tjierphenyl und 7956 Pliolite S5E (Kopolymer, Styren undButadien) bestehen. Die Verbindungen werden in der obigen Reihenfolge in einer Mischung von Lösungsmitteln aus Ujt B_enzol, 14* Methyläthylketon und 72* Tcluen

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gelöstι die Lösungmittel werden verdampft.

Ein Elektronenstrahlabtast- oder SpurabfUhlgerät gemäß Fig, 2 enthält einen Kodeapparat mit einer Vielzahl optischer Linsen 24 und Kodeplatten 26. Ss sind nur zwei Linsen und zwei Platten dargestellt, aber es können auch mehrere Linsen und Platten verwendet werden, um ein Stellungsabtasten vorzunehmen.

Eine Kathodenstrahlröhre 28 sendet einen Elektronenablesestrahl 16 aus für das Medium 10 mit einer Aufzeichnung, das sich in der Nähe der inneren Oberfläche der Stirnfläche 30 der Röhre 28 befindet. Bas Medium 10 kann durch die Röhre 28 mit konstanter Geschwindigkeit mit Hilfe bekannter Torrichtungen gezogen werden. Bei dem Abtasten des Mediums 10 durch den Elektronenstrahl entsteht in dem Szintillator des mit den Aufzeichnungen versehenen Filmes Licht in jeder abgetasteten Fläche· Die Lichtstrahlen 32 laufen durch die optischen Linsen 24 und durch kodierte öffnungen in den Platten 26 entsprechend der Momentanstellung des Abtaststrahls.

Die kodierten Lichtstrahlen werden durch Stellungsftthler 34 abgefühlt und ein Digitalkomparator 36 empfängt die elektrischen Signale von den Fühlern 34. Gleichzeitig liefert eine Verstärkungseinlage mit einem Ein-

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gangsregister 38 Signale an den Komparator 36 zum Vergleich mit den Signalen, die durch die Lichtstrahlen erzeugt wurden, so daß ein Fehlersignal erzeugt wird. Das Fehlersignal wird an die Äblenkkreise der Kathoden- · strahlröhre 28 gegeben, damit die Bahn des Elektronenstrahls 16 korrigiert wird. Die Beschreibung eines solchen Kodesystems findet man in dem Bell System Technical Journal, September 1958 auf den Seiten 1161 bis 1193» und zwar in dem Aufsatz "Fundamental Concepts . in the Design of the Flying Spot Store" by Hoover et al, insbesondere auf den Seiten 1173 und 1174 und den Fig, 3, 4 und 7* Die Zahl der Ausgangesignale aus dem Eingangsregister 38 und den Stellungefühlern 34 sind nicht auf die in der Zeichnung dargestellten begrenzt. Ss können aber auch andere Vorrichtungen verwendet werden, um die Strahlenstellung zu bestimmen. Außerdem ist es möglich, einen Szintillator in dem Speichermedium in Verbindung mit dem Kodiersystem zu verwenden. Wird beispielsweise nur auf einem Seil des Speichermediums aufgezeichnet und es liegen bekannte nichtbeepielte Flächen vor, dann kann der Elektronenstrahl auf diese freien Flächen eingestellt werden und weitere Aufzeichnungen hergestellt werden. !Entsprechend kann das Ablesen einer beliebigen Informationsfläche sehr schnell erreicht werden, wenn man die Kodeplatten mit einer Gedächtnisanlag· anwendet.

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Claims

Patentansprüche

1. Speichermedium geeignet für Elektronenstrahlaufzeichnung und -ablesung, dadurchgekennzeichnet, daß auf einer durchsichtigen Unterlage (12) ein durch elektrostatische Kräfte deformierbarer Szintillatormaterial enthaltender film (U) aufgebracht ist, dessen Oberflächengestalt der zu speichernden Information entspricht.

2. Speichermedium nach Anspruch 1, dadurch gekenrieiehnet, daß der deformierbare Film (14) aus einer Mischung aus einem Thermoplasten und einem Szintillatoraaterial besteht.

3. Speiohermedium nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage (12) flexibel ist.

4. Speichermedium nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der deformierbare Film 14 aus einem photopolymeren Material und einem Saintillatormaterial besteht.

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5. Ablesevorrichtung unter Verwendung eines Speichermediums nach einem der Ansprüche 1 bis 4* gekennzeichnet durch eine Elektronenstrahlabtastvorrichtung (30) zum Abtasten der mit Aufzeichnungen versehenen Oberfläche des Speichermediums (10) von der entsprechend der Aufzeichnungen Photonen ausgesendet werden, durch ein Kodesystem (26) zum Durchlaß der Photonen, die der filomentanstellung des Abtaststrahls auf dem Speichermedium (10) entsprechen, durch Stellungsfühlvorrichtungen (34)» die auf die durch

ansprechen« das Kodesystem (26) hindurchgelangten Photonen durcn ein Bezugssystem (38), das Bezugssignale aussendet, die auf die Elektronenstrahlsteilung Bezug nehmen, durch einen Komparator (36) zum Vergleich der Photonen mit den Bezugssignalen und durch eine Torrichtung zur Erzeugung eines Fehlersignals, das zur Korrektur des Elektronenstrahls dem Ablenkkreis der Elektronenstrahlvorrichtung (30) zugeführt wird.

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