DE1449851A1 - Verfahren zum Aufzeichnen,Wiedergeben und Loeschen von Informationen auf Aufzeichnungstraeger - Google Patents

Verfahren zum Aufzeichnen,Wiedergeben und Loeschen von Informationen auf Aufzeichnungstraeger

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DE1449851A1
DE1449851A1 DE19641449851 DE1449851A DE1449851A1 DE 1449851 A1 DE1449851 A1 DE 1449851A1 DE 19641449851 DE19641449851 DE 19641449851 DE 1449851 A DE1449851 A DE 1449851A DE 1449851 A1 DE1449851 A1 DE 1449851A1
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Description

München, den 27.1*1969 Br/Hei
Verfahren zum Aufzeichnen, Wiedergeben und Löschen von Informationen auf Aufzeichnungsträger
Sie vorliegende Erfindung bezieht sioh auf ein Verfahren zum Aufzeichnen (Sohrelben), Wiedergeben (Lqb&i) und gegebenenfalls Lusohen von Informationen auf bzw· von Aufzeiehnungeträgern» bei dem als Aufzeichnungsträger ein anorganischer Festkörper oder eine anorganiaohe FestkurperdUnnsohioht verwendet wird, dessen bzw. deren Oberfläche zum Aufzeichnen und/oder Löschen der Einwirkung von Oasen ausgesetzt oder der Einwirkung dieser (ras entzogen wird· Hierbei 1st la besonderen an Aufzeichnungsträger in Form von Platten, z.B. in Kartenform oder auch in Form von Streifen, gedacht· Als Informationen, die auf den Aufzeichnungsträger gesohrleben werden sollen, korn» men sowohl sogenannt· Analoinformationon, wie z.B. Sprach - und Mueikaufaeichn^ungen, analog« Meßwerte, Kodulatlonseignal· new., in Frage, als auoh - und dies vorzugsweise - sogenannt· Dieitalinformationen, bei denen also lediglich
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die al© Xrausportmittol dient, ©la@ Qberfl&oho&ooliiolit
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zeichnenden Information in seiner Beschaffenheit verändert« Diese Beschaffenheitsveränderung ist so dauerhaft, daß die Informationen beliebig oft wiederholt werden können bis die Informationen durch die Zurückführung des Reaktionsprozesses wieder gelöscht werden.
Dem Verfahren nach der Erfindung liegen folgende Erkenntnisse und Überlegungen zugrunde ι
Bereits kleinste Mengen eines von einer anorganischen Oberflache oder Dünnschicht absorbierten oder sonstwie aufgenommenen Gases führen in vielen Füllen zu Veränderungen, die mit physikalischen, instesondere optischen, Meßmethoden festgestellt werden können. So sinkt beispielsweise die Reflexion von Titan und vielen anderen, Wasserstoff absorbierenden Metallen bereits nach Aufnahme von sehr kleinen Mengen von Wasserstoff; auch die übrigen optischen Eigenschaf ten Werden ebenfalls verändert. Sobald aber der Wasserstoff durch Erwärmen wieder ausgetrieben wird, gewinnt das Metall die ursprünglichen ^optischen Eigenschaften zurück. Wird diese reversible chemische Reaktion an vielen kleinen Oberflächen oder Dünnschichten, oder an Teilen einer größeren Oberfläche oder Dünnschicht durchgeführt, so ergibt sich die Möglichkeit einer jederzeit löschbaren Aufzeichnung für Informationen gemäß der Erfindung. Dieses Verfahren kann darüber hinaus nicht durch Austreiben oder Abdampfen eines aufgenommenen Gases, sondern auch durch Abdampfen der entstandenen Reaktions-
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produkte unmittelbar durchgeführt v/erden.
Ein wesentlicher Yorteil des -Verfahrens- nach, der Erfindung liegt in den einfachen Mittelns mit welchen ©in schnelles Aufzeichnen ρ Wiedergeben und Löschen von Informationen ©r= möglicht wirdc_ Diese Mittel "bestehen einfach darin, daß das ■ Aufzeichnen und löschen durch ©infachen S©®p@raturw@ohs@l -.. erfolgen·Jeann« Wird bei-spieleweis© PallaSiuiSj Platin^ Tantal-^ '.
fP"? Φώ ΪΊ -^7 Λ V If* f** ΪΊ T ti Tr5S Β 1 &ΈΆ? 4 f5 i5 Träfl3*<£& ' C3/SfüTl fo (SS *5 ^r*1 ^f^-T/T! Ή? Θ) S3 S3 ί© 4Sf3 S "tf* ί*1 *iP ^5 Λί*? 1«>V*
A X liCaJEÄ ρ &)iXAUJiii.Uy Wow« Ail A^ävV^o^ääXäsA ö". _.v Wii *ii/teiö©is-X O WJkA ÜUci Wasserstoff gasresten erwärmt s 'oder"■■ Molybdän,--, Wolfram usw« in Anwesenheit von atomarem Stickstoff ©rwärptp so wird je=! , weils oine ^smperatur erreicht, b@i--welcher das Metall .gierig Gase auf nimat. Bei weiteres-Erhöhen der ...Sempsratiar v/ird aber äas Gas wieder abgegeben9" so dai d®r frühere chemische Zustand hergestellt oder mindestens annähernd erreicht v/ird. ■üblichenve.ise wird beim ""Entgasen das reaktive Gas abgepuapt, damit es beim.. Abkühlen des .'Metalles nicht wieder von. diesem aufgenommen wird j da aber die erfindungsgemäß verwendeten, beispielsweise durch Elektronenbeschuß'"-auf Entgasungsteiapera·» tür gebrachten, anorganischen Oberflächen oder Dünnschichten wieder sehr schnell abkühlen,.-'können· sie-in- der kurzen Abkühizeit relativ wenig Gase wieder.aufnehmen., und gomit ist ein Absaugen der abgegebenen Gase in vielen Fällen nicht erforderlich. Soll anschließend die auf diese Weise gezeichnete Schrift durch Wiederherstellung des ursprünglichenchemischen Zustendes d^er Oberfläche oder Dünnschicht gelöscht werden, so wird diese^ auf -.Gettertemperatur., erwärmt und so lange getempert,
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bis das dem Gasdruck und der Temperatur entsprechende Gleichgewicht zwischen abgegebenen und aufgenommenem Wasserstoff wieder hergestellt wird. Erfolgt das Tempern in Anwesenheit von ionisierten Wasserstoff, so nehmen die erfindungsgemäß verwendeten anorganischen Dünnschichten, deren Stärke in den meisten Fällen erheblich unter ein Zehntausendstel mm liegt, die entsprechende Menge von Wasserstoff im Bruchteil einer Sekunde wieder auf. ·
Das Verfahren nach der Erfindung soll an Hanä folgender Beispiele näher beschrieben werden»
1. Dio Oberfläche eines Festkörpers, oder eine Dünnschicht, bestehend aus einen Wasserstoff oder ein anderes Gas , reversibel absorbierenden Metall oder Verbindung, wie beispielsweise Palladium, Platin,' Titan, Zirkonium, Tantal, Niob, TiZr usw. wird in Anwesenheit des zu absorbierenden Gases wie beispielsweise des Gases Wasserstoff oder. Spuren von Wasserstoff mit einem eng gebündelten Strahl elektromagnetischer Wellen oder geladener Teilchen an den zu beschriftenden Stellen auf jene Temperatur gebracht, die zu einer schnellen Absorption des Gases führt. Energie, Durchmesser des Strahles und seine Verweilzeit können beliebig geändert werden, so daß eine Gas-Metall-Verbindung bzw. Lösung des Gases in Metall eintritt, die stellenweise unterschiedlicher Tiefe, Breite und chemischer Zusammensetzung ist und dement-
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'■entsprechend auch durcli'unterschiedliche physilcalisciie Eigenschaften gekennzeichnet Ist» Me so gewonnene Beschriftung wird mit einem ebenfalls eng gebündelten Strahl elektromagnetischer Wellen, beispielsweise monochromatischer Wellen des sichtbaren Spektrums, gelesen und in elektrische Signale umgewandelt, wobei die unterschiedliche Tiefe j Breite und chemische Zusammensetzung-. ...: eine entsprechende 'Veränderung des reflektierten oder durchgelassenen Meßstrahles s respektive seiner Intensität, ergibt.· Bas lesen führt zu keiner Beeinträchtigung der Beschriftung, die wiederholt gelesen werden kann» Das löschen der Schrift erfolgt auf die■-.Weise, daß mittels Joule'sehe Wärme, Elektronenbombardement, oder auf eine beliebige andere Weise die ganze Schriftfläche, oder mit Hilfe von gebündelten Strahlen die einzelnen Zeichen auf jene Temperatur gebracht werden, die zur Abgabe eines erheblichen Teiles des absorbierten Gases führt. 'Wird in besonderen Fällen eine gründliche Abgabe erwünscht," . so kann eine elektrische. Getterpuraie,- mit reversibler Saug- und Gasabgabewirkung für Aufnahme und Wiedergabe des Wasserstoffes verwendet werden.
2. Der im ersten Eeispiel beschriebene Vorgang wird in verkehrter Richtung durchgeführt, indem die Oberfläche oder Dünnschicht zuerst ganzflächig hydriert, oder mit einem anderen, reversibel aufgenommenen Gas zur Reaktion gebrächt und dann mit Hilfe eines gebündelten Strahles in ■ ,. ; ■■-. : ■■■ . - f - . ' -
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veränderlicher Tiefe und/oder Breite enthydriert, d.h. beschriftet wird. Das Löschen der Schrift erfolgt durch erneutes Hydrieren.
3. Ein bei hoher Temperatur seinen Sauerstoff teilweise abgebendes Metalloxyd wie TiO2? CeOg8 MnOg usw. wird stellenweise auf jene Temperatur erhitzt, "bei welcher sich das Oxyd durch Verlust von Sauerstoff in eine niedrigere Modifikation umwandelt. Uia die auf diese Weise erzeugte Schrift zu löschen, wird das Oxyd bei niedrigster Temperatur wieder zum Superoxyd oxydiert.
4. Eine bei hoher Temperatur zerfallende Metall-Gas-Verbindung, wie beispielsweise Silberoxyä ©der Kupferoxyd, wird durch Einwirkung von gebündelten Sauerstoffionen auf den zu beschriftenden Stellen einer Oberfläche oder Dünnschicht aus Silber oder Kupfer aufgewachsen, -die aufgewachsene Beschriftung gelesen und zuletzt durch Erwärmen zum Zerfallen gebracht.
5. In diesen Beispiel soll das zum Beschriften dienende feste Reaktioncprodukt abgedampft werden. So wird beispielsweise Tantal oder ein anderes Metall, welches bei hoher Temperatur flüchtige Sauerstoffverbindungen bildet, an den zu beschriftenden Stellen obefflächig oxydiert und die erzielte TagOc-Schicht bei erhöhter Temperatur abgedampft, wodurch die Beschriftung ebenfalls gelöscht
wird.
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Die in. den Beispielen angeführte Beschriftung" wird vorzugsweise jeweils mit gebündelten" Strahlen elektromagnetischer;, beispielsweise sichtbarer, oder infraroter--Wellen9 oder ge·= ladener Teilchen wie Elektronen und Ionen*/ ausgeführte "Da die elektromagnetischen. Wellen zu Strahlgnbüßdeln zusammengefaßt werden., deren Durchmesser bis auf die Größenordnung
Teilchen-ebenfalls" auf eiJien Dureteessgr ¥©n einen Mikron oder von wenigen Mikron verengt■werden kömiens gestattet dao
schriftungen.j aergn Sieht® grh®1?-lieii über 3©ii@r der bekannten. Verfahren liegt« " '""■·_
Eine bevorzugte Ausführung des neuen ?erfahrens.sieht die Anwendung von Ihterferenssystemen vor9 welche in einer ge~ ; sondertenPatentanmeldung ausführlieh beschrieben ist, Nach dieser soll die chemisch® !©schaffenheit einer Oberfläche oder einer Dünnschicht, die einen Bestandteil eines optischen .Intexferenssystens bildet, durch Heaktiori mit reaktiven Gasen oder Ionen solcher Gase zur .Reaktion gebracht und die aufgrund dieser Beaktion eingetretene Änderung der optischen Eigenschaften gemessen und als Zeichen- und leseverfahren ver- ,:. v.cndet werden. Auf diese Weise können insbesondere sehr kleine Änderungen der chemischen Beschaffenheit einer anorganischen restkörperoberfl&ehe oder Dünnschicht gemessen werdens so daß Vorgänge, wie beispielsweise Hydrieren und Enthydrieren, sehr schnell und ohne nachteilige Wirkung durch-
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geführt worden können.
Obwohl das lesen der aufgezeichneten Informationen auf den optischen Wege und insbesondere auf dem optischen Interferenzwege in vielen Fällen "bevorzugt wird, liegt es in Sinne der Erfindung, zum Lesen auch andere Vorrichtungen zu benützen und insbesondere die Veränderung anderer, nicht optischer physikalischer Eigenschaften zu messen und als Lesen zu verwerten, vorausgesetzt, daß das Aufzeichnen und Löschen auf die erfindungsgeinäße neue V/eise erfolgt. So kann beispielsweise die infolge der chemischen Zustandsänderung eingetretene Änderung der thexmoelektrisehen, magnetooptischen oder anderen physikalischen Eigenschaften mittels Elektronenstrahlen oder Lichtstrahlen oder auf eine beliebige andere Weise gemessen und als Lesen bewertet1 werden.
8 Patentansprüche

Claims (7)

  1. München, den 27*1.
    me/Eel
    19 851 a 2
    Patentanspruch
    Verfahren sum Auf Belohnen (Schreiliea) * Wiedergeben (lesen) und gegebenenfalls Mseäei tos Infesraatiosen»
    per oder, eine anorganiseli® 7eetk9rperdÜnneoMolit wird? d@es©n bsw« d@r@n Üö«;cfläorö.© ;mm Aufseiohnen Lö£50höii. der Sinwlrkuug τοη GasoB auegesetat oder dar wirkung dieser Gas© entzogen w&rd9 dadurob gekennzeichnet» daß beim Aufzeichnen unter stellenwaiser» der aufzuzeichnenden Information entsprechenden Anlagerung einer gasförmigen Komponente an die Oberfläche und beim Lesen der Information die Oberfläche ale Seil eines optischen bzw. elektro· nenoptisohen Systemea mit eng gebündeltem XdLoht- oder Slektro* nenstrahl eingeaetBt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum stellenweisen Aktivieren die * Oberfläche des Aufzeichnungsträgers gebündelt ei elektromagnetischen Strahlen (Licht-, strahlen) und/oder Strahlen geladener Teilchen ausgesetzt wird.
    -11 BADORlGtNAL
    PA 10/400/2702 - 11 -
  3. 3. 'Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zun stellenweise*! Aktivieren der Oberfläche verwendeten Strahlen in ihrer Identität (wirksamer Strahlquerschnitt und/oder Energieinhalt) den aufzuzeichnenden Informationen entsprechend moduliert v/erden.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zum stellenweißen Aktivieren der Oberfläche des Aufzeichnungsträgera verwendeten Strahlen in ihrer Einwirkungsdauer auf die AufZeichnungseinheit der Oberfläche entsprechend der gerade aufzuzeichnenden Information gesteuert werden.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sun Löschen einer Information der Aufzeichnungsträger gegebenenfalls unter der Einwirkung eines reaktiven Gases erwärmt wird.
  6. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Aufzeichnungsträger ein Pestkörper mit einer Oberfläche aus einen Gas, vorzugsweise Wasserstoff, reversibel absorbierenden Material,
    . insbesondere Metall, wie z.B. Palladium, Platin, Titan,. Zirkonium, Hiob, TiZr, verwendet ist, der zun Aufzeichnen mittels Strahlen einer stellenweise örtlichen Erhitzung unter Anwesenheit des Gases ausgesetzt wird.
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    U4S851
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  7. 7.- Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß "als Aufzeichnungsträger ein Fest-• körper mit einer Oberfläche aus einen fcei hoher . Temperatur seinen Sauerstoff teilweise abgebenden Kctalloxyd, wie SiO«» CeOg, MnOg, derart verwendet . wird, daß er beim Aufzeichnen durch örtliche Erhitzung durch Verlust von Sauerstoff in eine niedrigere Modifikation verwandelt wird.
    8» Abwandlung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum lesen der Information die . anorganischen Eigenschaften jeder Stelle des Aufzeichnungsträgers in anderer V/eise, .z.B. thermoelektrisch, durch Stromdurchgang, magnetjooptisch oder dergleichen abgetastet werden.
    009830/T37Ö
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SU1628080A1 (ru) * 1986-02-07 1991-02-15 Институт Проблем Моделирования В Энергетике Ан Усср Способ восстановлени рабочего сло носител оптической записи
BE1000802A4 (fr) * 1987-08-06 1989-04-11 Akad Nauk Sssr Procede d'enregistrement de l'information sur un support d'informations optique et d'effacement de l'information et memoire optique pour realiser ce procede.

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