DE3007373C2 - - Google Patents
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-
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-
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung eines
magnetischen Induktionsfeldes in einem magnetischen Milieu ei
nes Mediums nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine Vorrichtung dieser Gattung ist aus der FR-PS 15 48 763
bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung werden ein magneti
sches Schreibfeld und eine Selektionswelle einander überlagert,
um eine digitale Information auf einem magnetischen Träger auf
zuzeichnen. Durch die Selektionswelle werden die Permeabilität
und Breite der Hysteresiskurve des magnetischen Aufzeichnungs
materials verändert. Für eine einwandfreie Aufzeichnung werden
ein relativ hoher Schreibstrom und ein hoher Treiberstrom für
den die Selektionswelle erzeugenden akustischen Wandler benö
tigt.
Zum besseren Verständnis des Erfindungsgedankens soll an fol
gende Grundlagen der Lehre vom Magnetismus erinnert werden:
- - Zur Magnetisierung eines magnetischen Materials (auch als magnetisches Milieu bezeichnet) wird dieses zunächst einem positiven Magnetfeld ausgesetzt, dessen Intensität H S aus reicht, um das Material zu sättigen, so daß also die magne tische Induktion in diesem Material einen Grenzwert B S er reicht. Dann wird das Magnetfeld zum Verschwinden gebracht. Es verbleibt dann eine magnetische Induktion (+B r), die als Remanenzinduktion bezeichnet wird und die charakteristisch für das Material bzw. magnetische Milieu ist. Das magnetische Milieu ist dann gesättigt. Die Magnetisierung eines magne tischen Milieus bedeutet also, daß dieses magnetisch gesättigt wird. Es wird ferner daran erinnert, daß beim Anlegen eines negativen Magnetfeldes an dieses Milieu die magnetische Induktion darin verschwindet, wenn das Magnetfeld H einen Wert H c annimmt, der als Koerzitivkraft bezeichnet wird. Die Kurve, durch welche die Änderung der magnetischen Induk tion in Abhängigkeit von der Feldstärke H wiedergegeben wird, wird bezeichnet als "großer Hysteresiszyklus des magnetischen Milieus".
- - Wenn das magnetische Milieu einem Magnetfeld ausgesetzt wird, dessen Intensität kleiner ist als H S, dann dieses Feld zum Verschwinden gebracht wird, so verbleibt innerhalb des Milieus eine magnetische Induktion mit einem Wert, der kleiner als B r ist. Das magnetische Milieu ist dann nicht gesättigt. Wenn anschließend ein negatives Magnetfeld ange legt wird, so verschwindet die magnetische Induktion, wenn das Magnetfeld H den Wert H cm erreicht. Die die Induktions änderung darstellende Kurve wird dann bezeichnet als "kleiner Hysteresiszyklus". Für ein gegebenes magnetisches Milieu gibt es natürlich eine unzähliche Anzahl von "kleinen Hystere siszyklen", die zwischen dem "großen Hysteresiszyklus" und zwischen dem Grenzwert des "kleinen Hysteresiszyklus" liegen, bei dem die Induktion und das Magnetfeld den Wert Null nicht überschreiten.
- - Die Form der "kleinen Zyklen" ändert sich von einem Zyklus zum anderen: Die "kleinen Zyklen" sind also untereinander nicht durch geometrische Ähnlichkeit verbunden.
- - Sämtliche magnetischen Eigenschaften eines gegebenen Punktes eines magnetischen Milieus, d. h. Induktionswert, Zyklusform, Werte der Koerzitivkraft usw., definieren den magnetischen Zustand des Milieus in diesem Punkt, wobei dieser Zustand auch als Magnetisierung dieses Punktes bezeichnet wird. Im allgemeinen ist der magnetische Zustand sämtlicher Punkte dieses Milieus zu einem gegebenen Zeitpunkt nicht notwendigerweise derselbe.
- - Ein magnetisches Milieu, in dem die Induktion ungleich Null ist (gesättigt oder nicht), erzeugt in der unmittelbaren Nähe jedes Oberflächenpunktes ein magnetisches Streufeld, von dem gesagt wird, daß es abhängig ist von der Koerzitivkraft in diesem Punkt.
- - Als "magnetostriktives Milieu" wird ein solches Milieu bezeichnet, dessen magnetischer Zustand verändert werden kann, indem Spannungen darauf ausgeübt werden (Zug oder Druck). Dieses Verhalten wird in der Physik als Magnetostriktion bezeichnet.
- Untersuchungen über die Magnetostriktion und ihre Anwendungen
finden sich z. B. in:
- a) "Research on a ferro-acoustic information storage system", J. W. Gratian, R. W. Freytag, NASA REPORT CR 249.
- b) "Compositional und Angular dependance of the magneto striction of thin-nickel films", E. N. Mitchell, G. I. Lykken, G. T. Babcock, veröffentlicht in J. A. P. (Journal of Applied Physics), Bd. 34, Nr. 4, Teil 1, April 1963.
- c) "Wire-type acoustic delay lines for digital storage", Scarrott, G. G. Naylor, veröffentl. in PROC, TEEE, Part B, Suppl. 3, Vol. 103, April 1956, S. 497-508.
- d) Soniscan - "A new memory device" von E. U. Cohler und H. Rubinstein, veröffentl. in TEEE "Transactions on Magnetics", Vol. MAG. 2, Nr. 3, September 1966, S. 528-529.
Die zur Informationsaufzeichnung am häufigsten verwendeten
Magnetträger sind zylindrische Trommeln oder starre oder
flexible Platten oder auch Magnetbänder.
Davon gibt es zwei Arten:
- - Träger mit Magnetisierung in Längsrichtung, bei denen die Richtung der magnetischen Induktion parallel zur Oberfläche des Trägers ist; und
- - Träger mit senkrechter Magnetisierung, bei denen die Rich tung der magnetischen Induktion senkrecht zur Trägerober fläche ist.
Ein Träger für Magnetisierung in Längsrichtung ist im all
gemeinen einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Magnetfeldes
zugeordnet, die aus einem Elektromagnet gebildet ist, dessen
Eisenspalt ein schmaler Schlitz ist. Die Länge dieses Spaltes
beträgt nicht mehr als einige Mikron bis einige zehn Mikron.
Wenn in der Wicklung des Elektromagneten ein Strom fließt,
bilden die den Magnetkreis des Elektromagneten schließenden
Magnetfeldlinien zwischen seinen Polen außerhalb des Eisen
spaltes ein magnetisches Streufeld in dessen Nähe. Der magne
tische Träger wird diesem Streufeld ausgesetzt, um magneti
siert zu werden.
Um eine Informationsfolge auf einem solchen Träger aufzuzeichnen,
wird die Wicklung mit einem Strom veränderlicher Intensität
gespeist, wodurch auf dem Träger eine Aufeinanderfolge von
kleinen magnetischen Gebieten erzeugt wird, die auch als
"Elementarmagneten" bezeichnet werden und deren Abmessung
die Größenordnung der Eisenspaltbreite hat.
Als "magnetisches Gebiet" wird jede Oberfläche bzw. jedes
Volumen eines magnetischen Milieus bezeichnet, dessen Ab
messungen zwischen einigen Mikron und einigen hundert Mikron
liegen.
Ein Träger für senkrechte Magnetisierung ist gewöhnlich einer
Vorrichtung zur Erzeugung eines Magnetfeldes zugeordnet,
wie sie in der FR-PS 22 98 850 beschrieben ist.
Eine solche Vorrichtung enthält einen Elektromagneten und
einen magnetischen Kurzschluß, wobei der magnetische Kurz
schluß und der Elektromagnet auf verschiedenen Seiten des
Aufzeichnungsträgers für senkrechte Magnetisierung und in
dessen Nähe angeordnet sind, um einen geschlossenen Magnet
kreis zu bilden, in dem die magnetischen Feldlinien senkrecht
zur Trägeroberfläche sind; dieser Magnet enthält einen Auf
zeichnungspol und einen Pol zum Schließen des Magnetkreises,
wobei der Querschnitt des Aufzeichnungspols geringer ist als
der des Poles zum Schließen des Magnetkreises.
Die Abmessungen der auf auf diesem Träger durch solche Vor
richtungen zur Erzeugung von Magnetfeldern aufgezeichneten
elementaren Magnetgebiete haben die Größenordnung von einem
bis mehreren Mikron.
Je nach Art des verwendeten Aufzeichnungsträgers bzw. der
verwendeten Vorrichtung zur Erzeugung eines Magnetfeldes
haben also die Abmessungen der aufgezeichneten elementaren
Magnetgebiete die Größenordnung von einigen Mikron bis
einigen hundert Mikron.
Wenn der magnetische Träger eine Trommel oder ein Band ist,
werden die Informationen auf mehreren aneinander angrenzen
den Aufzeichnungszeilen eingeschrieben, die bei einer Trommel
parallel zur Erzeugenden und bei einem Band parallel zu dessen
Breite sind. Die Abmessungen dieser Zeilen bzw. Spuren haben
die Größenordnung von einem bis mehreren Zentimetern oder
einigen zehn Zentimetern.
Wenn der Aufzeichnungsträger eine Platte ist, werden die In
formationen auf konzentrischen kreisförmigen Spuren aufge
zeichnet, die eine radiale Breite aufweisen, die einige
hundertstel Millimeter nicht überschreitet, wobei diese
Spuren den mittleren Teil der Plattenoberfläche bedecken.
Die radiale Breite sämtlicher dieser Spuren hat die Größen
ordnung von einigen Zentimetern. Zur Aufzeichnung der Infor
mationen einer Aufzeichnungszeile bei einer Trommel oder
einem Band bzw. zur Aufzeichnung der Informationen auf der
radialen Breite der Spuren einer Platte werden hauptsächlich
zwei Wege beschritten, gleich von welcher Art die Magnetisie
rung auf solchen Trägern ist, nämlich:
- (a) Verwendung einer geringen Anzahl von Aufzeichnungswand lern, meistens nur einer, der entlang der zu beschreibenden Zeile verschoben wird (Trommel oder Band), oder radial über die gesamte Breite aller Spuren verschoben wird (Magnetplatten), wozu ein geregeltes Verschiebungs- und Positioniersystem für den Wandler erforderlich ist, das präzise arbeiten muß und kostenspielig ist; oder
- (b) Verwendung einer ausreichenden Anzahl von Aufzeichnungs
wandlern, so daß die Informationen gleichzeitig auf der ge
samten Aufzeichnungszeile (bzw. auf der gesamten radialen
Breite sämtlicher Spuren) eingeschrieben werden, ohne daß
die Wandler verschoben werden müssen, wodurch folgende Mängel
gegeben sind:
- - Die Herstellungskosten einer Gruppe mit vielen Wandlern (ei nige hundert) sind sehr hoch;
- - die dieser Gruppe zugeordneten elektronischen Steuerschal tungen sind umfangreich und ebenfalls kostspielig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrich
tung der eingangs angegebenen Art den erforderlichen Schreib
strom und den Treiberstrom für den die Selektionswelle erzeu
genden Wandler erheblich zu vermindern.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung er
findungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentan
spruchs 1 gelöst.
Die Selektionswelle ist vorzugsweise eine akustische Welle,
kann aber auch eine thermische oder eine Lichtwelle sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ist das magnetische Milieu ein magnetostriktives
Milieu, wobei die Selektionswelle eine mechanische Spannung
erzeugt, die die magnetischen Eigenschaften jedes Punktes des
Milieus, der ihr ausgesetzt wird, verändert.
Die Ausnutzung magnetostriktiver Effekte ist an sich bereits
aus der GB-PS 9 08 707 bekannt, jedoch im Zusammenhang mit der
Schrägspuraufzeichnung auf einem Magnetband mittels eines ge
wöhnlichen Schreibkopfes.
Einzelheiten mehrerer Ausführungsformen der Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung. In
der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 und 2 Darstellungen zur Erläuterung, wie ein magneti
sches Induktionsfeld in einem nicht gesättigten
Teil eines magnetischen Milieus erzeugt wird;
Fig. 3 ein Prinzipschema zur Erläuterung einer magneti
schen Aufzeichnungsanordnung mit einer Vorrich
tung zur Erzeugung eines Magnetfeldes für die
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
zur Erzeugung eines magnetischen Induktionsfel
des;
Fig. 4 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrich
tung zur Erzeugung des Magnetfeldes für die Durch
führung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 4a eine Teil-Perspektivansicht;
Fig. 4b eine Querschnittsansicht;
Fig. 5 eine Ansicht des magnetostriktiven Magnetkreises
der in Fig. 4 gezeigten Vorrichtung zur Erzeugung
des Magnetfeldes, und zwar in Anordnung gegenüber
dem magnetischen Aufzeichnungsträger bei einer in
Fig. 3 dargestellten Informations-Aufzeichnungs
anordnung;
Fig. 5a eine Teil-Perspektivansicht;
Fig. 5b eine Querschnittsansicht;
Fig. 6 eine Darstellung von drei Kurven, die einen er
sten Spannungs-Ausbreitungsmode innerhalb des
Magnetkreises darstellen;
Fig. 7 und 8 Darstellungen zur Erläuterung der Informa
tionsaufzeichnung auf dem magnetischen Aufzeichnungs
träger, wobei Fig. 8 den großen Hysteresiszyklus
des magnetischen Materials zeigt, das die Aufzeich
nungsschicht des Trägers bildet;
Fig. 9 eine Gruppe von Kurven zur Darstellung eines zweiten
Ausbreitungsmode der Spannung in dem Magnetkreis der
Vorrichtung zur Erzeugung des magnetischen Induktionsfeldes;
Fig. 10 eine Darstellung zur Erläuterung, wie ausgehend von
dem großen Hysteresiszyklus des magnetischen Aufzeichnungsträgers
die Breite der darauf aufgezeichneten
elementaren Gebiete und der diese verschiedenen
Gebiete trennende minimale Abstand bestimmt werden
können; und
Fig. 11 ein Ausführungsbeispiel der elektronischen Steuerkreise
für die erfindungsgemäße Vorrichtung zur
Magnetfelderzeugung.
In Fig. 1 ist das der Erfindung zugrunde liegende Prinzip
dargestellt.
Es wird ein nicht gesättigter Teil PNS eines magnetischen
Milieus MAG beliebiger Form betrachtet, mit einem Weg C, der
sich im Inneren oder an der Oberfläche dieses Milieus befindet.
Zur Vereinfachung wird angenommen, daß dieser Weg C
durchgehend unendlich ist. Sein Ursprung, der auch als Bezugspunkt
bezeichnet wird, ist der Punkt M R, und sein Endpunkt
ist der Punkt M F.
Zur Vereinfachung wird angenommen, daß der magnetische Anfangszustand
sämtlicher Punkte des Weges C durch den kleinen
Hysteresezyklus CHMIN₀ in Fig. 2a definiert ist.
Erfindungsgemäß wird zum Bezugszeitpunkt t R eine Selektions
welle OS erzeugt, die sich ausgehend von dem Bezugspunkt M,
entlang dem Weg C mit der Ausbreitungsgeschwindigkeit V aus
breitet. Wenn die Welle zum Zeitpunkt t i einen Punkt M i dieses
Weges erreicht, modifiziert sie die magnetischen Eigenschaften
eines magnetischen Elementargebietes D i, das diesen Punkt um
gibt (zur Vereinfachung ist dieser Elementarbereich D i in
Fig. 1 als Rechteck dargestellt. Das Ergebnis der Einwirkung
der Welle OS auf dieses Gebiet D i ist äquivalent demjenigen
eines magnetischen Selektionsfeldes HS, das an diesem Punkt
angelegt wird.
Zum Zeitpunkt t i wird an das Gebiet D i ein magnetisches
Erregungsfeld HE angelegt, dessen Einwirkung auf dieses Ge
biet in Kombination mit der Welle OS und folglich mit dem
magnetischen Selektionsfeld HS die Erzielung eines angestreb
ten Induktionsfeldes B v ermöglicht, wie dies in Fig. 2a darge
stellt ist.
Betrachtet wird nun eine erste Selektionswelle OS₁ und folg
lich ein erstes magnetisches Selektionsfeld der Intensität HS₁
dessen Ausbreitungsgeschwindigkeit V ist. Wenn das erste Feld
den Punkt M i zum Zeitpunkt t i erreicht, wirkt auf diesen Punkt
die Summe des Erregungsfeldes HE und des Selektionsfeldes HS₁
ein. Der magnetische Zustand des Punktes M i ist dann durch
den kleineren Hysteresezyklus CHMIN₁ definiert. Das erhaltene
magnetische Induktionsfeld ist dann B v₁.
Es wird nun eine zweite Selektionswelle OS₂ und folglich ein
zweites Selektionsfeld der Intensität HS₂ betrachtet, dessen
Ausbreitungsgeschwindigkeit dieselbe wie die der Welle OS₁ ist.
Wenn das zweite Feld HS₂ den Punkt M i zum Zeitpunkt t i er
reicht, so wirkt auf das diesen Punkt umgebene magnetische
Elementargebiet D i die Summe des Erregungsfeldes HE und des
zweiten Feldes HS₂ ein. Der magnetische Zustand des Gebietes
D i ist dann durch den kleineren Zyklus CHMIN₂ definiert, und
das erhaltene magnetische Induktionsfeld ist B v₂. Wenn λ der
entlang dem Weg C gemessene Abstand zwischen den Punkten M R
und M i ist so gilt | × t i. In Fig. 2a ist gestrichelt
ferner der große Hysteresezyklus CHMAJ₀ des magnetischen
Milieus MAG dargestellt, der die remanente Induktion B r de
finiert. Aus Fig. 2a ist klar ersichtlich, daß in einem nicht
gesättigten Teil eines magnetischen Milieus mittels des er
findungsgemäßen Verfahrens zu genau bestimmten Zeitpunkten
aufgrund eines sich mit der Geschwindigkeit V ausbreitenden
Selektionsfeldes HS ein magnetisches Induktionsfeld erzeugt
werden kann, das unendlich viele Werte zwischen 0 und B r auf
weisen kann, und zwar an einer beliebigen Stelle eines belie
bigen Weges C.
Fig. 2b zeigt, daß ein solches Ergebnis in einem gesättigten
magnetischen Milieu nicht erreicht werden kann.
Wenn nämlich der Anfangsmagnetzustand (Zeitpunkt t R) jedes
Punktes M i des Weges C durch den großen Hysteresezyklus CHMAJ₀
definiert ist, so legt die Tatsache, daß dieser Punkt einem
magnetischen Selektionsfeld HS₁ ausgesetzt wird, für diesen
einen neuen magnetischen Zustand fest, der einem großen Hyste
resezyklus CHMAJ₁ entspricht. Es ist dann ersichtlich, daß
dieser neue magnetische Zustand praktisch identisch mit dem
Anfangsmagnetzustand dieses Punktes ist. Wenn dieser Punkt
einem Magnetpunkt HS₂ ausgesetzt wird, so ist sein neuer mag
netischer Zustand ferner durch den großen Hysteresezyklus
CHMAJ₂ festgelegt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist das magnetische Milieu MAG magnetostriktiv,
und die Selektionswelle OS ist eine akustische Welle, die
sich entlang des Weges C ausbreitet und dabei an jedem Punkt
M i desselben eine mechanische Spannung (Zug oder Druck) er
zeugt, deren Einwirkung auf denselben Punkt äquivalent einem
magnetischen Selektionsfeld HS ist. Fig. 2a zeigt, daß das
Selektionsfeld HS₁ durch eine Spannung δ₁ erzeugt wird, wäh
rend das Selektionsfeld HS₂ durch eine Spannung δ₂ erzeugt
ist, die größer als δ₁ ist. Das Selektionsfeld HS und das
Erregungsfeld HE haben dann dieselbe Größenordnung; es kann
gezeigt werden, daß das Vorzeichen des durch die Spannung
erzeugten Selektionsfeldes HS das gleiche wie beim Erregungs
feld HE ist. Bei konstantem Anregungsfeld wird also ein In
duktionsfeld erhalten, dessen Intensität umso größer ist, als
die Spannung hoch ist. Aus Fig. 2b wird deutlich, daß das
magnetische Induktionsfeld praktisch konstant bleibt, gleich
welche Spannung an irgendeinem Punkt des Weges C ausgeübt
wird. Wenn auf diesen Punkt eine Spannung δ₁ oder δ₂ einwirkt,
so gelangt dieser nämlich von einem durch den großen Zyklus
CHMAJ₁ definierten Magnetzustand in einen Zustand, der durch
den großen Zyklus CHMAJ₂ festgelegt wird und praktisch iden
tisch mit dem vorhergehenden ist.
Die in Fig. 3 mit SEM bezeichnete Anordnung zur Aufzeichnung
von Informationen auf einem magnetischen Träger enthält für
die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Vor
richtung zur Erzeugung eines Magnetfeldes und insbesondere:
- - einen magnetischen Aufzeichnungsträger SM;
- - eine Vorrichtung DGCM zur Erzeugung eines magnetischen Feldes, die das magnetische Milieu MAG enthält.
Der in Fig. 3 gezeigte magnetische Aufzeichnungsträger SM
ist eine Trommel; es kann jedoch auch jede andere Art Auf
zeichnungsträger verwendet werden, z. B. ein Magnetband. Die
Trommel ist aus einem Vollmaterial- oder Hohlzylinder CYL ge
bildet, dessen Oberfläche von einer Schicht Magnetmaterial CM
bedeckt ist. Diese Oberfläche weist ein relativ hohes Koerzitiv
feld zwischen 7960 A/m und 39 800 A/m (zwischen 100 und 500
Oersted) auf. Ihr Hysteresezyklus ist praktisch rechtwinkelig.
Die Vorrichtung DGCM zur Erzeugung des Magnetfeldes enthält:
- - Mittel TEA zur Erzeugung einer akustischen Selektionswelle OS, die mechanisch mit dem magnetischen, magnetostriktiven Milieu MAG verbunden sind, derart, daß die Spannung sich in dem Milieu in einer Richtung x′ x parallel zu den Erzeu genden der Trommel (d. h. parallel zur Breite l der Trommel) ausbreitet, wobei die Spannung δ in dem Milieu MAG das mag netische Selektionsfeld HS erzeugt;
- - Mittel ELMAG zur Erzeugung des Erregungsfeldes, wobei diese Mittel das magnetische Milieu MAG einschließen; dieses Milieu enthält eine Mehrzahl von magnetischen Wegen C₁, C₂, . . . C j, . . . C n, die parallel zu den Erzeugenden der Trommel und in deren nicht gesättigtem Teil PNS liegen; die Bezugspunkte M R 1, . . . M Rj, . . . M Rn jedes dieser Wege sind mit den Mitteln TEA zur Erzeugung von Spannungen verbunden, wobei die Ge samtheit dieser Punkte eine Bezugsoberfläche S R bildet;
- - Mittel AMORT zur Dämpfung jeglicher schädlichen Reflexionen des Selektionsfeldes an der Gesamtheit der Wege C₁ bis C n, die mit den Endpunkten Mf ₁ bis M fn dieser Punkte verbunden sind.
Das Aufzeichnungssystem SEM enthält ferner:
- - Steuermittel MC₁ für die Mittel TEA zur Erzeugung der aku stischen Welle OS und Steuermittel MC₂ für die Mittel ELMAG zur Erzeugung des Erregungsfeldes.
Fig. 4 und 5 zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der
Vorrichtung DGCM zur Magnetfelderzeugung für die Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens; insbesondere sind die
Mittel TEA und ELMAG gezeigt.
Die Mittel TEA zur Spannungserzeugung (Fig. 4) sind durch
einen elektroakustischen Wandler gebildet. Dieser Wandler
erzeugt eine akustische Welle, die sich in dem magnetischen
Milieu MAG ausbreitet. Wenn diese Welle einen Punkt M ÿ eines
Weges C j erreicht, erzeugt sie an diesem Punkt eine Spannung
in dem Milieu MAG (Zug oder Druck).
Der elektroakustische Wandler TEA ist mit den Steuermitteln
MC₁ über elektrische Leiter CO₃ und CO₄ verbunden. Das zur
Bildung dieses Wandlers TEA bevorzugt verwendete Material
ist Lithiumniobat, dessen elektroakustischer Wirkungsgrad
etwa hundertmal größer ist als bei anderen Kristallen wie
Quarz (der elektroakustische Wirkungsgrad ist als Verhältnis
zwischen der dem Wandler zugeführten elektrischen Energie
und der von dem Kristall abgegebenen akustischen Energie
definiert). Seine Dicke e hat die Größenordnung von 50 Mikron,
und seine Resonanzfrequenz die Größenordnung von 20 MHz.
Die Mittel ELMAG zur Erzeugung des Erregungsfeldes HE sind
in den Fig. 5a, 5b und 4b im einzelnen dargestellt. Sie sind
gebildet aus einem Elektromagnet, der nach der Herstellungs
technik für integrierte magnetische Wandler hergestellt ist,
wie sie z. B. in der FR-PS 20 63 093 beschrieben ist.
Der Elektromagnet ELMAG enthält:
- - eine erste dünne Magnetschicht CMM₁,
- - eine zweite dünne Magnetschicht CMM₂, die magnetisch an die erste Schicht angekoppelt ist,
- - einen Dünnschichtleiter COM, der zwischen den beiden dünnen Magnetschichten CMM₁ und CMM₂ angeordnet und von diesen durch eine erste Isolierschicht ISO₁ und eine zweite Isolierschicht ISO₂ getrennt ist.
Die Schichten CMM₁ und CMM₂ bilden mit dem Leiter COM einen
Eisenspalt E.
Der einzelne Leiter COM kann natürlich auch durch eine Mehr
zahl von Dünnschichtleitern ersetzt werden, die voneinander
durch isolierte Schichten getrennt sind.
Die dünnen Magnetschichten CMM₁ und CMM₂ sind z. B. aus einer
magnetostriktiven Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung gebildet. Je
nach Höhe des Prozentsatzes an Eisen oder Nickel weist dieser
Werkstoff positive magnetostriktive Eigenschaften auf, wobei
also eine starke Änderung des magnetischen Zustandes des
Milieus erreicht wird, wenn auf dieses ein Druck einwirkt,
oder aber negative magnetostriktive Eigenschaften, wobei
also eine starke Änderung des magnetischen Zustandes des
Milieus erreicht wird, wenn darauf ein Zug ausgeübt wird.
Wenn der Leiter COM von einem Strom I durchflossen wird, so
erzeugt dieser ein Magnetfeld, wodurch die zwei dünnen Magnet
schichten CMM₁ und CMM₂ magnetisiert werden. Die Gesamtheit
aus den beiden dünnen Magnetschichten enthält zwei Zonen,
nämlich:
- - eine Zone Z 1, wo das diese beiden Schichten bildende Magnet material gesättigt ist; und
- - eine Zone Z 2, wo das Material nicht gesättigt ist.
Es wird nur die Zone Z 2 der Magnetschichten CMM₁, CMM₂ berück
sichtigt, wobei die Änderung ihres magnetischen Zustandes bei
Ausübung einer Spannung in Fig. 2a dargestellt ist. Es wird
angenommen, daß alle Wege C₁, C₂, . . . C j, . . . C n in dieser
Zone liegen.
Das von dem Elektromagnet ELMAG in der Nähe seines Eisenspaltes
E und der Magnetschicht CM des Aufzeichnungsträgers SM er
zeugte magnetische Streufeld H f weist die in Fig. 5b darge
stellten Magnetfeldlinien auf.
Es ist ersichtlich, daß der Elektromagnet ELMAG nur einer
magnetischen Aufzeichnungsschicht vom Längstyp zugeordnet
werden kann. In dieser selben Figur ist eine Aufeinanderfolge
von Elementarmagneten A 1, A 2, A 3, A 4, A 5, A 6 dargestellt, wo
bei die Richtung der magnetischen Induktion durch einen Pfeil
dargestellt ist. Die magnetische Induktion in dem Magnet A 4
hat die entgegengesetzte Richtung wie die in den Magneten A 1,
A 2, A 3, A 4, A 5, A 6, und zwar aus Gründen, die weiter unten
erläutert werden, wenn die Arbeitsweise der Vorrichtung DGCM
zur Magnetfelderzeugung beschrieben wird.
Wie aus Fig. 4b ersichtlich ist, ist der Elektromagnet ELMAG
in eine Einheit eingebettet, die aus zwei Substraten S 1 und S 2
gebildet ist, welche untereinander durch eine Glaslotverbin
dung JSV verbunden sind, wobei die Verbindung zwischen den
Substraten S 1 und S 2 gemäß dem in der FR-PS 23 15 139 be
schriebenen Verfahren erfolgt. Die beiden Substrate S 1, S 2
sind von derselben Art, z. B. aus Quarzmaterial oder Gläsern
auf Arsenbisulfidbasis. Die Gesamtheit aus den beiden Sub
straten S 1 und S 2 ist in geeigneter Weise zum einen mit dem
elektroakustischen Wandler TEA und zum anderen mit den Dämpfungs
mitteln AMORT verlötet oder verschweißt, wobei diese Dämpfungs
mittel aus einem Plastikmaterial mit sehr hohem Dämpfungs
koeffizient gebildet sind.
Es ist zu beachten, daß der Werkstoff, aus dem die Substrate
S 1, S 2 gebildet sind, die Eigenschaft haben muß, daß die Aus
breitungsgeschwindigkeit der akustischen Welle in diesem Mate
rial im wesentlichen gleich derjenigen derselben Welle in dem
magnetischen Milieu MAG ist. Diese Ausbreitungsgeschwindigkeit
V hat die Größenordnung von 4000 m/s im Fall von Quarz und
1000 m/s bei Gläsern auf Arsenbisulfidbasis.
Bei einem Ausführungsbeispiel sind die Abmessungen der Substrate
S 1, S 2 folgende: die Höhe h ist recht gering und hat
die Größenordnung eines Millimeters, während die Länge L
mehrere Zentimeter beträgt.
Der Leiter COM des Elektromagneten LMAG ist mit einem Eingangsleiter
CO₁ und einem Ausgangsleiter CO₂ verbunden, wobei
diese Leiter in Fig. 4a auf dem oberen Teil des Substrates S 1
liegend dargestellt sind.
Es wird nun Fig. 6 betrachtet, die einen ersten Ausbreitungsmode
der Spannung in dem magnetischen Milieu MAG darstellt.
Zum Bezugszeitpunkt t R wird dem elektroakustischen Wandler
TEA ein Stromimpuls U(t) (in Fig. 6a dargestellt) über die
Leiter CO₃ und CO₄ zugeführt. Der Wandler TEA erzeugt dann
eine akustische Welle, die eine Spannung erzeugt, welche sich
in dem magnetischen Milieu MAG und in den Substraten S 1 und
S 2 mit einer Geschwindigkeit V ausbreitet. Es wird die Oberfläche
S₁ (Fig. 6a) betrachtet, die aus der Gesamtheit von
Punkten M ÿ der Wege C₁, . . . C j , . . . C n gebildet ist, welche
in einem Abstand x i von der Bezugsoberfläche S R liegen. Die
Oberfläche S i ist aus zwei Halboberflächen S i ¹ und S i ² zusammengesetzt,
die zu den beiden Schichten CMM₁ und CMM₂ gehören.
Die folgende Überlegung gilt auf der gesamten Oberfläche S₁,
wobei vorausgesetzt ist, daß das Magnetfeld in der Oberfläche
S i ¹ im Absolutwert gleich dem Feld in der Oberfläche S i ² ist,
jedoch entgegengesetzte Richtung aufweist (siehe Fig. 5a).
An einem beliebigen Punkt M j eines beliebigen Weges C j der
Oberfläche S i ändert sich die Spannung δ ÿ in Abhängigkeit
von der Zeit gemäß der in Fig. 6b gezeigten Kurve, wobei diese
Spannung ihren Maximalwert δ M zum Zeitpunkt t i erreicht. Die
Verteilung der Spannung in Abhängigkeit von der Abszisse x,
gemessen entlang dem Weg C j und ausgehend von dem Bezugspunkt
M Rj , ist in Fig. 6c dargestellt.
Für einen gegebenen Wert der Intensität des Erregungsfeldes
HE gibt es einen Wert der Spannung δ₀, der an allen Punkten
der Oberfläche S i ein Selektionsfeld HS₀ erzeugt, das, dem
Feld HE überlagert, ein Induktionsfeld B v ₀ ergibt (Fig. 2a),
derart, daß das entsprechende Streufeld H fo , das von dem
Elektromagnet ELMAG in der Ebene dieser Oberfläche erzeugt
und auf den magnetischen Träger SM angelegt wird, die Sättigung
des in dieser Ebene liegenden Abschnittes CM i der Magnetschicht
CM ermöglicht (siehe Fig. 6b). Es kann nämlich gezeigt
werden, daß das Streufeld H f , das von dem Elektromagnet ELMAG
erzeugt wird, proportional dem Induktionsfeld B v im Inneren
der Zone Z₂ des magnetischen Milieus MAG ist. Es wird weiterhin
angenommen, daß das Streufeld H f aufgrund der Induktion B v
gleich H f δ + H fI ist, worin H f δ das dem von der Spannung erzeugten
Selektionsfeld HS entsprechende Streufeld und H fI
das dem Erregungsfeld HE, welches von dem im Leiter COM fließenden
Strom erzeugt wird, entsprechende Streufeld ist. Aus
Fig. 6c ist klar ersichtlich, daß um einen Punkt M ÿ herum
ein Teil des Weges C j mit der Breite d vorhanden ist, wo die
Spannung größer als δ₀ ist, d. h. wo das magnetische Induktionsfeld
B v größer als B v ₀ ist und wo folglich das von dem Wandler
ELMAG erzeugte Streufeld größer ist als H f ₀, wodurch es ermöglicht
wird, den Träger SM über eine Länge zu sättigen, die
etwa die Länge des Abstandes d zwischen den Abschnitten CM j ¹
und CM j ² hat (Fig. 6d). Allgemein ist der Abstand d deutlich
größer als die Länge der Elementarmagneten, die gewöhnlich
im Gebiet der magnetischen Aufzeichnung angestrebt werden.
Es wird angenommen, daß für dieselbe Oberfläche S i die Spannung
gleichmäßig den Wert δ hat, so daß alle Werte δ ÿ gleich
sind.
Um auf dem Träger Elementarmagneten aufzuzeichnen, deren Abmessung
deutlich kleiner als d ist, werden das Erregungsfeld
HE und das Selektionsfeld HS, die von der Spannung δ erzeugt
werden, nur während des absinkenden Teils der Spannung überlagert,
also zwischen den Zeitpunkten t i und t i + Δ t (Fig. 6b).
Die Informationen werden dann auf dem Aufzeichnungsträger SM
in der in den Fig. 7 und 8 dargestellten Weise aufgezeichnet.
In Fig. 7a wird angenommen, daß die Trommel SM in Richtung
des Pfeiles f rotiert. Ferner wird angenommen, daß die Magnetschicht
CM zuvor in der in dieser Figur angegebenen Richtung
gesättigt wurde, wobei die magnetische Induktion dann zu
-B rsm angenommen wird.
Fig. 7b zeigt den Teil der Magnettrommel SM, der gegenüber
den magnetischen Dünnschichten CMM₁ und CMM₂ und dem Eisenspalt
E des Elektromagneten ELMAG liegt.
Es wird zur Vereinfachung angenommen, daß während der Aufzeichnung
dieses ganzen Teils des Trägers, also während der
Aufzeichnung einer Zeile LIG auf der Trommel, diese Trommel
unbeweglich bleibt.
Die Aufzeichnungszeile LIG wird dann in folgender Weise aufgezeichnet
(siehe Fig. 7b, 7c und 7d):
- a) Erster Vorgang: Zum Zeitpunkt t R wird gleichzeitig eine Spannungsflanke U(t) an den elektroakustischen Wandler TEA und ein Strom +I₁ an den Leiter COM des Elektromagneten ELMAG angelegt. Auf der gesamten Länge des Segmentes AB der Zeile LIG, d. h. auf einer Länge d (siehe auch Fig. 6c) wird also der Träger SM einem Streufeld H f (das wenigstens gleich H f ₀ ist) ausgesetzt, das von dem Elektromagneten erzeugt wird. Der magnetische Zustand aller Punkte dieses Segmentes geht somit von dem Zustand, der durch den Punkt P festgelegt ist, wo die Induktion gleich -B rsm ist, in den magnetischen Zustand über, der durch den Punkt Q definiert ist, wo die magnetische Induktion gleich +B rsm ist (Fig. 8). In Fig. 7 ist die Induktionsrichtung durch eine Mehrzahl von Pfeilen angedeutet.
- b) Zweiter Vorgang: Zum Zeitpunkt t R + τ wird der Strom in dem Leiter COM umgepolt, so daß er gleich -I₁ ist. Die Spannung δ hat sich im Inneren der Zone Z₂ von links nach rechts um einen Abstand λ₁ verschoben, der gleich τ xv ist. Daraus ergibt sich, daß die Gesamtheit der Punkte des Segmentes AC der Länge λ₁ (Fig. 7c) nicht mehr dem Streufeld H f δ aufgrund der Spannung ausgesetzt ist. Sie wird weiterhin nur noch dem Feld -H fI ₁ aufgrund des Stromes -I₁ ausgesetzt, der in dem Leiter COM fließt, wobei der magnetische Zustand jedes dieser Punkte von demjenigen, der durch den Punkt Q des in Fig. 8 gezeigten Zyklus festgelegt ist, in denjenigen übergeht, der durch den Punkt R′ festgelegt ist. Die Gesamtheit der Punkte des Segmentes CD der Länge d ist dem Feld -H f ₀ ausgesetzt, das sich aus der Überlagerung der Streufelder -H fI ₁ und -H f δ ergibt, die von der Spannung erzeugt werden. Der magnetische Zustand jedes dieser Punkte ist dann durch die Punkte S des Hysteresezyklus in Fig. 8 festgelegt.
- c) Dritter Vorgang: Zum Zeitpunkt t R + 2τ wird der Leiter COM erneut von einem Strom +I₁ gespeist. In bezug auf den Zeitpunkt t R hat sich die Spannung um einen Abstand λ₂ = 2λ₁ verschoben, der gleich 2τ xv ist.
Die Gesamtheit der Punkte des Segmentes CE der Zeile LIG wird
dann nur noch dem alleinigen Streufeld +H fI ₁ ausgesetzt, und
ihr magnetischer Zustand, der von dem Punkt P′ des in Fig. 8
gezeigten Zyklus bestimmt wird, ist ungefähr gleich dem magnetischen
Anfangszustand aller Punkte der magnetischen Schicht
CM des Trägers SM (Punkt P des Zyklus). Die Gesamtheit der
Punkte des Segmentes EF der Länge d wird dann dem Streufeld
+H f ₀ ausgesetzt, das aus der Summe der Streufelder H fI ₁ und
H f δ aufgrund der Spannung resultiert. Der magnetische Zustand
dieser Punkte ist dann durch den Punkt U des Zyklus festgelegt.
Der Leiter COM wird erneut von einem Strom -I₁ gespeist.
Der dann ablaufende Aufzeichnungsvorgang ist identisch mit
dem vorstehend unter b) beschriebenen zweiten Vorgang. Der
Fortgang der Aufzeichnungsvorgänge für die gesamte Zeile LIG
des Träger SM ist dann der gleiche wie zuvor für die Vorgänge
a) und b) beschrieben. Es können also offensichtlich
magnetische Segmente von der Art des Segmentes AC mit einer
Länge aufgezeichnet werden, die ungefähr gleich der Breite l E
des Eisenspaltes ist, wobei diese Länge von der Zeitspanne
abhängt, während der ein Strom +I₁ in dem Leiter COM fließt,
der es ermöglicht, auf dem Träger SM ein magnetisches Induktionsfeld
zu erzeugen, dessen Richtung entgegengesetzt dem
Induktionsfeld ist, das den Anfangszustand für den gesamten
Träger SM festlegt. Fig. 7e zeigt eine so aufgezeichnete Zeile
LIG, die aus einer Aufeinanderfolge von Segmenten AC, EG, IK,
NO verschiedener Länge λ₁, λ₃, λ₅, λ₇ zusammengesetzt ist.
Fig. 9 zeigt einen zweiten Ausbreitungsmode der Spannung in
dem magnetischen Milieu MAG.
Der elektroakustische Wandler TEA wird von einer Spannungsimpulsfolge
gespeist, die in Fig. 9a gezeigt ist und im
wesentlichen sinusförmig verläuft. Der Wandler TEA erzeugt
dann eine Reihe von akustischen Wellen, die eine Reihe von
Spannungen erzeugt, deren zeitabhängige Kurven in einem gegebenen
Punkt M ÿ eines Weges C j auf der Oberfläche S i der
Zone Z₂ in Fig. 9b dargestellt ist. Zum Zeitpunkt t i , wo die
Reihe von Spannungen den Punkt M ÿ erreicht, ist die Verteilung
der Spannung in Abhängigkeit von der Abszisse x, gemessen
entlang dem Weg C j , durch die Kurve nach Fig. 9c gegeben. Es
wird angenommen, daß das von dem Elektromagnet ELMAG erzeugte
Streufeld eine Intensität aufweist, die ausreicht, um die Aufzeichnungsschicht
des Trägers SM zu sättigen, wenn eine negative
Spannung vorliegt, deren Absolutwert größer als δ₀ ist
(siehe Fig. 9c). Jeder Punkt M ÿ der Oberfläche S i erfährt
also eine Aufeinanderfolge von drei Impulsen negativer Spannung,
nämlich: IMP₁, IMP₂ und IMP₃.
Wenn auf den Punkt M iJ der Spannungsimpuls IMP₁ einwirkt,
fließt in dem Leiter COM ein Strom +I₁; wenn dann auf den
Punkt M ÿ ein Spannungsimpuls IMP₂ einwirkt, wird der Leiter
COM₂ mit einem Strom -I₁ gespeist; wenn schließlich dieser
selbe Punkt den Spannungsimpuls IMP₃ erfährt, so wird der
Leiter COM₃ von einem Strom +I₁ gespeist. Die Veränderung
des magnetischen Zustandes eines Punktes auf dem Kranz CM₁
des Trägers SM gegenüber dem Punkt M ÿ des Milieus MAG ist
durch den Hysteresiszyklus nach Fig. 8 festgelegt. Der endgültige
magnetische Zustand dieses Trägerpunktes ist also
identisch dem Zustand, den er hätte, wenn auf den Punkt M ÿ
nur der Spannungsimpuls IMP₃ eingewirkt hätte, wobei der
Leiter COM von einem Strom +I₁ gespeist würde. Nur der Übergang
des letztgenannten Spannungsimpulses ist also von Bedeutung
zur Festlegung des endgültigen magnetischen Zustandes
eines beliebigen Punktes des Trägers SM. Dies führt offensichtlich
zu der in den Fig. 7 und 8 dargestellten Informationsaufzeichnungsweise.
Es wird angenommen, daß die Frequenz
der von dem Wandler TEA ausgesandten akustischen Welle die
Größenordnung von 20 MHz aufweist. Der Übergang des letzten
Impulses IMP₃ von seinem Minimalwert δ M auf den Wert Null
geschieht dann in einer Zeit von 1,25 × 10-8 Sekunden (Viertel
der Periode).
Es werden nun die Fig. 10a und 10 betrachtet.
Fig. 10a zeigt für einen gegebenen Punkt M′ i eine Aufzeichnungszeile
LIG des Trägers SM die drei Kurven B = f(H),
H = f₁(x) und B = f₂(x), wobei x in Richtung der Zeile LIG
gemessen ist. Es wird angenommen, daß der Punkt M′ i gegenüber
einer Oberfläche S i liegt, wo die Sapnnung gleich δ M ist
(vgl. auch Fig. 6b, 6c und 9c). Die Induktion in diesem Punkte
wird zu +B′ r angenommen.
Fig. 10b zeigt die Verteilung der Induktion entlang einer
Zeile LIG auf beiden Seiten von zwei Punkten M′ i und M′ i+1
(wobei M′ i+1 gegenüber einer Oberfläche S i+1 liegt). Die
Induktion am Punkte M′ i+1 ist gleich +B′ r .
Es kann gezeigt werden, daß bei gegebener Ausbreitungsgeschwindigkeit
die Induktion von einem Wert +B′ r auf
einen Wert -B′ r übergeht (Punkt M″ i in Fig. 10b), und
zwar auf einem Raum der Länge Δ x, der als "Übergang" zwischen
zwei gegenüberliegenden Magnetisierungsgebieten bezeichnet
wird (vgl. Fig. 10a). Die Induktionsänderung Δ B
in einem Raum Δ x ist also gleich 2B′ r . Dieser Induktionsänderung
Δ B entspricht eine Änderung Δ H (vgl. Kurve H = F₁(x)).
Der Abstand zwischen den Punkten M′ i und M′ i+1, der gleich
2Δ x ist, wird als "Schritt" zwischen den Punkten M′ i und
M″ i bezeichnet.
Damit die im Inneren eines beliebigen Magnetgebietes D i enthaltene
magnetische Information nutzbar ist, z. B. für Informations-
Auslesevorrichtungen, die nach der üblichen Technik
arbeiten, wird davon ausgegangen, daß die magnetische Induktion
im Inneren dieses Gebietes größer als ein bestimmter
B₁ ist. Auf beiden Seiten des Punktes M′ i (und auch M′ i+1)
gibt es ein Gebiet der Breite l p (Fig. 10b), wo die Induktion
größer als B₁ ist. Die Abmessung l p wird als "Punktbreite"
bezeichnet, wobei das entsprechende Gebiet analog
als "Aufzeichnungspunkt" bezeichnet wird. Bei einer Ausbreitungsgeschwindigkeit
V von 4000 m/s kann gezeigt werden,
daß maximal Punkte mit einem Schritt von 120 Mikron mit
einer Punktbreite von 60 Mikron aufgezeichnet werden können.
Bei einer Geschwindigkeit von 1000 m/s wäre der Schritt
zwischen den Punkten maximal 30 Mikron, mit einer Punktbreite
von 15 Mikron. Die Frequenz des den Leiter COM speisenden
Stromes wäre dann 33 MHz für Punkte mit dem Schritt
von 120 Mikron bei einer Geschwindigkeit von 4000 m/s.
Wenn nämlich der Schritt l p 120 µ bei einer Ausbreitungsgeschwindigkeit
von 4000 m/s gleich 4 · 10⁹ µ/s ist, so
ergibt sich für f, die Frequenz des Stromes, folgendes:
= 33 MHz. Es wird ersichtlich, daß
- a) die Resonanzfrequenz des elektroakustischen Wandlers TEA in Abhängigkeit von der Ausbreitungsgeschwindigkeit V und der Spannung und von der Form des großen Hysteresiszyklus des die Aufzeichnungsschicht bildenden magnetischen Materials die Übergangslänge zwischen zwei benachbarten Elementarmagneten mit magnetischen Induktionen entgegengesetzter Richtung bestimmt;
- b) die Ausbreitungsgeschwindigkeit für eine gegebene Frequenz des den Leiter COM speisenden Stromes die optimale Auflösung des Systems (d. h. den Schritt zwischen den Punkten) bestimmt;
- c) umgekehrt bei gegebener Ausbreitungsgeschwindigkeit die Frequenz des den Leiter COM speisenden Stromes die optimale Auflösung bestimmt;
- d) die Frequenz des den Leiter COM speisenden Stromes durch die Induktivität des Elektromagneten ELMAG begrenzt ist, und folglich durch dessen Länge L (da diese Induktivität proportional zu dieser Länge L ist).
Wie in Fig. 11 gezeigt ist, enthalten die Steuermittel MC₁
und MC₂ des Wandlers TEA des Elektromagneten ELMAG:
- - einen Taktgeber CLOCK,
- - einen Spannungsgenerator GEN,
- - einen Speicher MEMO,
- - einen Stromgenerator GC.
Es wird angenommen, daß auf dem Träger SM eine Mehrzahl von
Aufzeichnungszeilen LIG₁, LIG₂, LIG k , . . . LIG n aufgezeichnet
werden soll.
Der Spannungsgenerator GEN kann entweder einen Impuls in der
Größenordnung von 50-150 V abgeben, wobei die Übergangszeit
dieses Impulses von seinem Maximalwert auf den Wert Null
die Größenordnung von einigen Nanosekunden aufweist, oder
aber eine Impulsfolge mit der Resonanzfrequenz des Wandlers
TEA, d. h. etwa 20 MHz.
Der Speicher MEMO speichert kodierte Daten, die von einer
in Fig. 11 nicht dargestellten Vorrichtung mit relativ niedri
ger Frequenz abgegeben werden.
Die Kapazität dieses Speichers hängt von der Anzahl von
elementaren Magnetgebieten ab, die in einer Zeile LIG k auf
gezeichnet werden sollen, wobei diese Anzahl die Größenord
nung von 2-4000 aufweist. Dieser Speicher MEMO kann die
bei den vorstehend angegebenen Frequenzen, d. h. 33 MHz,
gespeicherten Informationen wiedergeben. Er wird von dem
Taktgeber CLOCK ausgelöst, der ferner den Generator GEN
mit der Aufzeichnunqsfrequenz für die Mehrzahl von Aufzeich
nungszeilen LIG₁-LIG n auslöst (d. h. die Anzahl von Auf
zeichnungszeilen pro Sekunde).
Claims (4)
1. Vorrichtung zur Erzeugung eines magnetischen Induktions
feldes in einem magnetischen Milieu eines Mediums mit:
- - einem elektromagnetischen Wandler, in dessen Magnetkreis das Medium liegt, zur Erzeugung eines magnetischen Schreibfeldes;
- - einem weiteren Wandler zur Erzeugung einer Selektionswelle, welche sich entlang wenigstens einem gegebenen Weg des Mi lieus ausgehend von einem gegebenen Bezugspunkt und einem Bezugszeitpunkt ausbreitet und dabei in einem jeden Punkt des Weges umgebenden Gebiet die magnetischen Eigenschaften dieses Gebietes zum Zeitpunkt t i , wo die Welle diesen Punkt erreicht, verändert;
- - wobei die Selektionswelle und das magnetische Schreibfeld gleichzeitig zu diesem Zeitpunkt t i auf das Gebiet einwirken, um dort das magnetische Induktionsfeld zu erzeugen;
- - und mit einer Dämpfungseinrichtung am Ende des Ausbreitungs weges der Selektionswelle zur Unterdrückung parasitärer Re flexionen in dem Milieu;
dadurch gekennzeichnet, daß:
- a) der elektromagnetische Wandler (ELMAG) in integrierter Technik ausgeführt ist und wenigstens ein Substrat (S₁, S₂) aufweist, welches zwei magnetische Dünnschichten (CMM₁, CMM₂) trägt, die magnetisch gekoppelt sind und den Magnetkreis bilden, sowie wenigstens einen magnetischen Leiter (COM) aufweist, der von den beiden magnetischen Dünnschichten durch jeweils wenigstens eine magnetisch isolierende Schicht (ISO₁, ISO₂) getrennt ist;
- b) und der elektromagnetische Wandler (ELMAG) von solcher Beschaffenheit ist, daß die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Selektionswelle (OS) in dem Substrat (S₁, S₂) und in den magnetischen Dünnschichten (CMM₁, CMM₂) dieselbe ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das magnetische Milieu ein magnetostriktives Milieu ist,
bei welchem die Selektionswelle (OS) in dem Gebiet, wo sie
zum Zeitpunkt t i gleichzeitig mit dem magnetischen Schreib
feld (HE) wirksam ist, eine mechanische Spannung erzeugt,
die ihrerseits ein magnetisches Selektionsfeld (HS) erzeugt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß der die Selektionswelle (OS) erzeugende weitere
Wandler ein akustischer Wandler ist.
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| DE3007373C2 true DE3007373C2 (de) | 1989-10-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: PRINZ, E., DIPL.-ING. LEISER, G., DIPL.-ING., PAT. |
|
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |