NL8700160A - Magneetkop voor gebruik bij loodrechte registratie. - Google Patents

Description

i' 4 PHN 12.021 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven

Magneetkop voor gebruik bij loodrechte registratie.

De uitvinding heeft betrekking op een magneetkop voor gebruik bij loodrechte registratie, omvattende: een magnetische pool, gevormd door een dunne film van zacht-magnetisch materiaal, een lichaam met twee besehermblokken en voorzien van een contactvlak voor samenwer-5 king met een magnetisch registratiemedium, waarbij de magnetische pool tussen de besehermblokken is ingesloten en zich tot aan het contactvlak uitstrekt, en waarbij tenminste een van de besehermblokken een eerste magnetisch gedeelte en een zich daarvan onderscheidend tweede gedeelte i vertoont, van welke gedeelten in het eerste gedeelte een spoelkamer is 10 aangebracht, die een scheiding teweegbrengt tussen een zich tussen de magnetische pool en de spoelkamer bevindend fluxtoevoerdeel en een fluxafvoerdeel, en het tweede gedeelte zich uitstrekt tussen het eerste gedeelte én het contactvlak, en een begrenzing vormt voor de spoelkamer, en tenminste een winding, die via de spoelkamer om althans de mag-15 netische pool en het fluxtoevoerdeel is gewonden. Een dergelijke magneetkop is bekend uit de Europese octrooiaanvrage EP 0199*122 (= PHN 11.360; herewith incorporated by reference).

Bij magnetische registratie met behulp van korte golflengten is het bekend, dat loodrechte registratie, dat wil zeggen registratie 20 waarbij de magnetisatie in de magnetische laag van het registratiemedium plaats vindt in een loodrecht op de voortbewegingsrichting van het registratiemedium en loodrecht op het oppervlak van het medium georiënteerde richting, gunstiger is dan longitudinale registratie, waarbij de magnetisatie, zoals bekend verondersteld, plaatsvindt in de voortbewe-25 gingsriehting van het registratiemedium. Een verklaring voor het genoemde effect is, dat bij longitudinale registratie het demagnetiserende veld binnen de magnetische laag van het registratiemedium groter wordt naarmate de golflengte kleiner wordt, terwijl het demagnetiserende veld bij loodrechte registratie in dat geval juist kleiner wordt.

on - Het registratiemedium kan bandvormig zijn en bestaan uit een drager waarop een zacht-magnetische laag en een registratielaag is aangê-bracht.

8700160 PHN 12.021 2 i * '*

Bij loodrechte registratie is het van belang, dat de hoofdcomponent van het uit de magneetkop komende magneetveld zoveel mogelijk loodrecht op het magnetische registratiemedium staat. De genoemde bekende magneetkop heeft deze eigenschap.

5 In de bekende magneetkop is een van de beschermblokken ge heel uit een niet-magnetisch materiaal gevormd, en is het andere be-schermblok samengesteld uit twee afzonderlijke subblokken, waarvan een eerste subblok magnetisch is en een tweede niet-magnetisch is. Het tweede subblok strekt zich vanaf het hechtingsvlak tussen beide sub-10 blokken uit tot aan het contactvlak van de magneetkop. In het eerste subblok is een zich tot aan het hechtingsvlak uitstrekkende groef aangebracht, die de spoelkamer vormt. De magnetische pool is aangebracht tegen het uit niet-magnetisch materiaal gevormde beschermblok.

Technologisch gezien heeft de bekende magneetkop het nadeel, ^ dat tijdens de vervaardiging van de magneetkop noodzakelijkerwijze dure en tijdrovende extra polijststappen uitgevoerd moeten worden. Dit vanwege het feit dat een van de beschermblokken uit twee verschillende materialen is samengesteld, waardoor een goede hechting tussen de subblokken van het betreffende beschermblok alleen gegarandeerd kan worden indien beide subblokken voordat ze samengevoegd worden aan het hechtingsvlak een zeer goede vlakheid en gladheid hebben verkregen.

Opgemerkt wordt, dat uit de Britse octrooiaanvrage GB 2126408 een magneetkop voor loodrechte registratie bekend is, waarvan elk van de beschermblokken samengesteld is uit een eerste magnets tisch subblok en een tweede op het eerste bevestigd niet-magnetische subblok. Deze bekende magneetkop heeft behalve het hierboven genoemde nadeel voorts nog het nadeel, dat de als een dunne film uitgevoerde magnetische pool op een van de samengestelde beschermblokken is aangebracht. Het is namelijk tijdens vervaardiging van de magneetkop bijzon-30 der moeilijk om een zijvlak, meestal een zaagvlak, van zo een samengesteld beschermblok volkomen glad en vlak te krijgen. Dit komt, doordat het polijstproces niet noodzakelijkerwijze voor de verschillende materialen van het eerste en tweede subblok geoptimaliseerd is, waardoor er na het polijsten soms een stapje en/of een scheurtje in het oppervlak

QC

te meten is. Indien op een dergelijk gepolijst zijvlak de dunne film wordt aangebracht kan dat een oorzaak zijn van een onderbroken pool.

De uitvinding beoogt nu een verbeterde magneetkop voor lood- V ‘ *Y’ ' ‘ ?·' si é* * * V ! O u «· '> PHN 12.021 3 rechte registratie te verschaffen, die eenvoudiger te vervaardigen is en een grotere duurzaamheid heeft.

De uitvinding verschaft daartoe een magneetkop voor loodrechte registratie van het in de aanhef genoemde type, die gekenmerkt 5 is doordat het besehermblok waarin de beide gedeelten zijn te onderscheiden uit één stuk is gevormd en tot aan het contactvlak bestaat uit een ferriet met een hoge magnetostrictie, waarbij het ferriet in het eerste gedeelte een grote magnetische permeabiliteit en in het tweede gedeelte door inwendige spanningen een geringe magnetische permeabili-10 teit vertoont. Onder magnetorestrictie wordt hier het magneto-elas-tische verschijnsel bedoeld, dat optreedt in ferromagnetische materialen en waarbij de magnetisatie van speeima van ferromagnetische materialen verandert wanneer die speeima aan mechanische spanningen onderworpen worden.

1® De magneetkop volgens de uitvinding is aanzienlijk eenvou diger te fabriceren dan de bekende magneetkoppen, omdat elk van de afzonderlijke besohermblokken op eenvoudige wijze, zonder toepassing van hechtingstechnieken, te vervaardigen is. Elk van de besohermblokken wordt immers geheel uit eenzelfde materiaal vervaardigd.

2® Gebleken is, dat door mechanische bewerkingen, zoals zagen en polijsten, die tijdens de fabricage van de magneetkop uitgevoerd worden, blijvende mechanische spanningen in een dun, langs het contactvlak lopend laagje worden gegenereerd. De uitvinding maakt van dit verschijnsel op een verrassende wijze gebruikt, door deze spanningen te 25 benutten voor het creëren van een niet-magnetische zone of tenminste een zone waarin de magnetische permeabiliteit van de aanwezige materie gering is. Door ferrieten met een hoge magnetostrictie te gebruiken voor beschermblokken die een aan het contactvlak grenzend gedeelte van geringe permeabiliteit dienen te bezitten, wordt feitelijk het genoemde 30 gedeelte automatisch gevormd tijdens de vervaardiging van de magneetkop.

Ten opzichte van de uit GB 2126408 bekende magneetkop heeft een uitvoeringsvorm van de magneetkop volgens de uitvinding, die gekenmerkt is doordat beide beschermblokken althans in hoofdzaak op een-35 zelfde wijze zijn gevormd, tevens nog het voordeel, dat de magnetische pool vormende dunne film tijdens fabricage aangebracht kan worden op een uniform, staploos substraatoppervlak. Bovendien is de konstruktie l. r.

. '\S V

r * PHN 12.021 4 als geheel mechanisch sterker en kan deze, zowel tijdens fabricage als bij gebruik beter krachten opvangen.

Een zeer gunstig rendement is bereikbaar met een uitvoeringsvorm van de magneetkop volgens de uitvinding die gekenmerkt is 5 doordat de spoelkamer zich tot in het tweede gedeelte uitstrekt. Het zich in het tweede gedeelte bevindend spoelkamerdeel fungeert hierbij als luchtspleet tussen het fluxtoevoerdeel en het fluxafvoerdeel van het magnetische eerste gedeelte, en scheidt die twee delen als het ware magnetisch van elkaar.

10 Het aanbrengen van de spoelkamer in een beschermblok kan plaatsvinden door lasersnijden. Na het lasersnijden kan door middel van polijsten het contactvlak gevormd worden, waarbij tevens het tweede gedeelte door de optredende inwendige spanningen wordt gevormd. Om ervoor te zorgen, dat het tweede gedeelte, dat zoals reeds eerder 15 genoemd is een geringe permeabiliteit vertoont, tijdens fabricage de gewenste afmetingen krijgt, is de keuze van het gebruikte ferriet belangrijk. Zeer goede resultaten zijn in dit opzicht bereikbaar met NiZn-ferriet.

Met het oog op de tijdens gebruik van de magneetkop onver-20 mijdelijk optredende slijtage is het voor het bereiken van een lange levensduur van de magneetkop gewenst, dat het genoemde tweede gedeelte loodrecht op het contactvlak staande afmetingen heeft, welke groter zijn dan 10 pm. Om rendementsredenen zullen die afmetingen bijvoorkeur kleiner dan 20 pm worden gekozen.

25 De uitvinding zal bij wijze van voorbeeld nader toegelicht worden aan de hand van de tekening, waarin

Figuur 1 een perspectivisch aanzicht van een eerste uitvoeringsvorm van de magneetkop volgens de uitvinding toont, en

Figuur 2 een zijaanzicht van een tweede uitvoeringsvorm van 30 de magneetkop volgens de uitvinding toont,

De in figuur 1 getoonde magneetkop 1 is evenals de in figuur 2 getoonde magneetkop 2 bestemd voor gebruik bij loodrechte registratie. De magneetkop 1 omvat een magnetische pool 3 en twee beschermblok-ken 5 en 7, waartussen de pool 3 is ingeklemd. De magnetische pool 3 is gevormd door een dunne film van zacht magnetisch materiaal met een dikte van bijvoorbeeld 0,1 tot 3 pm. De film kan bijvoorbeeld bestaan uit permalloy, een sendust-legering of een amorfe magnetische legering, en iï η Λ if « f:

t .. u v I u U

PM 12.021 5 % s is door bijvoorbeeld kathodeverstuiving, afzetting in vacuum of ion-plattering aangebracht op het beschermblok 5. Het beschermblok 5 met de daarop aanwezige film is door een hechtlaag 9 bevestigd aan het beschermblok 7. De hechtlaag 9 kan op diverse manieren zijn gevormd. Zo 5 kan de hechtlaag 9 een lijm of een laagsmeltend glas of een of meerdere metalen omvatten.

Van de genoemde beschermblokken bestaat het beschermblok 5 uit een niet-magnetisch materiaal, bijvoorbeeld kwarts, Si, glas, glas-keramiek of AI2O3. Het genoemde beschermblok 7 bestaat uit een ferriet 10 met een hóge magnetostrictie, bijvoorkeur een NiZn ferriet. De beide beschermblokken 5 en 7 zijn na samenvoeging, waarbij ze als het ware één lichaam vormen, door mechanische bewerkingen, zoals polijsten voorzien van een contactvlak S, waarover een magnetisch registratiemedium, zoals een magneetband, kan worden geleid.

15 In het beschermblok 7 is als gevolg van de materiaalkeuze en de mechanische bewerkingen ter verkrijging van het contactvlak S een aan het contactvlak S grenzend gebied ontstaan, waarin het ferriet door inwendige spanningen slechts een geringe magnetische permeabiliteit bezit. Daardoor zijn in het beschermblok 7 tweè gedeelten te onderschei-20 den, te weten een eerste gedeelte 7A waarin het ferriet een hoge magnetische permeabiliteit heeft en een tweede gedeelte 7B waarin het ferriet een geringe permeabiliteit heeft. Het gebied van geringe permeabiliteit heeft een dikte d, die in de praktijk meestal tussen de 10 en 20 pm zal liggen.

25 De magneetkop 1 is voorzien van een uit een aantal windingen W gevormde spoel die via een spoelkamer 13 om de magnetische pool 3 en het beschermblok 5 is gewonden. De spoelkamer 13 is via laseranijden aangebracht in het beschermblok 7, waarbij tussen de magnetische pool 3 en de spoelkamer 13 een fluxtoevoerdeel 7A1 en aan de van de pool 3 af-30 gekeerde zijde van de spoelkamer 13 een fluxafvoerdeel JA2 in het eerste gedeelte van het beschermblok 7 is gevormd.

De spoelkamer 13» die bijvoorkeur naar het contactvlak S min of meer taps toeloopt, strekt zich tot in het tweede gedeelte 7B uit.

Gebleken is, dat een tot in het tweede gedeelte lopende spoelkamer een 35 hoger rendement oplevert. Gebleken is voorts dat het rendement nog verhoogd kan worden door het optimaliseren van de spoelkamervorm, waarbij het van belang is, dat de spoelkamer een zodanige vorm heeft, dat een ' 0 1 6 0 PHN 12.021 6 kleine reluctantie wordt verkregen in de weg die de magnetische flux aflegt vanaf de magnetische pool 3 via het registratiemedium naar het fluxafvoerdeel 7A2. In dit verband zijn echter ook de afmetingen en de vorm van het fluxtoevoerdeel 7A1 van belang, waarbij het fluxtoevoer-5 deel 7A1 eveneens bij voorkeur enigszins tapsvormig verloopt.

Zoals in figuur 1 te zien is, vertoont de magneetkop 1 uitsparingen 15 en 17, die in het kontaktvlak S zijn aangebracht om de spoorbreedte van de magneetkop in te stellen. De spoorbreedte kan ook ingesteld worden door de poolfilm 3 langs lithografische weg zodanig te 13 structureren, dat er een filmgedeelte ontstaat, dat smaller is dan het contactvlak S. Vanzelfsprekend wordt in dat geval de spoorbreedte gevormd voordat de beide beschermblokken 5 en 7 aan elkaar worden gehecht .

De in figuur 2 getoonde magneetkop 2 omvat een magnetische pool 4, een lichaam met twee beschermblokken 6 en 8 en voorzien van een contactvlak S, en een uit meerdere windingen bestaande spoel W'. Elk van de beide beschermblokken 6 en 8 bestaat uit één stuk ferriet met een hoge magnetostrictie, zoals NiZn ferriet, waarin als gevolg van de mechanische bewerkingen, uitgevoerd voor het vormen van het kontaktvlak 33 S’, een eerste en een tweede gedeelte zijn ontstaan. In de bescherm blokken 6 en 8 vertonen de eerste gedeelten 6A respectievelijk 8A een grote magnetische permeabiliteit en vertonen de tweede gedeelten 6B respectievelijk 8B als gevolg van inwendige spanningen een geringe magnetische permeabiliteit.

35 In beide beschermblokken 6 en 8 is een spoelkamer 10 respec tievelijk 12 aangebracht voor het om de pool 4 wikkelen van de spoel W’. De beide beschermblokken 6 en 8 kunnen met behulp van een hechtlaag 14 aan elkaar bevestigd zijn.

Vanzelfsprekend is de uitvinding niet beperkt tot de hier 30 getoonde uitvoeringsvoorbeelden. Zo kunnen ook andere dan het hier genoemde NiZn-ferriet toegepast worden.

35

$ 7 C 5 1 © G

Claims (5)

1. Magneetkop voor gebruik bij loodrechte registratie, omvat tende: - een magnetische pool, gevormd door een dunne film van zacht-magne-tisch materiaal, 5. een lichaam met twee beschermblokken en voorzien van een eontactvlak voor samenwerking met een magnetisch registratiemedium, waarbij de magnetische pool tussen de beschermblokken is ingesloten en zich tot aan het eontactvlak uitstrekt, en waarbij tenminste een van de beschermblokken een eerste magnetisch gedeelte en een zich daarvan 10 onderscheidend tweede gedeelte vertoont, van welke gedeelten in het eerste gedeelte een spoelkamer is aangebracht, die een scheiding teweegbrengt tussen een zich tussen de magnetische pool en.de spoelkamer bevindend fluxtoevoerdeel en een fluxafvoerdeel, en het tweede gedeelte zich uitstrekt tussen het eerste gedeelte en het eontactvlak, en een 15 begrenzing vormt voor de spoelkamer, en - tenminste een winding, die via de spoelkamer om althans de magnetische pool en het fluxtoevoerdeel is gewonden, met het kenmerk, dat het beschermblok waarin de beide gedeelten zijn te onderscheiden uit één stuk is gevormd en tot aan het eontactvlak 20 bestaat uit een ferriet met een hoge magnetostrictie, waarbij het fer-riet in het eerste gedeelte een grote magnetische permeabiliteit en in het tweede gedeelte door inwendige spanningen een geringe magnetische permeabiliteit vertoont.

2. Magneetkop volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de 25 spoelkamer zich tot in het tweede gedeelte uitstrekt.

3. Magneetkop volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het genoemde ferriet een NiZn ferriet is.

4. Magneetkop volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat het genoemde tweede gedeelte loodrecht op het eontactvlak staande afme- 30 tingen heeft, welke liggen in een gebied van 10 tot 20 pm.

5. Magneetkop volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat beide beschermblokken althans in hoofdzaak op eenzelfde wijze zijn gevormd. 35 e~r -