PL82042B1 - - Google Patents

Description

Glowica do odczytywania sygnalów z elementem diamentowym Wynalazek dotyczy glowicy do odczytywania z elementem diamentowym do prowadzenia glowicy odczytujacej do odtwarzania sygnalów, która przy odczytywaniu nagromadzonych na nosniku zapisu sygnalów -posiada w stosunku do nosnika zapisu pewna predkosc wzgledna.Element odczytujacy moze byc wykorzystywany tylko do prowadzenia rowkowego, jak tez do pro¬ wadzenia rowkowego oraz równoczesnego odczy¬ tywania. Element odczytujacy wykonany jest jako ploza odczytujaca z powierzchnia biezna, która w kierunku przeciwstawnym do kierunku biegu ogra¬ niczona jest przez ostra krawedz, która ze wzgledu na niewielka szerokosc powierzchni bieznej trakto¬ wana jest raczej jako naroze i dlatego tez okre¬ slana jest jako naroze odczytujace a powierzchnia biezna ze wzgledu na swe waskie wymiary okres¬ lana jest równiez jako krawedz biezna. Element odczytujacy moze jednak byc równiez wykonany jako ostrze odczytujace podobnie jak to jest znane z techniki odtwarzania plyt gramofonowych. Po¬ niewaz element odczytujacy powinien byc przy¬ datny do odczytywania sygnalów wysokoczestotli- wosciowych, które zarejestrowane sa na nosniku zapisu.przy bardzo krótkich dlugosciach fal, po¬ winien on byc bardzo maly. Jego najdluzszy wy¬ miar wynosi przykladowo 500 \im lub 200 \tm, al¬ bo nawet 100 jun. Poniewaz krótkie dlugosci fal ze wzgledu na wysokie zarejestrowane czestotliwosci musza byc odczytywane z bardzo duza predkoscia, 10 15 20 25 80 element odczytujacy jesft -silnie obciazony i jest w wysokim stopniu narazony na niebezpieczenstwo szybkiego zuzycia.Do zapisywania na nosniku zapisu oraz do od¬ twarzania wysokoczestotliwosciowych sygnalów, na przyklad sygnalów wizyjnych, znana jest technika cisnieniowa, która pozwala na zarejestrowanie oraz ponowne mechaniczne odczytywanie bardzo wyso¬ kich drgan sygnalowych, az do zakresu kilku MHz zapisywanych w postaci odksztalcen powierzchni rowka zapisu na podobnym do plyty gramofono¬ wej nosniku* Dd odczytywamia tych zapisów nie nadaje isie jednakze przetwornik mechaniczno- elektryczny, który potrzebuje napedu dla nadania ruchu ostrzu odczytujacemu, lecz stosowany jest wówczas iznany j&ko taki, odczytywacz cisnienio¬ wy, który przy pomocy odczytujacej czesci glowi¬ cy majacej ksztalt plozy wnika do rowka sygnalo¬ wego i przykrywa przy tym duza ilosc dlugosci fal zapisanych drgan sygnalowych, przy czym rów¬ noczesnie styka sie z duza iloscia wzniesien relie¬ fu przedstawiajacego zapis sygnalu.Glowica odczytujaca posiada ostra zbiegajaca krawedz i przy kazdym zejsciu obszaru styku plo¬ zy glowicy odczytujacej ze wzniesienia reliefu wy¬ stepuje skokowe odciazenie cisnieniowe glowicy, które jest rejestrowane przez mechaniczno-elek¬ tryczny przetwornik i przetwarzane na wielkosc elektryczna. Jednoczesne stykanie sie plozy glo¬ wicy odczytujacej z duza iloscia wzniesien reliefu 82 0488 88 043 • V*. ' 4 nie jest jednakze niezbednym warunkiem odczy¬ tywania cisnieniowego. Przy odczytywaniu cisnie¬ niowym relief powierzchniowy przedstawiajacy za¬ pis sygnalu na nosniku zapisu pod wplywem na¬ cisku plozy odczytujacej doznaje elastycznego zgniecenia* które jest wieksze niz wywolane przez sily nacisku ze wzgledu na bezwladnosc glowicy odczytujacej.Pirzy zapisywaniu oraz odtwarzaniu drgan sy¬ gnalowych w zakresie megahercowym, nosnik za¬ pisu musi biec z duza predkoscia, przykladowo przy sygnalach wizyjnych z predkoscia 25 obr/s. Okaza¬ lo sie, ze nosnik zapisu wytrzymuje duza ilosc po¬ wtórzen procesu odczytywania bez obnizenia jego jakosci, jednakze wykonana z odpornego na scie¬ ranie sie materialu, a mianowicie z diamentu plo¬ za glowlicy odczytujacej po dluzszym czasie uzyt¬ kowania wykazuje zjawiska zuzycia i musi byc wymieniana. Elementy odczytujace sa jednakze drogie, poniewaz dotychczas sa obrabiane z suro¬ wego krysztalu. Obróbka przy znanym sposobie dokonywana byla w ten sposób^ ze krysztal rozlu¬ pywany byl na sztabki, których jeden koniec ze- szlifowany byl stozkowo. W dalszej operacji wierz¬ cholek stozka byl zaokraglany. Sztabki tego rodza¬ ju osadzane byly w oprawce i tworzyly w (tej po¬ staci gotowy element odczytujacy. Na takie roz¬ wiazanie niekorzystnie wplywa faikt, ze gotowa sztabka odczytujaca ma obrobione tylko powierz¬ chnie zewnetrzne, na których nie da sie wiec roz¬ poznac uporzadkowania krystalograficznego, tak ze bardzo trudno jest ustawic ja w glowicy odczy¬ tujacej i wyregulowac element odczytujacy wzgle¬ dem wstepnie przewidzianego kierunku predkosci wzglednej.Celem wynalazku jest glowica z elementem od¬ czytujacym wykonanym z diamentu o szczególnie wysokiej odpornosci na zuzycie, który bedzie mógl byc wytwarzany prosto i tanio. Powstaje przy tym zadanie unikniecia prac obróbczych wykonywanych skrawaniem i szlifowaniem, oraz takie uksztalto¬ wanie elementu odczytujacego, aby jego ustawie¬ nie w glowicy bylo znacznie ulatwione co jest nie¬ zbedne, aby element odczytujacy tak nakierowac, by przy pracy, sily scierajace dzialaly tylko w ta¬ kich kierunkach krystalograficznych, w którym diament jest szczególnie odporny na scieranie..Takimi kierunkaimi wysokiej odpornosci na scie¬ ranie sa przekatne nieznieksztalconych krystalogra¬ ficznych scianek szescianu, takie kierunki przekat¬ ne wystepuja równiez w krystalograficznych scian¬ kach dwunastoscianów. Kierunki te w gotowym elemencie odczytujacym powinny sie w przyblize¬ niu pokrywac z kierunkiem wzglednej predkosci glowicy odczytujacej w stosunku do nosnika za¬ pisu.Zadanie to zostalo zgodnie z wynalazkiem roz¬ wiazane dzieki czemu, ze glowica do odczytywania sygnalów z elementem diamentowym do prowa¬ dzenia glowicy odczytujacej i/lub odczytywania sygnalów w rowku nosnika, która przy odczyty¬ waniu nagromadzonych na nosniku zapisu sygna¬ lów posiada w stosunku do nosnika zapisu pred¬ kosc wzgledna, charakteryzuje sie tytm, ze ele¬ ment odczytujacy to jest ploza glowicy odczytuja¬ cej mimo obróbki posiada jeszcze naturalne scian¬ ki krystaliczne diamentu, niezbedne do optyczne¬ go krystalograficznego ustawienia diamentu. Po¬ nadto glowica do odczytywania sygnalów charak- 5 teryzuje sie tym, ze krysztal stanowiacy element odczytujacy posiada dobrze wyrazone krystalo¬ graficznie naturalne scianki, krawedzie i naroza.Dzieki wynalazkowi odpada wiec obróbka skra¬ waniem scianek krysztalu, scianki nie wykazuja zadnych sladów obróbczych sa wiec jeszcze rozpo¬ znawalne na gotowym elemencie odczytujacym, co ulatwia w gotowym elemencie odczytujacym ustalenie krystalograficznych kierunków z wysoka odpornoscia na scieranie. Rozpoznawalnosc kie¬ runków odpornych na scieranie jest jeszcze bar¬ dziej ulatwiona, gdy naturalne scianki krysztalu i/lub naturalna krawedz krysztalu i/lub naroze za¬ stosowanego krysztalu sa dobrze uksztaltowane, to znaczy sa rozpoznawalne jako naturalne. Ma to miejsce wówczas, gdy krysztal nie wykazuje ist¬ nienia zadnych wiekszych bledów krystalograficz¬ nych na przyklad przemieszczen srubowych czy blizniakowania. Aby móc uzyskac dobra odpornosc na scieranie krysztal nie powinien równiez wyka¬ zywac zadnych wiekszych zanieczyszczen albo wnek. Rozpoznawalnosc bedzie oprócz tego polep¬ szona przez zastosowanie, krysztalów, które posia¬ daja szescienny i/lub osmioscienny ksztalt jak tez zastosowanie naturalnej krawedzi lub naroza kry¬ sztalu jako plozy wzglednie naroza glowicy od¬ czytujacej. Przykladowo jako naroze odczytujace moze sluzyc naroze utworzone z trzech natural¬ nych scianek krysztalu, jakie wystepuje przy szes- ciano-osmioscianach.Naturalna krawedz krysztalu wykorzystywana jako ploza glowicy odczytujacej posiada przy tym skos, najkorzystniej w postaci naturalnej scianki dwunastoscianu. Skos zostaje jednakze z reguly zaokraglony droga procesu zeszlifowania, tak ze uzyskuje sie wygieta powierzchnie odczytujaca.Pnzez powierzchnie odczytujaca albo powierzchnie biezna okreslona jest ta skierowana przy odczy¬ tywaniu ku nosnikowi zapisu czesc powierzchni elementu odczytujacego, która czesciowo zanurza sie w rowku nosnika zapisu i w tym celu jest za¬ ostrzona klinowo, stozkowo, piramidalnie lub w podobny sposób, dzieki czemu unika sie tworzenia krawedzi tnacej lub ostrza droga fazowania, spla¬ szczania lub zaokraglania.Polepszona rozpoznawalnosc i wybór odpornych na scieranie kierunków w elemencie odczytujacym, oraz mozliwosc takiego ustawienia elementu od¬ czytujacego w glowicy odczytujacej, ze odporny na scieranie kierunek dokladniej niz dotychczas po¬ krywa sie z kierunkiem narazenia obciazeniowe¬ go polegaja na tym, ze katy miedzy naturalnymi sciankami krysztalu sa stale i naturalne, sa wiec przy zgodnym z wynalazkiem elemencie odczytu¬ jacym utrzymane z najwyzsza dokladnoscia, bez potrzeby stosowania w tym celu jakiegokolwiek nakladu pracy. Dzieki tej duzej dokladnosci kato¬ wej krysztal diamentu tworzacy gotowy element odczytujacy daje sie latwiej i dokladniej ustawic w prawidlowym kierunku, niz to ma miejsce przy elementach odczytujacych, które byly obrabiane 15 20 25 80 15 40 45 50 55 60 •5 8J04J ? z surowego krysztalu i w których naturalnie katy ze wzgledu na brak naturalnych scianek kryszta¬ lu nie daja sie juz rozpoznac.W przeciwienstwie do tego w elemencie odczy¬ tujacym zgodnym z wynalazkiem jego krystalogra¬ ficzny uklad daje sie z cala pewnoscia bez wiek¬ szego trudu ustalic w oparciu o naturalne scian¬ ki krysztalu.Przy obrabianiu surowego krysztalu, przy któ¬ rym wychodzi sie przewaznie z krysztalu uprzed¬ nio odlupanego z wiekszego, prawidlowe ustawie¬ nie tego odlupanego krysztalu nie daje sie juz z pelnym poczuciem pewnosci przeprowadzic od po¬ czatku procesu obróbczego, poniewaz scianki po¬ wstale na skutek odlupywania nie zawsze sa rów¬ nolegle do krystalograficznych scianek krysztalu.Proces obróbczy moze byc wiec od samego poczat¬ ku obciazony bledem, który ponadto moze 6ie je¬ szcze powiekszyc o niedajacy sie uniknac przy szli¬ fowaniu blad jaki wykazuje kat oszlifowany. Przy plozie glowicy odczytujacej wykonanej z surowego krysztalu nie ma wiec pewnosci, czy powierzchnie zewnetrzne elementu odczytujacego leza rzeczy¬ wiscie (równolegle do scianek krystalograficznych, czy tez nie. Przy zastosowaniu elementów odczytu¬ jacych ze sciankami naturalnymi krysztalu czyn¬ niki powodujace niepewnosc zostaja wykluczone.Oprócz tego przy procesie szlifowania, który nie¬ zbedny jest przy obróbce surowego krysztalu nie do unikniecia jest to, te na obrobionych powierz¬ chniach zaklócona zostaje struktura ukladu kry¬ stalicznego. Obrobione powierzchnie sa wiec juz uszkodzone, zanim w ogóle zostana uzyte.W przeciwienstwie do powyzszego naturalnie wy¬ rosniete powierzchnie naturalnych albo syntetycz¬ nych krysztalów maja nieuszkodzona strukture.Wykorzystanie naturalnych krawedzi albo narozy krysztalów w jednej z postaci wykonania wyna¬ lazku umozliwia istotne uproszczenie wytwarza¬ nia elementów odczytujacych. Krysztaly diamentu sa przez ogledziny sprawdzone odnosnie ich przy¬ datnosci jako elementów odczytujacych, pod mi¬ kroskopem jest badane istnienie regularnych, na¬ turalnych narozy lub krawedzi. Wybrane kryszta¬ ly sa tak osadzone w oprawce, ze naturalne na¬ roza albo krawedzie przejmuja funkcje elementu odczytujacego a jeden z odpornych na scieranie krystalograficznych kierunków przebiega w przy¬ blizeniu równolegle do kierunku obciazenia.We wszystkich postaciach wykonania wynalazku, element odczytujacy moze skladac sie z natural¬ nego albo syntetycznego diamentu. Przy diamen¬ tach syntetycznych spotyka sie czesciej dobrze wy¬ ksztalcone formy szescienne i/lub osmioscienne, ja¬ ko dalsza zalete diamentów syntetycznych nalezy podkreslic, to, ze naturalne krawedzie czesciej wy¬ kazuja sciecie, na skutek niewielkiego rozwoju scianek dwunastoscienych, które powstaja przy procesie wytwarzania. Choc na ogól niezbednym jest proces podszlifowania krysztalu w celu za¬ okraglenia krawedzi bieznej i rozwiniecia powierz¬ chni bieznej dla optymalnego odczytywania, to gdy wystepuja krawedzie ze skosami (scieciami) do¬ szlifowanie elementu odczytujacego jest znacznie ulatwione lub calkowicie odpada zwlaszcza jezeli pasuja one wymiarowo do rowka odczytowego no¬ snika zapisu, to znaczy przykladowo posiadaja sze¬ rokosc mniejsza niz 4 jun, pasujaca do szerokosci rowka wynoszacej w przyblizeniu 8 pm. Ponadto syntetycznym diamentom przypisuje sie to, ze ich zewnetrzna powloka jest twardsza, a przez to i bardziej odporna na scieranie niz ich wnetrzne, tak ze zastosowanie naturalnych narozy albo krawedzi krysztalu — o ile obciazone sa one w kierunku odpornym na scieranie, pozwala uzyskac duza dlu¬ gowiecznosc elementu odczytujacego. Najkorzyst¬ niej jest gdy zwrócona przy odczytywaniu do nos¬ nika zapisu powierzchnia biezna elementu odczy¬ tujacego jest ograniczona przez co najmniej jedna krystalograficzna scianke osmioscianu. Gdy scian¬ ka ta przebiega w przyblizeniu równolegle do kie¬ runku predkosci wzglednej staje sie samo przez sie zrozumiale, ze powierzchnia biezna przy odczy¬ tywaniu znajduje sie w taki sposób w rowku, ze odporny na scieranie kierunek krysztalu w krysta¬ lograficznej sciance szescianu lub dwunastoscianu pokrywa sie w przyblizeniu z kierunkiem sil tar¬ cia. Wtedy gdy krystalograficzna scianka osmio- scianu jest równoczesnie naturalna scianka krysz¬ talu, to calkowicie odpada jej obróbka przez szli¬ fowanie. Najkorzystniej przy tworzeniu elemen¬ tu odczytujacego jako plozy glowicy odczytujacej jest gdy powierzchnia biegowa jest nachylona w stosunku do kierunku predkosci wzglednej o kat mniejszy niz 20°. Ulatwia to slizganie sie elemen¬ tu odczytujacego nad wzniesieniami i zaglebie¬ niami w powierzchni nosnika zapisu.W celu lepszego przedstawienia wynalazku na¬ lezy wyjasnic uczynione rozróznienie naturalnymi oraz krystalograficznymi sciankami krysztalu. W literaturze scianki krystalograficzne sa okreslane jako wszystkie plaszczyzny sieciowe, które sa do pomyslenia jako plaszczyzny przekroju przez kry¬ sztal i które przebiegaja równolegle do utworzo¬ nych w sposób nieznieksztalcony naturalnych wy¬ rosnietych scianek krysztalu. Naturalne scianki krysztalu sa wiec równiez krystalograficznymi sciankami krysztalu, jednakze tworza realna po¬ wierzchnie krysztalu, podczas gdy krystalograficz¬ nymi sciankami krysztalu sa równieSz plaszczyzny jedynie umyslone lezace we wnetrzu krysztalu.Korzystnym dILa elementu odczytujacego okazuje sie przekrój w przyblizeniu trapezowy najlepiej z silnie zaokraglonymi narozami, wtedy gdy od¬ powiednio do uprzywilejowanej postaci wykonania wynalazku powierzchnia biegowa znajduje sie mie¬ dzy dwoma przebiegajacymi w przyblizeniu równo¬ legle do predkosci wzglednej naturalnymi scian¬ kami osmioscianu.Tego rodzaju ploza glowicy odczytujacej, gdy przy odczytywaniu znajduje sie w zetknieciu z duza iloscia wzniesien reliefu przedstawiajacego zapis sygnalu, prowadzona jest w stanie lekko na¬ chylonym w stosunku do plaszczyzny odczytu, wzdluz sciezki nad zarejestrowanym w niej relie¬ fem. Plaszczyzna odczytu dzieki temu otrzymuje kierunek predkosci wzglednej miedzy ploza glowi¬ cy odczytujacej a nosnikiem zapisu, oraz ustawio¬ na jest prostopadle do sily przylozenia z jaka plo- 10 ii to 85 80 •5 40 45 50 15 0082 04* T za glowicy odczytujacej dociskana jest do nosnika zapisu.Tego rodzaju element odczytujacy moze sie skla¬ dac z co najmniej jednej czesci osmioscianu dia¬ mentowego albo piramidy diamentowej, której scianki trójkatne tworza krystalograficzne scian¬ ki szescianu i którego ostrze jest zaokraglone w taki sposób, ze tworzace powierzchnie biezna za¬ okraglenie zawiera krystalograficzna scianke szes¬ cianu. Przy czym najlepiej jest aby niektóre z czesci powierzchniowych byly naturalnymi scian¬ kami krysztalu. Tego rodzaju osmiosciany diamen¬ towe lub piramidy diamentowe wystepuja w na¬ turze, jednakze daja sie tez wytworzyc na drodze syntetycznej. W przypadku gdy jako splaszczenie nie moze wystapic zadna naturalna scianka, za¬ okraglenie moze byc podszlifowane, a podszlifo- wane zaokraglenie moze byc nachylone w stosun¬ ku do kierunku predkosci wzglednej o niewielki kat wynoszacy przykladowo 10° lub 15°. Krawedz zbiegajaca powierzchni biegowej moze sie jednak¬ ze w poblizu (pokrywac z naturalna scianka szes¬ cianu. We wszystkich postaciach wykonania wyna¬ lazku wytwarzanie jest jeszcze bardziej ulatwione, gdy wszystkie ograniczajace powierzchnie biezna scianki boczne sa naturalnymi sciankami kryszta¬ lu, to znaczy gdy powierzchnia biezna ograniczona jest przez cztery naturalne scianki krysztalu dia¬ mentu, to jest przez krystalograficzne powierzchnie osmioscienne. Ta postac wykonania jest najlepsza poniewaz tego rodzaju element odczytujacy jest bardzo odporny na scieranie a zaokraglanie naro¬ za odczytujacego, wzglednie krawedzi odczytujacej nie potrzebuje zadnej obróbki.Przy elementach odczytujacych szczególnie ko¬ rzystnym okazalo sie, gdy w kierunku przeciw¬ nym do predkosci wzglednej sa one ograniczone przez naturalna scianke krysztalu, (poniewaz w tym miejscu dla zapewnienia dobrego odczytywa¬ nia potrzebna jest szczególnie plaska powierzchnia.Element odczytujacy pokryty taka warstwa zo¬ staje zatopiony w piezoceramicznej masie i wraz z nia spieczony, na przyklad spieczony pod cisnie¬ niem, tak ze powstaje jedna calosc. Element od¬ czytujacy moze byc jednak wyposazony w nie¬ zbedna warstwe piezoelektryczna równiez droga naparowania w prózni, droga napylenia katodo¬ wego, albo droga natrysku plazmowego.Element odczytujacy z diamentu jest trwale la¬ czony z elementem przetwornikowym z piezoce- ramiki, który sluzy jako wlasciwy przetwornik ci¬ snienia, przy czym element odczytujacy jest do ceramiki najczesciej przyklejany. Miejsce sklejenia moze przy silnych obciazeniach elementu przetwor¬ nikowego prowadzic do zaklócen, co zgodnie z dal¬ sza postacia wykonania wynalazku daje sie unik¬ nac dzieki temu, ze na element odczytujacy, po jego odpowiednim zorientowaniu i zamocowaniu, zostaje naparowana przewodzaca, metaliczna war¬ stwa, sluzaca jako czlon polaczeniowy z pieroce- ramika to jest lut. Warstwa ta moze równoczes¬ nie sluzyc jako elektroda dla elementu przetwor¬ nikowego.Wynalazek przedstawiony jest w przykladach wykonania w oparciu p rysunek na którym przed- * stawione sa plozy glowicy odczytujacej, elementy odczytujace oraz ostrza odczytujace i naroza od¬ czytujace. Zastosowany system oznaczen krysta¬ lograficznych kierunków oraz scianek przy pomocy 5 indeksów jest powszechnie stosowanym w krysta¬ lografii, system indeksów Millera, tak wiec fig. 1 przedstawia przyjete oznaczenia krystalograficzne a nie przyklad wykonania wynalazku, fig. 2 nato¬ miast przedstawia ustawienie krystalograficzne dia- io mentu w ukladzie wspólrzednych fig. — 3a do 3d ploze glowicy odczytujacej, która sklada sie z czes¬ ci osmioscianu albo osmiosciennej piramidy, fig. 4a do 4c — ploze glowicy odczytujacej, która utworzona jest z czesci osmioscianu, osmiosciennej J5 piramidy, szesciano-osmioscianu, lub szescienno- osmiosciennej piramidy, fig. 5, 6a oraz Ob — plo¬ ze glowicy odczytujacej, która zostala wytworzo¬ na z krysztalu o postaci szescienno-osmiosciennej.Na fig. 1 przedstawiony jest prostokatny uklad 20 wspólrzednych x, y, z, w który wfprowadzony jest szescian oraz osmiosdan skladajacy sie z dwóch czterosciennych piramid. Formy te sa najprostszy¬ mi wedlug których tworza sie, nalezace do regu¬ larnego ukladu, krysztaly diamentu. Scianki krysz- 25 talu oznaczone sa indeksami wedlug systemu ozna¬ czen Millera. Przykladowo lewa scianka szescianu nosi indeks (100), co oznacza, ze scianka ta prze¬ cina os x w znormalizowanym punkcie 1, a na¬ stepujace po 1 cyfry 0 oznaczaja, ze plaszczyzna 80 ta przecina osie y i z w nieskonczonosci. Lewa górna scianka osmioscianu oznaczona jest przez (111), poniewaz przecina ona zarówno os x, jak i os y, jak tez i os z w znormowanym punkcie 1.Na prawo od niej znajduje sie scianka osmio- 85 scianu (111) za która schowane sa scianki osmio¬ scianu (111) oraz (111). Sposród dolnych scianek osmioscianiu które naleza do dolnej piramidy ozna¬ czone zostaly powierzchnie (111) oraz (111). Wresz¬ cie przebiegajaca po 'przekatnej przez szescian, tak zwana dwiiunastoscienna scianka zostala oznaczona kreskowaniem oraz indeksem (110). Scianki dwu- nastoscienne przebiegaja z jednej strony równo¬ legle do krawedzi szescianu, a z drugiej strony 4 równolegle do krawedzi oscioscianu. Scianki dwu- naistoscienne moga wiec stanowic równiez splasz¬ czenie krawedzi osmioscianu.Na fig. 2 przedstawiony jest ponownie szescian 1 50 oraz oscioscian 3, którego górna powloka uwydat¬ niona jest jako piramida 2, której wierzcholek jest jednak siplaszczony w tak, ze tworzy krystalogra¬ ficzna scianke szescianu (001), jak to jest zazna¬ czone przez geste zakreskowanie zarówno tego M splaszczenia jak tez i odpowiadajacej scianki szes¬ cianu. Zgodnie z wynalazkiem piramida 2 zastoso¬ wana byc moze jako ploza glowicy odczytujacej, przy czym scianki osmioscianu (111), (Ul), (Ul) 80 oraz (111) jak .tez i splaszczenie górnego wierz¬ cholka osmioscianu zwrócone sa do powierzchni nosnika zapisu. Wszystkie wymienione powierz¬ chnie plozy glowicy odczytujacej tworza zwrócona do powierzchni nosnika zapisu powierzchnie plo- 6B zy glowicy odczytujacej. Ta zewnetrzna powierz.-81*41 O 10 chiiia plozy glowicy odczytujacej zawiera jedna plaszczyzne, a mianowicie drobno zakreskowane splaszczenie, które jest ograniczone przez cztery krystalograficzne scianki osmioscianu. Dwie z tych scianek osmioscianu, a mianowicie zakreskowana 5 scianka osmioscianu (111) oraz lezaca naprzeciw niej zaznaczona przez punktowanie scianka osmio¬ scianu (111) i (111), które tworza scianki boczne plozy glowicy odczytujacej i ograniczaja powierz¬ chnie biezna (001) oraz przebiegaja w przyblizeniu równolegle do kierunku predkosci wzglednej, po¬ siada wartosc w przyblizeniu 70°.Na fig. Zb oznaczona jest jeszcze krawedz (110) wzgledem stopadly i na której przecinaja sie powierzchnie biezne (001) oraz scianka osmioscianu (111). Na fig. 3d pokazano równiez, ze obie pozostale na¬ turalne scianki osmioscianu (111) i (111) tworza ze soba kat 70°, fig. ta przedstawia przekrój przez fig. 3a w kierunku predkosci wzglednej P i sily przylozenia 8. Powierzchnia biezna (001) jest na¬ chylona w stosunku do wektora kierunku pred¬ kosci wzglednej P, który przebiega równolegle do plaszczyzny odczytu, to znaczy równolegle do po¬ wierzchni nosnika zapisu 5, kat tego nachylenia wynosi 10°. Kat ten moze sie miescic w zakresie 0°—20°, najkorzystniej od 3° do 15°. Kierunek krystalograficzny scianki szescianu (001) pokrywa sie z kierunkiem powierzchni bieznej plozy glo¬ wicy odczytujacej, która jest ograniczona przez scianki osmioscianu, a wiec lezy. wewnatrz obsza¬ ru katowego miedzy powierzchnia biezna a kie- 5 runkiem predkosci wzglednej P. Powierzchnia biezna (001) dotyka plaszczyzny odczytu na tak zwanej krawedzi odczytu, która przebiega prosto¬ padle do kierunku predkosci wzglednej P oraz ustawiona jest prostopadle do sily przylozenia.Plaszczyzna odczytu jesit plaszczyzna, która po¬ krywa sie z powierzchnia nosnika zapisu.Badana mikroskopowo powierzchnia nosnika 5 nie jest zupelnie plaska lecz jest powierzchnia poorana rowkami zapisu. Powierzchnia biezna (001) jest symetryczna w stosunku do plaszczyzny symetrii 9, która ustawiona jest prostopadle do przedstawionej na fig. 3b krawedzi (110). Symetria odnosi sie równiez do kata miedzy powierzchnia biezna (001) a sciankami osmioscianu (111) wzgled¬ nie (110).W przedstawionym na fig. 3d przykladzie oprócz scianek osmioscianu równiez i powierzchnia biez¬ na (001) jest naturalna, nieobrobiona scianka na¬ turalnego albo syntetycznego krysztalu, podczas gdy w przykladzie z fig. 3c, krystalograficzna scianka szescianu (001) pokrywa sie z powierzch¬ nia odczytu 5, to jest z mikroskopowa powierzch¬ nia nosnika zapisu, natomiast .powierzchnia biez¬ na plozy glowicy odczytujacej ograniczona przez scianki osmioscianu nachylona jest pod katem 10°, nachylenie to wykonane jest przez zeszlifowanie wierzcholka osmioscianu. W tym przykladzie scianki osmioscianu, które ograniczaja nachylona powierzchnie biezna, poprzecznie do kierunku predkosci wzglednej P przebiegaja dokladnie rów¬ nolegle do tego kierunku, jednakze równiez i tu¬ taj, krystalograficzna scianka szescianu (001) miesci sie w zakresie katowym miedzy nachylona po¬ wierzchnia biezna oraz kierunkiem predkosci wzglednej P, poniewaz kierunek krystalograficz¬ nej scianki szescianu pokrywa sie z kierunkiem predkosci wzglednej.Na fig. 4a oprócz szescianu 1 w którym ozna¬ czona zostala scianka dwunastoscienna (011) przed¬ stawiony jest osmioscian 7, którego krawedzie sa splaszczone przez co tworza sie scianki dwunasto- scianu, sposród których widoczne sa scianki (011), (110), (110), (lfl) oraz (011). Wierzcholki osmio¬ scianu sa przedstawione jako czesciowo splasz¬ czone, przy czym splaszczenia te sa sciankami szescianu, sposród których widoczne sa scianki szescianu (001), (010). Górna czesc szescienno- -osmiosciennego osmioscianu 7 daje sie okreslic ja¬ ko szescienno-dwunastoscienno-osmioscienny ostro¬ slup sciety 6. Jako ograniczona przez scianki osmioscianu powierzchnia biezna plozy glowicy odczytujacej zastosowane byc moga scianki dwu- nastoscianu takiego krysztalu. Jako przyklad wy¬ brana zostala scianka dwunastoscianu (011), uwy¬ puklona przez zakreskowanie, odpowiadajaca za- kreskowaniu odpowiedniej scianki dwunastoscianu w szescianie 1. Zakreskowana w stozku scietym 6 scianka dwunastoscianu (011) ograniczona jest scianu (111) przy odczytywaniu nosnika zapisu bie¬ gna w zasadzie równolegle do jderunku predkosci jo wzglednej, która zaznaczona jest strzalka P, pod¬ czas gdy plaszczyzna (001) tworzy powierzchnie biezna. W praktyce przebiegajace w kierunku P krawedzie zostaja zaokraglone i/lub splaszczone.Zaokraglenia i/lub splaszczenia sa w niniejszym 15 opisie, zaliczone pojeciowo do powierzchni bieznej.Przedstawiona na fig. 2 piramida 2 ma kwadra¬ towa powierzchnie podstawy. Przy wykorzystywa¬ niu osmioscianu jako plozy glowicy odczytujacej nie jest jednak konieczne aby jej powierzchnia 20 podstawy byla kwadratowa.Wystepujace w naturze, albo wytworzone syn¬ tetycznie osmioscienne krysztaly diamentu 'Wyka¬ zuja czesto niekwadratowa powierzchnie podstawy piramid. Tego rodzaju piramida, albo lepiej mó- 25 wiac ostroslup sciety jest przedstawiony na fig. 3a do 3d w zastosowaniu jako ploza glowicy odczytu¬ jacej. Ploza glowicy odczytujacej ze swoimi wi¬ docznymi (fig. da) naturalnymi sciankami krysztalu — 80 (111) oraz (001) naklejona jest na mechaniczno- elektrycznym przetworniku cisnieniowym glowicy, który prowadzony jest przez nieprzedstawiona oprawke. Strzalka 8 oznaczona jest sila z jaka plo¬ za glowicy odczytujacej dociskana jest do nosnika zapisu, który oznaczony jest jako 5. Na fig. 3b przedstawiony jest przekrój przez ploze glowicy odczytujacej oraz przetwornik 4 w kierunku sily przylozenia 8 poprzecznie do kierunku predkosci wzglednej jaka ma glowica odczytujaca wzgledem nosnika zapisu i którego kierunek oznaczony jest przez Pi Kat miedzy naturalnymi sciankami osmio- 50 65 6082 042 11 12 przez naturalne scianki os-mioscianu (111) i (111).Przy odczytywaniu predkosc wzgledna w sto¬ sunku do nosnika zapisu ma kierunek wskazy¬ wany strzalka P. Jezeli poprzecznie do tej strzal¬ ki zostanie poprowadzony przekrój, wówczas uzy¬ skuje sie obraz przekroju czesciowego przedsta¬ wiony na fig. 4fo, na której uwidoczniony jest kierunek sily przylozenia 8. Plaszczyzna odczytu, to znaczy (makroskopowa powierzchnia nosnika zapisu przebiega prostopadle do sily przylozenia.Naturalne scianki osmioscianu (111) i (111) two¬ rza kat wynoszacy okolo 110°. Ograniczona na fig. 4b przez scianki osmioscianu powierzchnia biezna (011) moze przebiegac prostopadle do sily przylozenia 8, to znaczy w kierunku predkosci wzglednej P, moze tez byc jednak w stosunku do niej lekko nachylona, co odpowiada przypad¬ kowi który przedstawiony jest na fig. 3d dla in¬ nego wykonania plozy glowicy odczytujacej. Dla ulatwienia na fig. 4a stosunki wielkosciowe scia¬ nek osmioscianu, szescianu i dwunastoscianu przedstawione zostaly w sposób nieco znieksztal¬ cony.Postacie krysztalów przedstawione na fig. 4 wystepuja powszechnie w postaciach handlowych, szescienno-osmiosciennych, zwlaszcza diamentów syntetycznych jednak scianki szescianu sa znacz¬ nie wieksze a scianki dwunastoscianu sa znacznie wezsze i równiez krótsze, tak ze scianki szescianu staja sie osmiokatne, przy czym sasiadujace ze sciankami osmioscianu boki osmiok^ta sa znacz¬ nie wieksze, niz boki sasiadujace ze sciankami dwunastoscianu, scianki osmioscianu sa. znacznie mniejsze. Dla tych zalozen fig. 4c przedstawia czesciowy przekrój wzdluzny przez scianke dwu¬ nastoscianu <011) oraz ograniczajace ja scianki szescianu 4010) i (001), scianki szescianu tworza kat 90°, podczas gdy kazda z nich nachylona jest w stosunku do powierzchni bieznej (011) pod ka¬ tem 135°. Poniewaz plaszczyzna {011) moze byc w stosunku do kierunku predkosci wzglednej nie- nachylona albo nachylona, przykladowo o przed¬ stawiony na fig. 3d kat 10°, na fig. 4c przedsta¬ wione zostaly dwa kierunki predkosci wzglednej, a mianowicie PI oraz P2, przy czym PI dotyczy przypadku gdy plaszczyzna (011) jest w stosunku do predkosci wzglednej PI nachylona jak fig. 3d, natomiast gdy nie jest nachylona, ma miejsce przypadek przedstawiony przez predkosc P2. Oczy¬ wiscie równiez i w przykladzie wykonania zgod¬ nym z fig. 4c, lezaca miedzy sciankami osmio¬ scianu plaszczyzna biezna moze byc zeszlifowana skosnie jak przedstawia to fig. dc.Przedstawiona na fig. 4c wzglednie 3c i 3d scianka szescianu ograniczajaca ploze glowicy od¬ czytujacej ze strony przeciwnej do kierunku pred¬ kosci wzglednej albo scianka osmioscianu moze byc równiez tak zeszlifowana, ze ta plaszczyzna ograniczajaca bedzie ustawiona prostopadle albo do graniczacej z ta plaszczyzna plaszczyzny biez¬ nej, albo do plaszczyzny odczytu. Jednakze tego rodzaju srodek nie okazal sie niezbednym, po¬ niewaz bardzo wazne jest to aby krawedz od¬ czytujaca byla ostro wykonana, co sprowadza sie jednak tylko do tego, ze ta ostrosc powinna istniec i nie byc zaokraglona mikroskopowo, to znaczy w poblizu krawedzi odczytujacej, wówczas gdy kat miedzy sciankami tworzacymi te krawedz od- 5 czytujaca nie ma tak duzego znaczenia, jak dlugo nie jest on zbyt tepy.Wymiary ograniczonych przez scianki osmio¬ scianu powierzchni bieznych plozy glowicy od¬ czytujacej dla odczytu cisnieniowego plyt wizyj- io nych sa rzedu kilku \vm. Wymiary te uzaleznione sa od szerokosci rowka, poniewaz powierzchnia biezna powinna byc czesciowo zanurzona w row¬ ku, oraz od najkrótszej dlugosci fali tworzacego zapis reliefu sygnalu. Jezeli ma sie do czynienia 15 z krysztalem w którym ta powierzchnia jest wiek¬ sza niz potrzebna, albo jeszcze nie istnieje, wów¬ czas przez zeszlifowanie zostanie utrzymana ce¬ cha jednej z postaci wykonania wynalazku, ze co najmniej jedna czesc ograniczajacych ploze glo- 20 wicy odczytujacej scianek krysztaltu jest natu¬ ralna scianka krysztalu, naturalnego albo synte¬ tycznego.Fig. 5, 6a i 6d przedstawiaja dalszy przyklad wykonania wynalazku, w którym utworzone z 26 trzech naturalnych scianek, a mianowicie z ^dwóch scianek szescianu (100) oraz jednej scianki osmio¬ scianu (111) kropkowanej, naroze krysztalu sluzy jako naroze odczytujace 10, a lezaca miedzy dwo¬ ma naturalnymi sciankami szescianu krawedz 80 sluzy jako krawedz biezna 11. Krawedz biezna 10 wykazuje zaznaczone na fig. 6a i Gb sciecia dwu- nastoscienne, widoczne jest, co dotyczy równiez i innych przykladów wykonania, ze przy doborze uformowanej postaci krysztalu dla kazdego krysz- 8* talu uzyskuje sie wiele mozliwosci wykorzystania naturalnych jego krawedzi i narozy jako krawedzi bieznych lub narozy odczytujacych. Jako krawedzie biezne uprzywilejowane sa jednak jedynie te kra¬ wedzie, które znajduja sie miedzy tego samego ro- 40 dzaju sciankami krystalograficznymi.Krawedzie miedzy sasiadujacymi ze soba scian¬ kami, szescianu i osmioscianu nie wchodza w gre jako krawedzie biezne, poniewaz na tych krawe¬ dziach — kierunkach odpornosc na scieranie jest 41 zbyt mala. Odpornosc na scieranie jest optymalna w kierunku przekatnych nieznieksztalconej scianki szescianu, a wiec w kierunku przykladowo (110) oraz w kierunkach równowaznych. Kierunki te 50 wystepuja równiez i na sciankach dwunastoscianu i sa tam równiez kierunkami duzej odpornosci na scieranie. W glowicach odczytujacych wedlug wy¬ nalazku uzyskuje sie duza zywotnosc, jezeli w ten sposób okreslone odtporne na scieranie kie- 55 runki przebiegaja w przyblizeniu równolegle (do predkosci wzglednej, albo leza w zakresie kata miedzy powierzchnia biezna a predkoscia wzgledna.Fig. Ga przedstawia zastosowana jako ploze 12 glowicy odczytujacej czesc diamelntu z fig. 5 z 60 krawedzia biezna 11 oraz narozem odczytujacym 10, zamocowana do przetwornika 4, podczas gdy fig. 6b przedstawia powiekszenie naroza odczytu¬ jacego 10, przy czym krawedz biezna 11 wyka¬ zuje sciecie dwunastoscienne. 6i Wspomniane zostalo juz poprzednio, ze plozy82 13 odczytujace z naturalnych albo syntetycznych dia¬ mentów nadaja sie prawie tak samo dobrze.W dostosowaniu do zadan oba rodzaje diamentów daja sie jednak jeszcze polepszyc, dla wyjasnie¬ nia polepszenia wlasciwosci trzeba jeszcze raz rozwazyc procesy zuzywania sie elementu przy odczytywaniu, wywolane scieraniem sie diamen¬ tów. Scieranie nastepuje oczywiscie w wyniku mechanicznego obciazenia diamentów, jednakze to mechaniczne obciazenie pociaga jeszcze za so¬ ba czesciowe nagrzanie sie diamentów. Szczegól¬ nie przylegajace naroza i krawedzie, w dalszej czesci nazywane punktami goracymi, rozgrzewaja sie bardzo silnie i przez to podlegaja równiez chemicznemu zuzyciu, które odniesc nalezy do powierzchniowego pochlaniania tlenu, rozpoczy¬ najacego sie juz przy temperaturze pokojowej i narastajacego przy wzrastajacej temperaturze.Na powierzchni diamentu tworza sie powierzch¬ niowe tlenki, które przy temperaturach wyzszych niz 380°C rozkladaja sie na tlenki wegla, to jest nastepuje ciagle powolne spalanie sie diamentu, na które przy temperaturach wyzszych niz 700° naklada sie grafitowanie sie powierzchni diamen¬ tu. Dla polepszenia wlasnosci diamentu powinna wiec byc osiagnieta chemiczna pasywacja po¬ wierzchni diamentów równiez i przy wyzszych temperaturach. Istnieje w tym wzgledzie kilka mozliwosci: Diament moze ibyc domieszkowany borem, albo moze miec naniesiona warstwe zabezpieczajaca z tlenku boru. Domieszkowanie borem od 0,01§/o do l°/o powieksza stabilnosc diamentów na utle¬ nianie przez wytworzenie nielotnego, powierzch¬ niowego tlenku boru. Domieszkowanie krysztalów diamentowych moze byc przy tym przeprowadzo¬ ne przez powszechnie stosowane w technologii pólprzewodnikowej domieszkowanie przy wyso¬ kich temperaturach w atmosferze gazów obojet¬ nych. Wielokrotnie stwierdzono, ze wystarczy równiez zanurzenie krysztalu diamentowego w heksagonalnym azotku borowym, z nastepujaca po tym obróbka cieplna. Podobnie wywoluje sie polepszenie odjpornosci na zuzycie diamentów syn¬ tetycznych, które podczas procesu ich wytwarza¬ nia domieszkowane sa azotem. Dzieki dodatkowi azotu znacznie polepszona zostaje od|pornosc na uderzenie, a przez to i odpornosc na zuzycie.Inna mozliwosc polega na zabezpieczeniu po¬ wierzchni diamentu przed zimnym lub goracym utlenianiem przy pomocy niewrazliwej na hydro¬ lize warstwy siloksalowej. W tym celu powierzch¬ nie diamentu traktuje sie w wysokiej tempera¬ turze krzemem albo zwiazkami krzemu, takimi jak halogenki krzemu lub zwiazki krzemowodo- rowe lub zwiazki krzemo-wodoro-halogenkowe, najkorzystniej w atmosferze redukujacej, a wiec zawierajacej wodór ale równiez i w gazie obo¬ jetnym, takim jak azot albo gaz szlachetny.W tym procesie obróbczym moze jeszcze naste¬ powac pózniejsza obróbka w tlenie lub w atmo¬ sferze zawierajacej tlen, przy czym wystepuja dwa rózne skuteczne dzialania, które sa nieza¬ leznie od siebie, albo we wzajemnej kombinacji ze soba. 042 14 PL PL

Claims (16)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Glowica do odczytywania sygnalów z ele¬ mentem który zawiera diament przydatny co naj- 5 mniej do prowadzenia glowicy, do i/lub odczyty¬ wania sygnalu w rowku nosnika, która przy od¬ czytywaniu nagromadzonych na nosniku zapisu sygnalów posiada w stosunku do nosnika zapisu predkosc wzgledna, znamienna tym, ze element io to jest ploza glowicy odczytujacej (11) po obróbce posiada jeszcze naturalne scianki krystaliczne dia¬ mentu niezbedne do optycznego, krystalograficz¬ nego ustawienia gotowego elementu.

2. Glowica do odczytywania sygnalów wedlug 15 zastrz. 1, znamienna tym, ze element posiada na¬ turalne krawedzie krysztalu.

3. Glowica do odczytywania sygnalów wedlug zastrz. 2, znamienna tym, ze jej element posiada naturalne naroza krysztalu. 20

4. Glowica do odczytywania sygnalów wedlug zastrz. 2, znamienna tym, ze ploza glowicy od¬ czytujacej na elemencie utworzona jest przez na¬ turalna krawedz krysztalu.

5. Glowica do odczytywania sygnalów wedlug 25 zastrz. 3, znamienna tym, ze naroze odczytujace na elemencie utworzone jest przez naturalne na¬ roze krysztalu.

6. Glowica do odczytywania sygnalów wedlug aastrz. 5, znamienna tym, ze naroze krysztalu na 80 elemencie utworzone jest przez naturalne kra¬ wedzie krysztalu, które utworzone sa z trzech na¬ turalnych scianek krysztalu.

7. Glowica do odczytywania sygnalów wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze zwrócona przy od- •* czytywaniu do nosnika zapisu powierzchnia biez¬ na elementu ograniczona jest przez naturalna scianke osmioscianu.

8. Glowica do odczytywania sygnalów wedlug zastrz. 7, znamienna tym, ze scianka osmioscianu 40 przebiega w przyblizeniu równolegle do kierunku predkosci wzglednej.

9. Glowica do odczytywania sygnalów wedlug zastrz. 8, znamienna tym, ze powierzchnia biezna lezy miedzy dwoma przebiegajacymi w przybli- 45 zeniu równolegle do predkosci wzglednej natu¬ ralnymi sciankami ((111), (111)) osmioscianu.

10. Glowica do odczytywania sygnalów wedlug zastrz. 9, znamienna tym, ze powierzchnia biezna g0 przebiega zasadniczo równolegle do krystalogra¬ ficznej scianki ((001)) szescianu.

11. Glowica do odczytywania sygnalów wedlug zastrz. 10, znamienna tym, ze krystalograficzna scianka ((001)) szescianu ustawiona jest zasadni- 55 czo równolegle do kierunku predkosci wzglednej (P, PI, P2).

12. Glowica do odczytywania sygnalów wedlug jednego z zastrz. 8—11, znamienna tym, ze po¬ wierzchnia biezna utworzona jest przez zaokrag- 60 lenie wierzcholka osmioscianu.

13. Glowica do odczytywania sygnalów wedlug jednego z poprzednich zastrz. znamienna tym, ze element w kierunku przeciwnym do predkosci wzglednej ograniczony jest przez naturalna scian- •5 ke krysztalu.82042 15

14. Glowica do odczytywania sygnalów wedlug Jednego z poprzedzajacych zastrz., znamienna tym, ze diament w celu podwyzszenia odpornosci na zuzywanie sie domieszkowany jest azotem.

15. Glowica do odczytywania sygnalów wedlug 5 odporny na scieranie kierunek elementu ustawio- jednego z poprzednich zastrz. znamienna tym, ,ze ny jest w przyblizeniu w kierunku predkosci powierzchnia diamentu posiada niewrazliwa na wzglednej. 16 hydrolize warstwe siloksalowa chroniaca przed goracymi i zimnym utlenianiem.

16. Glowica do odczytywania sygnalów wedlug jednego z poprzednich zastrz., znamienna tym, ze WY (W) \coov y/////rs V%Z\ A2 FMa FIGAb \8 m^cim FIGS w. *dfi) FIG.3d 10 '? FIG.3a r^it\e Jaw. 4 \eFIG.3c igpzzfy C3C100) W.Z.Graf. Z-d Nr 1, zam. 246/76, A4, 110+15 Cena 10 zl PL PL