專利名稱:在光學(xué)信息載體上記錄和抹去信息的方法以及為實現(xiàn)此方法用的光學(xué)存儲裝置的制作方法
本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域：
是以光學(xué)信息載體與作用能源的相對移動為基礎(chǔ)所作的信息記錄與涂抹，具體說是屬於在光學(xué)信息載體上記錄和抹去信息的方法，以及為實現(xiàn)此方法用的光學(xué)存儲裝置。
發(fā)明論述了如何借助光學(xué)存儲裝置解決數(shù)字信息的記錄和儲存以及建立涂抹和重復(fù)記錄信息過程的一個基本問題。目前，實現(xiàn)可逆性記錄的方法是利用硫?qū)倩锊Ａ榛挠涗浗橘|(zhì)中的磁光變換和結(jié)構(gòu)變換，實現(xiàn)起來很困難。
已知一種在光學(xué)信息載體上記錄和抹去信息的方法(參見у·дьюли所著《激光工藝和材料分析》，1986，《мир》，莫斯科，第192-195頁)，它是通過光學(xué)信息載體和輻射源之間的相對移動形成記錄信息單元序列和抹去信息，輻射源用于向光學(xué)信息載體的記錄介質(zhì)提供能量。此方法在于在記錄信息單元序列中形成至少一個信息單元是采用將能量作用於記錄介質(zhì)的方法，在光學(xué)信息載體上除去或者敷上一層記錄介質(zhì);而從記錄信息單元的序列中除去至少一個信息單元也是在能量作用于記錄介質(zhì)時，從光學(xué)信息載體上除去和/或敷上一層記錄介質(zhì)。不論是在光學(xué)信息載體上除去或是敷上一層記錄介質(zhì)，都是通過記錄介質(zhì)材料和與其化學(xué)親合的活性物質(zhì)參加的化學(xué)反應(yīng)實現(xiàn)的。
在已知的方法中，形成至少一個信息單元可以采用將能量作用于記錄介質(zhì)的方法，敷上一層光學(xué)信息載體的記錄介質(zhì)，而清除至少一個信息單元同樣采用能量作用的方法，除去一層記錄介質(zhì)。
在記錄信息時，記錄介質(zhì)材料同與其化學(xué)親合的活性物質(zhì)之間化學(xué)反應(yīng)的氣相生成物從記錄區(qū)清除掉，而在隨后的抹去和/或記錄過程中不再利用。在抹去信息時，將記錄介質(zhì)材料同與其化學(xué)親合的活性物質(zhì)之間化學(xué)反應(yīng)的氣相生成物送入涂抹區(qū)，而后再從涂抹區(qū)中清除掉反應(yīng)生成物，在隨后的記錄和/或涂抹中不再利用。這樣一來，不論是信息記錄過程還是信息涂抹過程都是不可逆的，從而就不可能在封閉的信息載體系統(tǒng)中實現(xiàn)記錄和/或涂抹。
已知一種在光學(xué)信息載體上記錄和抹去信息的光學(xué)存儲裝置(參見у·дьюли所著《激光工藝和材料分析》，1986，《мир》，莫斯科，第192-195頁)，它包括帶記錄介質(zhì)的光學(xué)信息載體、通過輻照對光學(xué)信息載體進行加熱的輻射源、與記錄介質(zhì)材料化學(xué)親合的活性物質(zhì)、能使光學(xué)信息載體的記錄介質(zhì)與輻射源作可控相對移動的信息單元尋址部件(它與光學(xué)信息載體及輻射源相連)、順序放置的氣體-載體源和帶加熱器的與記錄介質(zhì)材料化學(xué)親合的活性物質(zhì)源，而后者是同裝有光學(xué)信息載體的密封室相連的。與記錄介質(zhì)材料化學(xué)親合的活性物質(zhì)，是由氣體-載體從活性化學(xué)物質(zhì)源迅速轉(zhuǎn)移到有光學(xué)信息載體的密封室，隨后再轉(zhuǎn)移到該室的出口。
這種已知的光學(xué)存儲裝置，其特征在于光學(xué)存儲裝置的記錄介質(zhì)同與其材料化學(xué)親合的活性物質(zhì)之間化學(xué)反應(yīng)的生成物，要送出此裝置之外，因此，在封閉的光學(xué)信息載體系統(tǒng)中，光學(xué)信息載體的部分記錄介質(zhì)不可能進行化學(xué)再生，需要有與記錄介質(zhì)材料化學(xué)親合的新的活性物質(zhì)源和新的氣體-載體源。
本發(fā)明的任務(wù)是建立這樣一種在光學(xué)信息載體上記錄和抹去信息的方法以及這樣一種為實現(xiàn)此方法用的光學(xué)存儲裝置，這樣的方法和裝置，在信息的記錄與涂抹過程中，能夠在封閉的光學(xué)信息載體系統(tǒng)中對光學(xué)信息載體的部分記錄介質(zhì)實現(xiàn)多次化學(xué)再生，從而增加信息重復(fù)記錄的循環(huán)次數(shù)，提高信息記錄及儲存系統(tǒng)的可靠性。
解決任務(wù)的手段是通過光學(xué)信息載體和輻射源(它將能量作用于記錄介質(zhì))的相對移動形成記錄信息單元序列及抹去信息，以此實現(xiàn)在光學(xué)信息載體上記錄和抹去信息，此方法在于，從記錄信息單元的序列中形成至少一個信息單元，要通過將能量作用于記錄介質(zhì)的方法，把光學(xué)信息載體的一層記錄介質(zhì)除去;而從記錄信息單元的序列中清除至少一個信息單元，需要在能量作用于記錄介質(zhì)時，除去和/或敷上一層記錄介質(zhì)，而且不論是在光學(xué)信息載體上除去還是敷上一層記錄介質(zhì)，都是通過有記錄介質(zhì)材料和與其化學(xué)親和的活性物質(zhì)參加的化學(xué)反應(yīng)實現(xiàn)的。按照本發(fā)明，需要采用一種帶密封室的光學(xué)信息載體，而密封室要有至少帶一層記錄介質(zhì)的內(nèi)工作表面，還有內(nèi)輔助表面;將與記錄介質(zhì)材料化學(xué)親合的活性物質(zhì)送入光學(xué)信息載體的密封室，在這種情況下，從至少一個信息單元區(qū)域內(nèi)除去一層記錄介質(zhì)，是采取將記錄介質(zhì)材料同與其化學(xué)親和的活性物質(zhì)之間化學(xué)反應(yīng)的氣相生成物迅速轉(zhuǎn)移給光學(xué)信息載體密封室內(nèi)輔助表面的方法，並將該化學(xué)反應(yīng)的中間物質(zhì)沉積在內(nèi)輔助表面上。實現(xiàn)這些方法的措施是把能除掉一層記錄介質(zhì)的能量作用在密封室的那部分需要除去一層記錄介質(zhì)的至少一個信息單元區(qū)域內(nèi)的內(nèi)工作表面上;並將密封室的內(nèi)輔助表面加熱到能使中間物質(zhì)沉積其上的溫度;而在至少一個信息單元的區(qū)域內(nèi)敷上一層記錄介質(zhì)的方法是，通過將中間物質(zhì)同與記錄介質(zhì)材料化學(xué)親合的活性物質(zhì)間化學(xué)反應(yīng)的氣相生成物轉(zhuǎn)移給至少一個信息單元區(qū)域內(nèi)的那部分密封室內(nèi)工作表面，做到這一點是靠把密封室的內(nèi)輔助表面加熱到能夠除掉中間物質(zhì)的溫度，並且將能量作用在密封室至少一個信息單元區(qū)域內(nèi)的那部分內(nèi)工作表面上，作用能量的大小以能使一層記錄介質(zhì)在那部分內(nèi)工作表面上沉積為準。
解決任務(wù)的手段也可以是通過光學(xué)信息載體與輻射源(它將能量作用于記錄介質(zhì))的相對移動形成記錄信息單元的序列及抹去信息，以此實現(xiàn)在光學(xué)信息載體上記錄和抹去信息，此方法在于，從記錄信息單元的序列中形成至少一個信息單元，是采用將能量作用于記錄介質(zhì)的方法，在光學(xué)信息載體上敷上一層記錄介質(zhì);而從記錄信息單元序列中清除至少一個信息單元，是采用將能量作用于記錄介質(zhì)的方法，在光學(xué)信息載體上敷上一層記錄介質(zhì);而從記錄信息單元序列中清除至少一個信息單元，則要通過將能量作用于記錄介質(zhì)的方法，除去一層記錄介質(zhì)。而且，在光學(xué)信息載體上除去和敷上一層記錄介質(zhì)，都是通過有記錄介質(zhì)材料和與其化學(xué)親合的活性物質(zhì)參加的化學(xué)反應(yīng)進行的。按照本發(fā)明，需要采用一種帶密封室的光學(xué)信息載體，而密封室要有至少帶一層記錄介質(zhì)的內(nèi)工作表面還有內(nèi)輔助表面，將與記錄介質(zhì)材料化學(xué)親合的活性物質(zhì)送入光學(xué)信息載體的密封室，在這種情況下，從至少一個信息單元區(qū)域內(nèi)要除去一層記錄介質(zhì)，是通過將記錄介質(zhì)材料同與其化學(xué)親合的活性物質(zhì)間化學(xué)反應(yīng)的氣相生成物轉(zhuǎn)移給光學(xué)信息載體密封室的內(nèi)輔助表面，並將這種化學(xué)反應(yīng)的中間物質(zhì)沉積在內(nèi)輔助表面上。手段之一是，使能夠除掉一層記錄介質(zhì)的能量作用在密封室的至少一個信息單元區(qū)域內(nèi)的那部分需要從該表面除去一層記錄介質(zhì)的內(nèi)工作表面上，手段之二是將密封室的內(nèi)輔助表面加熱到能使中間物質(zhì)沉積其上的溫度;在至少一個信息單元的區(qū)域內(nèi)敷上一層記錄介質(zhì)的方法是，通過將中間物質(zhì)同與記錄介質(zhì)材料化學(xué)親合的活性物質(zhì)間化學(xué)反應(yīng)的氣相生成物轉(zhuǎn)移給至少一個信息單元區(qū)域內(nèi)的那部分密封室的內(nèi)工作表面，做到這一點是靠把密封室的內(nèi)輔助表面加熱到能夠除掉中間物質(zhì)的溫度，以及將能量作用在密封室至少一個信息單元區(qū)域內(nèi)的那部分內(nèi)工作表面上，能量的大小以能使一層記錄介質(zhì)沉積在那部分內(nèi)工作表面上為準。
解決任務(wù)的手段還可以是，通過光學(xué)信息載體和輻射源(它將能量作用于記錄介質(zhì))的相對移動形成記錄信息單元序列及抹去信息，以此實現(xiàn)在光學(xué)信息載體上記錄信息和抹去信息，此方法在于，在記錄信息單元序列中產(chǎn)生至少一個信息單元，要通過將能量作用于記錄介質(zhì)的方法，把光學(xué)信息載體的一層記錄介質(zhì)除掉;而從記錄信息單元序列中清除至少一個信息單元，要在能量作用于記錄介質(zhì)時除去和/或敷上一層記錄介質(zhì)。按照本發(fā)明，需要采用一種帶密封室的光學(xué)信息載體，而密封室要有內(nèi)輔助表面和至少帶一層記錄介質(zhì)的內(nèi)工作表面，將與記錄介質(zhì)材料化學(xué)親合的活性物質(zhì)送入密封室，在這種情況下，從至少一個信息單元的區(qū)域內(nèi)要除去一層記錄介質(zhì)，只需把能除掉一層記錄介質(zhì)的能量作用在密封室要除掉一層記錄介質(zhì)的至少一個信息單元區(qū)域內(nèi)的那部分內(nèi)工作表面上;在至少一個信息單元的區(qū)域內(nèi)要敷上一層記錄介質(zhì)，是將與記錄介質(zhì)材料化學(xué)親合的活性物質(zhì)同記錄介質(zhì)材料與該活性物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)的中間生成物之間化學(xué)反應(yīng)的氣相生成物轉(zhuǎn)移給至少一個信息單元區(qū)域內(nèi)的那部分密封室內(nèi)工作表面，這是通過把密封室的內(nèi)輔助表面加熱到能夠除掉中間生成物的溫度，並將在至少一個信息單元區(qū)域內(nèi)的那部分密封室內(nèi)工作表面上能夠沉積一層記錄介質(zhì)的能量作用在所述表面來實現(xiàn)。
解決任務(wù)的手段還在于，在光學(xué)信息載體上記錄和抹去信息用的光學(xué)存儲裝置中，包括有帶記錄介質(zhì)的光學(xué)信息載體、輻照光學(xué)信息載體的輻射源、與記錄介質(zhì)材料化學(xué)親合的活性物質(zhì)、能使帶記錄介質(zhì)的光學(xué)信息載體與輻射源發(fā)生可控相對位移的信息單元尋址部件，它與光學(xué)信息載體及輻射源相連，以及加熱器，根據(jù)本發(fā)明，在這個光學(xué)存儲裝置中采用的光學(xué)信息載體是裝了密封室的，密封室有同加熱器處在熱接觸狀態(tài)的內(nèi)工作表面和內(nèi)輔助表面，在這種情況下，記錄介質(zhì)至少是以一層的形式分布在密封室內(nèi)工作表面上，密封室內(nèi)有與記錄介質(zhì)材料化學(xué)親合的活性物質(zhì)。
在信息處理過程中，本發(fā)明能在封閉的信息載體系統(tǒng)中，實現(xiàn)部分信息載體記錄介質(zhì)的多次化學(xué)再生，從而增加信息重復(fù)記錄的循環(huán)次數(shù)，提高信息記錄及儲存系統(tǒng)的可靠性，建立大規(guī)模存儲的微型化系統(tǒng)。
為了更確切地說明本發(fā)明的實質(zhì)，以下介紹幾個術(shù)語。所謂能夠除去一層記錄介質(zhì)的能量，是指供給光學(xué)信息載體密封室內(nèi)工作表面以便從該表面上除去一層記錄介質(zhì)的足夠能量，即在必要的時間內(nèi)作用在記錄介質(zhì)、以便達到能除去一層記錄介質(zhì)的溫度，從而由密封室內(nèi)工作表面的必要區(qū)域內(nèi)除去一層記錄介質(zhì)所必須的能量。
所謂使中間生成物沉積的溫度，是指在這個溫度時，沉積中間生成物的化學(xué)反應(yīng)速度在必要的時間內(nèi)足以使必要量的中間生成物沉積。
所謂能除去中間生成物的溫度，是指在這個溫度時，除去中間生成物的化學(xué)反應(yīng)速度在必要的時間內(nèi)足以除去必要數(shù)量的中間生成物。
所謂沉積一層記錄介質(zhì)的能量，是指為了保證在必要時間內(nèi)達到沉積一層記錄介質(zhì)的溫度而必須以其作用于記錄介質(zhì)，從而在密封室的內(nèi)工作表面必要區(qū)域內(nèi)沉積一層記錄介質(zhì)的能量。
下面，用實施例及附圖對本發(fā)明作進一步說明，其中圖1根據(jù)本發(fā)明，在光學(xué)信息載體上記錄信息和抹去信息用的光學(xué)存儲裝置縱剖面結(jié)構(gòu)圖;
圖2根據(jù)本發(fā)明，在光學(xué)信息載體上記錄和抹去信息用的、帶被隔成兩部分的密封室的光學(xué)存儲裝置結(jié)構(gòu)圖，縱剖面圖。
在光學(xué)信息載體上記錄和抹去信息用的光學(xué)存儲裝置，包括由透明材料制作並配備有密封室2的園柱形光學(xué)信息載體1(圖1)。密封室2有至少帶一層記錄介質(zhì)4的內(nèi)工作表面3，還有內(nèi)輔助表面5。在密封室2內(nèi)有一種與記錄介質(zhì)材料化學(xué)親合的活性物質(zhì)6。
這種光學(xué)存儲裝置還包括能夠?qū)⒛芰孔饔糜诠鈱W(xué)信息載體1密封室2的記錄介質(zhì)4上的輻射源7，它由激光器8和物鏡9組成，還包括能夠?qū)崿F(xiàn)光學(xué)信息載體1與輻射源7之間可控相對移動的信息單元尋址部件10。光學(xué)信息載體1與輻射源7之間的相對移動之所以必要，是為了形成記錄信息單元的序列及抹去信息。
除此而外，光學(xué)存儲裝置還有與密封室2的內(nèi)工作表面3及內(nèi)輔助表面5處于熱接觸狀態(tài)的加熱器11。在密封室2內(nèi)，例如在輔助表面5上，有一種中間物質(zhì)12。
還可以將密封室2通過襯套13分割成兩部分(圖2)，以便減少密封室2的內(nèi)工作表面3與內(nèi)輔助表面5之間的熱接觸。
在光學(xué)信息載體上記錄和抹去信息的方法，是通過光學(xué)信息載體1與輻射源7之間的相對移動形成記錄信息單元的序列和抹去信息，輻射源用于向光學(xué)信息載體的記錄介質(zhì)4提供能量。在記錄信息單元序列中至少形成一個信息單元，要通過將能量作用在光學(xué)信息載體1的記錄介質(zhì)上以便除去一層記錄介質(zhì)4的方法來進行;由記錄信息單元序列中至少清除一個信息單元，要通過將能量作用在記錄介質(zhì)4上以便敷上和/或除去一層記錄介質(zhì)4的方法來實現(xiàn)。所謂的能量作用，既可以由起局部能量作用的輻射源7(例如帶聚光鏡頭的激光器)，也可以由加熱器(例如電爐)來實現(xiàn)。在光學(xué)信息載體上除去和/或敷上一層記錄介質(zhì)，是通過記錄介質(zhì)材料4同與其化學(xué)親和的活性物質(zhì)6所參加的化學(xué)反應(yīng)來實現(xiàn)的。這種方法中使用的光學(xué)信息載體1是帶密封室2的，該密封室2有至少帶一層記錄介質(zhì)4的內(nèi)工作表面3和內(nèi)輔助表面5。在光學(xué)信息載體1制造過程中，密封室2內(nèi)放入了與記錄介質(zhì)材料4化學(xué)親和的活性物質(zhì)6。在至少一個信息單元的區(qū)域內(nèi)除去一層記錄介質(zhì)，要通過將記錄介質(zhì)材料4同與其化學(xué)親合的活性物質(zhì)6之間化學(xué)反應(yīng)的氣相生成物轉(zhuǎn)移至密封室2的內(nèi)輔助表面5，並將這種化學(xué)反應(yīng)的中間物質(zhì)12沉積在此表面5上。這些過程的發(fā)生，是通過將能夠除掉一層記錄介質(zhì)4的能量作用在密封室2要除掉一層記錄介質(zhì)4的至少一個信息單元區(qū)域內(nèi)的那部分內(nèi)工作表面上，並將光學(xué)信息載體1密封室2的內(nèi)輔助表面5加熱到能使中間物質(zhì)12沉積的溫度。從密封室2的內(nèi)工作表面3除去一層記錄介質(zhì)4是在一個或幾個信息單元區(qū)域內(nèi)進行，例如在記錄二進制單位信息時，或是從整個內(nèi)工作表面3上除去一層記錄介質(zhì)，例如在抹去大量信息時。
用化學(xué)反應(yīng)的方法除去一層記錄介質(zhì)4，要將能量作用在需要除去一層記錄介質(zhì)4的那部分內(nèi)工作表面上。例如，在記錄二進制單位信息時，在被記錄的信息單元區(qū)域內(nèi)要使用局部能源除掉一層記錄介質(zhì);在抹去大量信息時，在該信息所處區(qū)域的內(nèi)工作表面3上要進行加熱。作用能量的大小等于為除掉一層記錄介質(zhì)所需要的能量。為除掉一層記錄介質(zhì)所需要的能量，是由除掉該介質(zhì)所需要的溫度及化學(xué)反應(yīng)的速度決定的，並可在具體情況下通過實驗確定。記錄介質(zhì)材料4同與其化學(xué)親合的活性物質(zhì)之間化學(xué)反應(yīng)的氣相產(chǎn)物的轉(zhuǎn)移，是由于(例如)向內(nèi)輔助表面5擴散的結(jié)果，而在內(nèi)輔助表面上沉積中間物質(zhì)12，是由于化學(xué)反應(yīng)。
例如，從二進制單位每一個信息單元區(qū)域內(nèi)抹去一個二進制單位信息時，在至少一個信息單元區(qū)域內(nèi)要敷上一層記錄介質(zhì)，而抹去大量信息使記錄介質(zhì)4再生時，則在內(nèi)工作表面3這些大量信息所處的區(qū)域內(nèi)敷上一層記錄介質(zhì)。敷上一層記錄介質(zhì)4的方法是，將中間物質(zhì)同與記錄介質(zhì)材料化學(xué)親合的活性物質(zhì)之間化學(xué)反應(yīng)的氣相產(chǎn)物轉(zhuǎn)移給密封室2的一部分內(nèi)工作表面3，這是通過將內(nèi)輔助表面5加熱到能除掉中間物質(zhì)12的溫度來實現(xiàn)，並將能在上述內(nèi)表面3上沉積一層記錄介質(zhì)4的能量作用在這部分內(nèi)工作表面3上。能夠沉積一層記錄介質(zhì)4的能量是由發(fā)生這種沉積的溫度和化學(xué)反應(yīng)的速度決定的，也可以在具體情況下通過實驗確定。全部過程可以重復(fù)多次。
除去一層記錄介質(zhì)4，隨后，由于中間物質(zhì)12同活性物質(zhì)6互相作用生成的氣相產(chǎn)物轉(zhuǎn)移而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，利用這種化學(xué)反應(yīng)再敷上一層記錄介質(zhì)，並將其沉積，結(jié)果就得到其物理化學(xué)特性與除去前的記錄介質(zhì)層4相同的記錄介質(zhì)層4。即，記錄介質(zhì)層4進行了再生。所以，在封閉的光學(xué)信息載體系統(tǒng)1內(nèi)，在記錄和抹去信息的過程中，只要保證有記錄介質(zhì)材料4參與的可逆性化學(xué)反應(yīng)進行的條件，就能實現(xiàn)一部分記錄介質(zhì)4的多次化學(xué)再生。這樣就能增加反復(fù)記錄信息的循環(huán)次數(shù)，提高信息記錄及儲存系統(tǒng)的可靠性。讀出信息可用任何一種已知方法進行。
也有另一種在光學(xué)信息載體上記錄和抹去信息的方法，它是通過光學(xué)信息載體和輻射源之間的相對移動形成記錄信息單元序列，輻射源用于向光學(xué)信息載體的記錄介質(zhì)提供能量。在這種方法中，在記錄信息單元序列中形成至少一個信息單元，要通過將能量作用在至少一個個信息單元區(qū)域內(nèi)的那部分記錄介質(zhì)4上，以便敷上一層記錄介質(zhì)4的方法來進行。而從記錄信息單元序列中清除至少一個信息單元也是在將能量作用于記錄介質(zhì)4時，除去一層記錄介質(zhì)4。這樣一種在光學(xué)信息載體上記錄信息和抹去信息的方法，是在能量作用于記錄介質(zhì)4時，敷上和除去一層記錄介質(zhì)4的同樣那些物理和化學(xué)過程的另一種建立程序的方式。在記錄介質(zhì)4參與下進行可逆性化學(xué)反應(yīng)的條件，是通過敷上及去掉一層記錄介質(zhì)4時的物理化學(xué)過程保證的。
記錄介質(zhì)材料4同活性物質(zhì)6化學(xué)反應(yīng)的氣相產(chǎn)物的轉(zhuǎn)移過程、將此化學(xué)反應(yīng)的中間物質(zhì)12沉積的過程、中間物質(zhì)12同活性物質(zhì)6反應(yīng)的過程及在密封室2內(nèi)工作表面3上沉積一層記錄介質(zhì)4的過程，都是可逆的。因此，這種記錄和抹去信息的方法，在信息處理過程中能夠使一部分記錄介質(zhì)4多次化學(xué)再生。因而，此方法能夠增加反復(fù)記錄信息的循環(huán)次數(shù)，提高信息記錄及儲存系統(tǒng)的可靠性。
一種在光學(xué)信息載體上可以實現(xiàn)記錄和抹去信息的方法，它是通過光學(xué)信息載體和輻射源7之間的相對移動產(chǎn)生記錄信息單元序列，輻射源用于向光學(xué)信息載體的記錄介質(zhì)4提供能量。在這種方法中，在記錄信息單元序列中形成至少一個信息單元，是用除去一層記錄介質(zhì)4的方法，實現(xiàn)該方法，只需通過將能除掉一層記錄介質(zhì)4的能量作用于密封室2至少一個信息單元區(qū)域內(nèi)的那部分需要從其上除去記錄介質(zhì)的內(nèi)工作表面3上。從記錄信息單元序列中清除至少一個信息單元是在至少一個信息單元區(qū)域內(nèi)用除去和/或敷上一層記錄介質(zhì)4的方法，實現(xiàn)該方法是通過將活性物質(zhì)6與中間物質(zhì)12之間的化學(xué)反應(yīng)氣相產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到密封室至少一個信息單元區(qū)域的內(nèi)工作表面3上，這當(dāng)中，中間物質(zhì)12是記錄介質(zhì)材料4同與其化學(xué)親合的活性物質(zhì)6之間化學(xué)反應(yīng)生成的。所有這些過程的發(fā)生，要通過將輔助表面5加熱到能夠除去中間物質(zhì)12的溫度，並且將能在部分工作表面3上沉積一層記錄介質(zhì)的能量作用在至少一個信息單元區(qū)域內(nèi)的這部分工作表面3上。
在信息處理過程中，即在記錄和抹去信息的過程中，這樣的方法同樣能夠在封閉的光學(xué)信息載體1系統(tǒng)中實現(xiàn)部分記錄介質(zhì)4的多次化學(xué)再生。所以這種方法也能夠增加信息反復(fù)記錄的循環(huán)次數(shù)，提高信息記錄及儲存系統(tǒng)的可靠性。
在光學(xué)信息載體上進行記錄及抹去信息用的光學(xué)存儲裝置，其工作方式如下。
借助信息單元尋址部件10驅(qū)動光學(xué)信息載體1(圖1)繞自己的縱軸轉(zhuǎn)動，將能量作用于記錄介質(zhì)4的輻射源7相對于光學(xué)信息載體1移動。借助光學(xué)信息載體1材料的導(dǎo)熱性，將加熱器11的熱量傳遞給載體的內(nèi)工作表面3和內(nèi)輔助表面5。若將一層記錄介質(zhì)4從密封室2的工作表面3上除去，需將記錄介質(zhì)材料4與活性物質(zhì)6化學(xué)反應(yīng)的氣相產(chǎn)物轉(zhuǎn)移給輔助表面5，並將這種反應(yīng)結(jié)果產(chǎn)生的中間物質(zhì)12沉積在該表面5上。為了從內(nèi)工作表面3上除去一層記錄介質(zhì)4，就需要將能量作用在需要除去一層記錄介質(zhì)4的那部分內(nèi)工作表面3上。能量作用是用輻射源7輻照記錄介質(zhì)4實現(xiàn)。
敷上一層記錄介質(zhì)4，要將中間物質(zhì)12與活性物質(zhì)6化學(xué)反應(yīng)的氣相產(chǎn)物轉(zhuǎn)移給密封室2的內(nèi)工作表面3。氣相產(chǎn)物的轉(zhuǎn)移是靠氣相產(chǎn)物的擴散或?qū)α?。實現(xiàn)能量作用的過程與除去一層記錄介質(zhì)4時類似。
圖2所示在光學(xué)信息載體上記錄和抹去信息的裝置，其工作原理與圖1所示的裝置類似。
絕緣襯套13用于減小內(nèi)工作表面3與內(nèi)輔助表面5之間的熱交換。因此，在光學(xué)信息載體上記錄和抹去信息的光學(xué)存儲裝置，就能在封閉的光學(xué)信息載體系統(tǒng)中實現(xiàn)部分記錄介質(zhì)的多次化學(xué)再生，從而增加反復(fù)記錄信息的循環(huán)次數(shù)，提高信息記錄及儲存系統(tǒng)的可靠性。
下面將通過一些實例證明在光學(xué)信息載體上可以實現(xiàn)本發(fā)明提出的記錄和抹去信息的方法。
例一.
圖1所示在光學(xué)信息載體上記錄和抹去信息的實施方案中，記錄介質(zhì)4的再生過程是建立在氯化鉍的氣體交換反應(yīng)基礎(chǔ)上。記錄介質(zhì)材料4是厚度為30毫微米的鉍薄膜。與記錄介質(zhì)材料4化學(xué)親合的活性物質(zhì)是氣態(tài)氯(Cl2)。形成信息單元，是在沒有化學(xué)反應(yīng)參加的情況下，用將局部能量作用于至少一個信息單元區(qū)域內(nèi)的記錄介質(zhì)4以便除去該介質(zhì)的方法。形成凹坑，是從記錄介質(zhì)4應(yīng)當(dāng)形成信息單元的區(qū)域內(nèi)將記錄介質(zhì)4的材料熔融並甩出。在這種情況下，作用于記錄介質(zhì)4的能量是3×10-10焦耳/微米2。抹去信息時，要在光學(xué)信息載體1的整個內(nèi)工作表面3上同時除去記錄介質(zhì)4。從光學(xué)信息載體1密封室2的內(nèi)工作表面3上除去記錄介質(zhì)4，是通過能量作用，例如借助加熱器11將內(nèi)工作表面3加熱到900℃，內(nèi)輔助表面5加熱到600℃。在密封室2內(nèi)工作表面3上，氣態(tài)氯與鉍相互作用生成氣相產(chǎn)物，根據(jù)以下方程
在密封室2內(nèi)工作表面3進行的化學(xué)反應(yīng)，依據(jù)的方程是
由于擴散，中間物質(zhì)BiCl(氯化鉍)轉(zhuǎn)移給密封室2的內(nèi)輔助表面5。隨后再在此內(nèi)輔助表面5上進行反應(yīng)，依據(jù)以下方程
在這種情況下，中間物質(zhì)BiCl的沉積，是由于此化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果。
方程式(1)和(2)能夠保證從至少一個信息單元區(qū)域內(nèi)將全部記錄介質(zhì)材料4轉(zhuǎn)移到內(nèi)輔助表面5上。
在密封室2的內(nèi)工作表面3上敷上整個一層記錄介質(zhì)4，也是通過化學(xué)反應(yīng)將鉍從密封室2的內(nèi)輔助表面5轉(zhuǎn)移給內(nèi)工作表面3。為此，需借助加熱器11將內(nèi)輔助表面5加熱到能除去中間物質(zhì)12的溫度-900℃，並用加熱器11加熱到能夠敷上中間物質(zhì)12600℃的溫度，賦予整個內(nèi)工作表面3以能量。在內(nèi)輔助表面5上進行的化學(xué)反應(yīng)是遵照方程式(2)進行的。氣相產(chǎn)物轉(zhuǎn)移給內(nèi)工作表面3是由于擴散的結(jié)果。在內(nèi)工作表面3上BiCl的分解是按方程式(3)的化學(xué)反應(yīng)完成的。
由于在密封室2的內(nèi)輔助表面5及內(nèi)工作表面3上遵照方程式(1)，(2)，(3)進行化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，在光學(xué)信息載體1冷卻之后，內(nèi)工作表面3上重新形成高質(zhì)量的鉍薄膜，也就是說，記錄介質(zhì)4被還原。這些過程可以多次重復(fù)。
例二.
圖2所示在光學(xué)信息載體上記錄和抹去信息的實施方案中，通過化學(xué)反應(yīng)除去一層記錄介質(zhì)的過程和敷上這層記錄介質(zhì)的過程是建立在有碘化鈮(Nb)參加的氣相反應(yīng)基礎(chǔ)上的。記錄介質(zhì)4的材料是25毫微米的鈮薄膜。與記錄介質(zhì)材料4化學(xué)親合的活性物質(zhì)是碘。產(chǎn)生信息單元是通過除去一層記錄介質(zhì)4來實現(xiàn)。除去一層記錄介質(zhì)4的方法是將局部能量作用于該介質(zhì)4而進行的化學(xué)反應(yīng)。除去一層記錄介質(zhì)4的能量取決于在必要的時間內(nèi)除去這層記錄介質(zhì)的溫度。除去一層記錄介質(zhì)4是通過化學(xué)反應(yīng)氣相產(chǎn)物的轉(zhuǎn)移，所依據(jù)的方程是
此化學(xué)反應(yīng)是在接近470℃的溫度下在密封室2的內(nèi)工作表面3上進行。內(nèi)工作表面3上470℃的溫度，是在除去一層記錄介質(zhì)4所需要的1微秒時間內(nèi)依靠局部能源的能量作用來達到，即，使用能量為2.2×10-9焦耳/微米2的聚焦激光束來達到。
密封室2的內(nèi)輔助表面5要加熱到能夠沉積中間物質(zhì)的溫度-680℃。通過對流，被轉(zhuǎn)移的物質(zhì)五碘化鈮(NbI5)轉(zhuǎn)移給內(nèi)輔助表面5，並在此表面5上以鈮薄膜的形式沉積出來。在內(nèi)輔助表面5上進行的化學(xué)反應(yīng)，依據(jù)下述方程除去記錄在整個內(nèi)工作表面3上的大量信息，要采用從內(nèi)工作表面3上除去一層記錄介質(zhì)4，以便除去所記錄的全部信息單元的方法來進行。
從密封室2的內(nèi)工作表面3上除去一層記錄介質(zhì)4，是用加熱器11對內(nèi)工作表面3加熱的形式來實現(xiàn)，內(nèi)輔助表面5也用加熱器11加熱。作用能量的大小決定了內(nèi)工作表面3的溫度等于470℃，而將內(nèi)輔助表面5加熱到680℃。
記錄介質(zhì)4的轉(zhuǎn)移過程取決于依據(jù)方程式(4)，(5)進行的化學(xué)反應(yīng)，與前面介紹過的過程類似。
除去一層記錄介質(zhì)4並將其轉(zhuǎn)移給內(nèi)輔助表面5的結(jié)果，就在內(nèi)輔助表面5上形成高質(zhì)量的記錄介質(zhì)4薄膜，它所具有的物理化學(xué)性質(zhì)及厚度，與初始狀態(tài)的記錄介質(zhì)4薄膜相同。隨后，內(nèi)工作表面的作用可由表面5完成，而內(nèi)輔助表面的作用可由表面3完成。這些過程可以反復(fù)多次。
例三圖2所示的在光學(xué)信息載體上記錄和抹去信息的實施方案中，敷上和除去記錄介質(zhì)4的過程，是建立在碘化鈦參與的氣相反應(yīng)基礎(chǔ)上的。記錄介質(zhì)4是鈦薄膜(Ti)，其上有信息單元可能存在的凹坑。形成信息單元，需要在內(nèi)工作表面3的這些凹坑區(qū)域內(nèi)敷上一層記錄介質(zhì)4。與記錄介質(zhì)4化學(xué)親合的活性物質(zhì)是碘(I)。在內(nèi)輔助表面5上有一層鈦薄膜。
敷上一層記錄介質(zhì)材料4，是通過將內(nèi)輔助表面5加熱到能夠除去中間物質(zhì)的溫度(110℃)、通過擴散及對流將中間物質(zhì)轉(zhuǎn)移給內(nèi)工作表面3、以及通過聚焦于凹坑區(qū)內(nèi)激光束的能量作用來實現(xiàn)。在110℃時，在內(nèi)輔助表面5的化學(xué)反應(yīng)依下述方程式進行
而在～1000℃的溫度時，內(nèi)工作表面3上的化學(xué)反應(yīng)依下述方程式進行
1000℃的溫度，是在1.3微秒的時間內(nèi)將8×10-9焦耳/微米2的能量作用于記錄介質(zhì)4達到的。
清除至少一個信息單元是通過除去該信息單元區(qū)域內(nèi)的記錄介質(zhì)4實現(xiàn)的，實現(xiàn)的方法是，將聚焦激光束的能量作用于內(nèi)工作表面3及對內(nèi)輔助表面進行加熱，將中間物質(zhì)TiI2轉(zhuǎn)移給內(nèi)輔助表面5並使其沉積在此表面5上。加熱內(nèi)輔助表面5的溫度是150℃，作用能量是6×10-9焦耳/微米2，在除去記錄介質(zhì)4的時間內(nèi)能保證內(nèi)工作表面上的溫度～800℃。在內(nèi)工作表面3上發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，按以下方程
在內(nèi)輔助表面5進行的化學(xué)反應(yīng)按以下方程
敷上和除去記錄介質(zhì)4的過程可以反復(fù)多次。
由此可知，在信息處理過程中，本發(fā)明提出的在光學(xué)信息載體上記錄和抹去信息的方法以及為實現(xiàn)該方法用的光學(xué)存儲裝置，通過提供由記錄介質(zhì)材料參與的進行可逆化學(xué)反應(yīng)的條件，就能在封閉的光學(xué)信息載體系統(tǒng)中實現(xiàn)部分記錄介質(zhì)材料的多次化學(xué)再生，從而增加信息反復(fù)記錄的循環(huán)次數(shù)，提高信息記錄及儲存系統(tǒng)的可靠性。
本發(fā)明可以用于計算技術(shù)，特別是建立數(shù)據(jù)庫，用于小型的視頻及聲頻數(shù)字記錄設(shè)備中。
權(quán)利要求
1.一種在光學(xué)信息載體上記錄和抹去信息的方法，它是通過光學(xué)信息載體(1)和輻射源(7)之間的相對移動形成記錄信息單元序列和抹去信息，輻射源用于向光學(xué)信息載體的記錄介質(zhì)(4)提供能量，此方法在于，在記錄信息單元序列中形成至少一個信息單元是采用將能量作用于記錄介質(zhì)(4)，以便從光學(xué)信息載體(1)上除去一層記錄介質(zhì)(4)的方法，而從記錄信息單元序列中除去至少一個信息單元是在能量作用于記錄介質(zhì)(4)時，在光學(xué)信息載體上通過敷上和/或除去一層記錄介質(zhì)(4)來實現(xiàn)，而且，在光學(xué)信息載體(1)上除去和敷上一層記錄介質(zhì)(4)是通過記錄介質(zhì)(4)的材料和與其化學(xué)親合的活性物質(zhì)(6)參加的化學(xué)反應(yīng)實現(xiàn)的，其特征在于，采用一種帶密封室(2)的光學(xué)信息載體(1)，該密封室(2)有至少帶一層記錄介質(zhì)(4)的內(nèi)工作表面(3)，還有內(nèi)輔助表面(5)，向光學(xué)信息載體(1)的密封室(2)送入與記錄介質(zhì)(4)的材料化學(xué)親合的活性物質(zhì)(6)，在這種情況下，由至少一個信息單元的區(qū)域內(nèi)除去一層記錄介質(zhì)(4)，是通過將記錄介質(zhì)(4)的材料同與其化學(xué)親合的活性物質(zhì)(6)之間化學(xué)反應(yīng)的氣相產(chǎn)物轉(zhuǎn)移給密封室(2)的內(nèi)輔助表面(5)，並將這種化學(xué)反應(yīng)得到的中間物質(zhì)(12)沉積在內(nèi)輔助表面(5)上，實現(xiàn)以上過程的手段是，將能夠除去一層記錄介質(zhì)(4)的能量作用于需要除去一層記錄介質(zhì)(4)的至少一個信息單元區(qū)域內(nèi)的那部分內(nèi)工作表面(3)上，並將內(nèi)輔助表面(5)加熱到能使中間物質(zhì)(12)沉積其上的溫度；而在至少一個信息單元的區(qū)域內(nèi)敷上一層記錄介質(zhì)(4)，是通過將中間物質(zhì)(12)同與記錄介質(zhì)(4)的材料化學(xué)親合的活性物質(zhì)(6)之間化學(xué)反應(yīng)的氣相產(chǎn)物轉(zhuǎn)移給至少一個信息單元區(qū)域內(nèi)的那部分內(nèi)工作表面(3)實現(xiàn)的，實現(xiàn)這個過程的手段是，將內(nèi)輔助表面(5)加熱到能除去中間物質(zhì)(12)的溫度，並且將能量作用于至少一個信息單元區(qū)域內(nèi)的部分內(nèi)工作表面(3)上，該能量能使一層記錄介質(zhì)(4)沉積在這部分內(nèi)工作表面(3)上。
2.一種在光學(xué)信息載體上記錄和抹去信息的方法，它是通過光學(xué)信息載體(1)和輻射源(7)之間的相對移動形成記錄信息單元序列和抹去信息，輻射源用于向光學(xué)信息載體的記錄介質(zhì)提供能量，此方法在于，在記錄信息單元序列中形成至少一個信息單元是采用將能量作用于記錄介質(zhì)(4)，以便在光學(xué)信息載體(1)上敷上一層記錄介質(zhì)(4)的方法;而從記錄信息單元序列中清除至少一個信息單元是在能量作用于記錄介質(zhì)(4)時，在光學(xué)信息載體上通過除去一層記錄介質(zhì)(4)來實現(xiàn)，而且，在光學(xué)信息載體(1)上除去和敷上一層記錄介質(zhì)(4)，是通過記錄介質(zhì)(4)的材料和與其化學(xué)親合的活性物質(zhì)(6)參加的化學(xué)反應(yīng)實現(xiàn)的，其特征在于，采用一種帶密封室(2)的光學(xué)信息載體(1)，該密封室(2)有至少帶一層記錄介質(zhì)(4)的內(nèi)工作表面(3)，還有內(nèi)輔助表面(5)，向光學(xué)信息載體(1)密封室(2)送入與記錄介質(zhì)(4)的材料化學(xué)親合的活性物質(zhì)(6)，在這種情況下，由至少一個信息單元的區(qū)域內(nèi)除去一層記錄介質(zhì)(4)，是通過將記錄介質(zhì)(4)的材料同與其化學(xué)親合的活性物質(zhì)(6)之間化學(xué)反應(yīng)的氣相產(chǎn)物轉(zhuǎn)移給密封室(2)內(nèi)輔助表面(5)，並將這種化學(xué)反應(yīng)得到的中間物質(zhì)(12)沉積在內(nèi)輔助表面(5)上，實現(xiàn)以上過程的手段是，將能夠除去一層記錄介質(zhì)(4)的能量作用于需要除去一層記錄介質(zhì)(4)的至少一個信息單元區(qū)域內(nèi)的那部分內(nèi)工作表面(3)上，並將內(nèi)輔助表面(5)加熱到能使中間物質(zhì)(12)沉積其上的溫度;而在至少一個信息單元的區(qū)域內(nèi)敷上一層記錄介質(zhì)(4)，是通過將中間物質(zhì)(12)同與記錄介質(zhì)(4)的材料化學(xué)親合的活性物質(zhì)(6)之間化學(xué)反應(yīng)的氣相產(chǎn)物轉(zhuǎn)移給至少一個信息單元區(qū)域內(nèi)的那部分內(nèi)工作表面(3)實現(xiàn)的，實現(xiàn)這個過程的手段是，將內(nèi)輔助表面(5)加熱到能除去中間物質(zhì)(12)的溫度，並且將能量作用于至少一個信息單元區(qū)域內(nèi)的部分內(nèi)工作表面(3)上，該能量能使記錄介質(zhì)(4)沉積在這部分內(nèi)工作表面(3)上。
3.一種在光學(xué)信息載體上記錄和抹去信息的方法，它是通過光學(xué)信息載體和輻射源之間的相對移動形成記錄信息單元序列和抹去信息，輻射源用于向光學(xué)信息載體的記錄介質(zhì)提供能量，此方法在于，在記錄信息單元序列中形成至少一個信息單元，是采用將能量作用于記錄介質(zhì)(4)，以便從光學(xué)信息載體(1)上除去一層記錄介質(zhì)(4)的方法;而從記錄信息單元序列中清除至少一個信息單元，是在能量作用于記錄介質(zhì)(4)時，從光學(xué)信息載體上通過除去和/或敷上一層記錄介質(zhì)(4)來實現(xiàn)，其特征在于，采用一種帶密封室(2)的光學(xué)信息載體(1)，該密封室(2)有至少帶一層記錄介質(zhì)(4)的內(nèi)工作表面(3)，還有內(nèi)輔助表面(5)，向光學(xué)信息載體(1)密封室(2)送入與記錄介質(zhì)(4)的材料化學(xué)親合的活性物質(zhì)(6)，在這種情況下，由至少一個信息單元的區(qū)域內(nèi)除去一層記錄介質(zhì)(4)，只需把能夠除掉一層記錄介質(zhì)(4)的能量作用于需要除去這層記錄介質(zhì)(4)的至少一個信息單元區(qū)域內(nèi)的那部分內(nèi)工作表面(3)上;在至少一個信息單元的區(qū)域內(nèi)敷上一層記錄介質(zhì)(4)，是通過將與記錄介質(zhì)(4)的材料化學(xué)親合的活性物質(zhì)(6)同中間物質(zhì)(12)化學(xué)反應(yīng)的氣相生成物轉(zhuǎn)移到密封室(2)的至少一個信息單元區(qū)域內(nèi)的那部分內(nèi)工作表面(3)上實現(xiàn)的，這當(dāng)中，中間物質(zhì)(12)是記錄介質(zhì)(4)同與其化學(xué)親合的活性物質(zhì)(6)化學(xué)反應(yīng)生成的，實現(xiàn)上述過程的手段是將內(nèi)輔助表面(5)加熱到能夠除去中間物質(zhì)(12)的溫度，並且將能夠在至少一個信息單元區(qū)域內(nèi)那部分內(nèi)工作表面(3)上沉積一層記錄介質(zhì)的能量作用于此內(nèi)工作表面(3)上。
4.一種能在光學(xué)信息載體上進行記錄和抹去信息用的光學(xué)存儲裝置，它包括帶記錄介質(zhì)(4)的光學(xué)信息載體(1)、通過輻照將能量作用于記錄介質(zhì)(4)的輻射源(7)、與記錄介質(zhì)(4)化學(xué)親和的活性物質(zhì)(6)、能實現(xiàn)帶記錄介質(zhì)(4)的光學(xué)信息載體(1)與輻射源(7)之間可控相對移動的記錄信息單元尋址部件(10)，它與光學(xué)信息載體(1)及輻射源(7)相連，以及加熱器(11)，其特征在于，在該光學(xué)存儲裝置中采用的光學(xué)信息載體(1)配備有密封室(2)，密封室有與加熱器(11)處在熱接觸狀態(tài)的內(nèi)工作表面(3)和內(nèi)輔助表面(5)，在這種情況下，光學(xué)信息載體(1)的密封室(2)內(nèi)裝有與記錄介質(zhì)(4)的材料化學(xué)親合的活性物質(zhì)(6)，而記錄介質(zhì)(4)是以至少一層的形式分布在密封室(2)內(nèi)工作表面(3)上的。
專利摘要
在光學(xué)信息載體上記錄和抹去信息的方法，采用帶密封室(2)的光學(xué)信息載體(1)，將與記錄介質(zhì)化學(xué)親合活性物質(zhì)(6)送入密封室(2)；將能量作用在記錄介質(zhì)(4)上以除去和/或敷上記錄介質(zhì)，形成或清除至少一個信息單元。除去和敷上記錄介質(zhì)是由記錄介質(zhì)及與其化學(xué)親合的活性物質(zhì)參加的化學(xué)反應(yīng)實現(xiàn)的。在光學(xué)信息載體上記錄及抹去信息的光學(xué)存儲裝置，包括輻射源和帶密封室(2)的光學(xué)信息載體(1)。密封室(2)內(nèi)充有活性物質(zhì)(6)。
文檔編號B41M5/26GK87101890SQ87101890
公開日1987年10月7日 申請日期1987年2月7日
發(fā)明者夫亞奇斯拉夫·瓦希利維奇·彼特羅夫, 德米特里·阿萊克桑德維奇·格倫科, 阿萊克桑德·阿萊克桑德羅維奇·安托諾夫, 安德里·安德里維奇·克爾米金, 瓦蘭蒂納·阿萊克希夫納·阿塔馬斯, 阿萊克桑德爾·馬克斯莫維奇·格倫科 申請人:烏克蘭共和國動力模擬科學(xué)研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan