6.1.1. Носители магнитной записи
Носители магнитной записи могут классифицироваться по ряду признаков: по геометрической форме и размерам, внутреннему строению, применяемым материалам, по способу магнитной записи.
Геометрическая форма носителей записи может быть следующей: лента (в том числе "бесконечная", т.е. соединенная в кольцо), диск, барабан. Применительно к записи звука и изображения используются, как правило, ленты и диски. Поэтому в дальнейшем будем рассматривать только ленточные магнитные носители.
Строение лент и используемые материалы
Современные магнитные ленты состоят из нескольких слоев. Слой, в котором происходит накопление и сохранение информации, называют рабочим слоем. Рабочий слой нанесен на основу из немагнитного материала, в качестве которого используют диацетатцеллюлозу, триацетатцеллюлозу, поливинилхлорид, полиэтилентерефталат (лавсан), полиимид. Для различных типов магнитных лент толщина основы лежит в пределах от 6 до 18 мкм. В качестве рабочего слоя используется либо магнитный лак, приготовленный на основе гамма-окисла железа γ-Fе2О3, феррита кобальта, двуокиси хрома СrO2, железа, либо сплошной слой металла, нанесенный вакуумной металлизацией или гальваническим осаждением. В зависимости от технологии получения и разновидности толщина рабочего слоя может колебаться от 1 мкм до 10 мкм. Частицы порошка, входящие в магнитный лак, имеют средний размер 0,05 - 0,5 мкм (размер зависит от типа используемого порошка), а их концентрация в сформированном слое - 40-50 %. Для улучшения магнитных свойств рабочего слоя (прежде всего по показателю отношения сигнал/шум) частицы порошка должны иметь минимальный размер, максимальную однородность по размерам и свойствам, обладать гладкой поверхностью.
Чаще всего лента имеет один рабочий слой, но существуют и более сложные по строению ленты, содержащие несколько рабочих слоев, а также дополнительные немагнитные слои, предназначенные для улучшения характеристик. Некоторые разновидности строения лент показаны на рисунке 4.1.
Рис. 4.1. Строение магнитных лент: 1 - рабочий слой, 2 - основа ленты; 3 - промежуточный слой ; 4 - обратный слой; 5 - промежуточный слой (подслой); 6 - защитный слой; 7 - второй рабочий слой. а) - лента с одним рабочим слоем; б) - лента с двумя рабочими слоями; в) - лента с дополнительными немагнитными слоями
При изготовлении таких лент на основу наносят сначала один слой, а затем другой. Так, нижний слой толщиной около 9 мкм может состоять из порошка Fе3O4, а верхний слой толщиной 1 мкм - из γ-Fе2О3. Нижний слой способствует повышению чувствительности ленты, а верхний - уменьшает уровень помех и улучшает работоспособность ленты в жестких климатических условиях. Другим примером может служить магнитная лента, у которой непосредственно на основе расположен слой из γ-Fе2О3, а на нем - слой СrO2. При записи звука применение такого носителя позволяет получить относительно большой сигнал в области высоких частот (достоинство слоев с диоксидом хрома) и достаточно большой и малоискажённый сигнал в области низких частот при таком же токе ВЧП, как и для носителей с одним рабочим слоем из γ-Fе2О3. Требуемый ток ВЧП у носителей с гамма-оксидом железа ниже, чем у носителей с диоксидом хрома, что упрощает и удешевляет магнитофон. Такие магнитные ленты, обладая достоинствами лент с диоксидом хрома, взаимозаменяемы с лентами с гамма-оксидом железа.
Кроме рабочих слоев на ленту могут наноситься дополнительные рабочие слои, выполняющие различные функции. Слой 6 (см. рисунок 4.1), нанесенный на рабочий слой и называемый защитным слоем, служит для защиты рабочего слоя от износа, улучшения транспортирования ленты и предотвращения ее статической электризации. Промежуточные слои 3 и 5 служат для улучшения адгезии рабочего и обратного слоя к основе. Слой 4 способствует улучшению скольжения ленты в лентопротяжном механизме и равномерной ее намотке в рулон. Этот же слой может выполнять и функции антистатического слоя.