Устройство для регистрации информации

А. Б. Ланкаускас, A — А.П. Лаурутис, А.И. Любавнчюс.

К. М. Рагульскис и Я. N. Щюкайте, j

Ф

Каунасский политехнический институт им. Хйтвнаса, Снечкуса (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к средствам записи информации.

По основному авт. св. У 656081 известно устройство, содержащее пластины контрэлектрода, между которыми расположена линейка записывающих электродов, представляющих собой металлические стержни 111.

Основным недостатком устройства является низкая надежность записи, обусловленная не возможностью получения устойчивого разряда в нужный момент времени. Запись информации происходит s том случае, если разряд, начавшийся у записывающего электрода, приводит к пробою воздушного промежутка и образованию канала высокой проводимости; Через этот канал электроны и ионы попадают иа диэлектрический слой носителя информации и создают зарядное пятно. Причиной возникновения электрического разряда в газе при электростатической .записи являются столкновения электронов с атомами, в результате чего образуются свободные ионы и электроны н развивается

2 лавина таупсендовского типа. Дяя образования канала разряда необходимо существование между записывающим электродом и контэлектродом электрического поля и наличие в воздушном промежутке свободных электронов. В воздухе в нормальных условиях за 1 с, в 1 смз. об1ззуется в среднем вследствие действия различнъ1х источников примерно двадцать новых пар ион — электрон. При такой концентрации вероятность попадания свободного электрона в воэ10 душныи промежуток между записывающим электродом и контрэлектродом очень мала (длительность импульсов записи порядка 10 с).

Поэтому пробой воздушного промежутка возникает не сразу, а с неЖелательной задержкой во

/ времени, в некоторъ1х случаях он вообще может не произойти. Кроме того, концентрация ионов и свободнъ1х электронов в атмосфере изменяется в широких пределах в зависимости от ат— мосферного давления, температуры и влажности воздуха, что тоже влияет на пробой воздушного промежутка. Таким образом, вероятность получения устойчивого разряда в необходимый момент времени в указанном устройстве очень где

3 987648 мала, что существенно влияет на надежность и точность записи.

Цель изобретения — повышение точности записи.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем пластины контрэлектрода, между которыми расположена линейка записывающих электродов, представляющих собой металлические стержни, на рабочие поверхности электродов нанесен полупроводник с малой работой выхода.

На чертеже представлена схема многоэлектродной электростатической головки.

Чногоэлектродная. электростатическая голов-11 ка содержит линейку записывающих электродов

1, расположенную в зазоре, образованном металлическими пластинами 2 и 3, представляющими собой контрэлектрод.

Каждый записывающий электрод представляет собой металлический стержень, рабочая поверхность которого покрыта тонким слоем полупроводника 4, обладающего малой работой выхода.

Электростатический носитель информации касается поверхностей пластин 2 и 3 контрзлектрода. Так как идеальный контакт между рабочими поверхностями записывающих электродов и носителем информации невозможен из — за неровностей соприкасающихся,поверхносзо тей, то между рабочими поверхностями электродов и носителя образуется воздушный промежуток. 8 качестве полупроводника можно использовать селенид кадмия. Тонкий слой этого полупроводника можно нанести на металл испарением в вакууме. Работа выхода электронов З5 с полупроводников связана с поверхностными энергетическими уровнями, поэтому зависит от способа изготовления полупроводника. Работа выхода электронов селенида. кадмия не пре о вышает 2 — 2,5 эВ.

Запись информации предлагаемой многоэлек. тродной головкой производят следующим образом.

В моменты записи информации на электроды подаются импульсы отрицательной полярности с амплитудой порядка 300 — 400 В, а на контрэлектрод импульсы положительной полярности с амплитудой порядка 300 — 400 В.

Так как электростатический носитель информации касается поверхностей пластин 3 и 4 контр.5О электрода, то электрический потенциал носителя равен потенциалу контрэлектрода. Таким образом в воздушном промежутке между рабочими поверхностями записывающих электродов н носителем информации в моменты за- 55 писи информации создается электрическое поле.

Это электрическое поле вызывает автоэлектронную эмиссию из полупроводникого слоя с электродов 1. Плотность тока автоэлектронной эмиссии j по формуле Фаулера — Нордгейма

-Ь t Z- 0 У U Д

j=16- 0 — exp г р

u = 1 — (1,4-10 Е (г=);

Š— напряженность электрического поля; — работа выхода электронов.

Следовательно, плотность тока автоэлектронной эмиссии определяется главным образом работой выхода электронов и напряженностью электрического поля. Так как автозлектронная эмиссия происходит из полупроводника с ма-, лой работой выхода электронов, то может быть достигнута значительная плотность тока (легкие металлы и их окислы, обладающие малой работой выхода, являются неустойчивыми в воздушной среде и к использованию и электростатической записи непригодны) . Электроны, вылетевшие из поверхностного слоя электродов в воздушный промежуток, ускоряются электрическим полем. При их соударении с молекулами воздуха образуются положительные и отрицательные ионы и новые свободные электроны. При достаточной энергии электронов этот процесс ударной ионивации нарастает, образуются электронные — ионные лавины. Образовавшиеся в воздушном промежутке отрицательные ионы и электроны оседают на носителе информации и создают зарядное пятно. Величина заряда в пятне определяется величиной и длительностью приложенных к записывающим электродам и контрэлектроду импульсов напряжения. Совокупность зарядных пятен, образованная на носителе информации в процессе пространственно — временной коммутации записывающих электродов в соответствии с регистрируемой информацией и движения носителя, представляет собой скрытое электростатическое изображение.

В предлагаемой многоэлектродной головке электростатической записи увеличена надежность и точность записи, так как в моменты записи информации с электродов возникающая автоэлектронная эмиссия увеличивает устойчивость разряда и значительно уменьшает время запаздывания его возникновения. Процесс записи предлагаемой головкой в меньшей степени подвержен влиянию внешних условий (температуры, давления, влажности воздуха).

Кроме того, конструктивная простота головки облегчает осуществление коммутации ее электродов и уменьшение габаритов.

Формула изобретения

Устройство для регистрации информации по авт. св. Р 656081, о т л и ч а ю щ е е с я

Составитель В, Дубинский

Техред С. Мигунова

Корректор Н. Король

Подписное

Редактор С. Юско

Тир 704

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 10306/38

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 987648 6 тем, что, с целью повышения точности записи верхностн электродов нанесен полупроводник путем увеличения устойчивости разряда между с малой ра{>отой выхода. рабочей поверхностью электродов и носителем Источники информации, информации и уменьшения времени запазды- принятые во внимание при экспертизе вания его возникновения в бяоке формирова- 5 1. Авторское свидетельство СССР И 656081, ния электростатического поля, на рабочие по. кл. G 06;К 15/14, 1979 (прототип).