Устройство для стирания записи с магнитных носителей

Устройство для стирания записи с магнитных носителей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к технике стирания записи с магнитных носителей, в частности жестких и гибких дисков, магнитных лент и др.

Как известно, информации, записанной на магнитный носитель, соответствует некоторая последовательность участков поверхности носителя (магнитных ячеек), у которых векторы намагниченности, соответствующие битовым нулю Мн⁰ и единице Мн¹, ориентированы в противоположных направлениях, параллельных вектору магнитного поля Нз, которым осуществилась запись информации (далее - вектор записи). При этом все ячейки находятся в устойчивых магнитных состояниях. Наиболее распространенны два вида записи - параллельная и перпендикулярная, различающиеся ориентацией вектора магнитного поля записи Нз относительно плоскости носителя. Как правило, на производимых в 1994-2000 гг. носителях, таких как жесткие диски, гибкие магнитные диски, магнитные ленты, осуществлялась параллельная запись, а на современных жестких и магнитных дисках осуществляется перпендикулярная запись. В случае параллельной записи на магнитном носителе круглой формы (накопителе на жестком магнитном диске, дискете) воздействие внешнего размагничивающего поля в плоскости основы диска неодинаково для различных участков носителя (данное обстоятельство проиллюстрировано на фиг.12 и более подробно поясняется ниже). Направление напряженности внешнего размагничивающего поля параллельно направлению намагниченности носителя в верхней и нижней по фиг.12 частей диска носителя информации и перпендикулярно ему слева и справа. При перпендикулярном воздействии на носитель напряженностью магнитного поля возможно неполное размагничивание с разных сторон магнитного диска, что приведет к остаточной намагниченности на его остальных участках.

Наиболее распространенным способом стирания записи является размагничивание и намагничивание магнитного носителя путем воздействия на него внешним магнитным полем. Эти способы реализуются различными устройствами.

Известен способ и устройство стирания записей на магнитном носителе, включающие создание внешнего магнитного поля и воздействие им на магнитные ячейки до их насыщения (Япония, патент №10293903, G11B 5/027. Публикация 1998 г.). В основе этого способа лежит прием стирания записи на магнитном носителе, при котором на носитель воздействуют, по крайней мере, двумя импульсами взаимно перпендикулярных векторов напряженностей магнитных полей, лежащими в плоскости носителя, причем оба импульса не перекрываются по времени.

Устройство для стирания записи на магнитном носителе, реализующее способ, содержит источник напряжения постоянного тока, по меньшей мере, пару каналов генерирования импульсных магнитных полей и размещенный в пространстве их действия магнитный носитель, содержит блок управления и два контура. Каждый контур включает соленоид, конденсатор, источник питания и ключ, управляющий вход которого связан с выходом блока управления. Причем соленоиды расположены так, что векторы создаваемых ими магнитных полей взаимно перпендикулярны.

С помощью блока управления попеременно подключают соленоиды каждого контура к источнику питания и осуществляет контроль подачи питающего напряжения на конденсаторы.

Недостатком этого способа и реализующего его устройства является ограниченная область применения, обусловленная тем, что векторы напряженностей стирающих магнитных полей, создаваемые соленоидами, лежат в плоскости носителя, т.е. способ и устройство оказываются малоэффективными для дисковых носителей с перпендикулярной записью. Кроме того, отсутствует контроль за равномерностью и качеством стирания информации на обеих сторонах диска на различных участках их поверхностей.

Также известен способ стирания записей с магнитного носителя и устройство для его осуществления, при котором на магнитный носитель воздействуют, по крайней мере, двумя сдвинутыми во времени импульсами взаимно перпендикулярных векторов напряженностей магнитного поля, лежащих в плоскости носителя, причем устройство для стирания записи с магнитных носителей содержит соленоид, конденсатор, источник питания, ключ, блок управления и датчик амплитудно-временных параметров магнитного поля (RU, патент №2217816, G11B 5/024. Публикация 27.11.2003 г.).

Недостатком этого устройства является ограниченная область применения, так как датчик амплитудно-временных параметров магнитного поля подключен к входу блока управления и выполнен в виде датчика напряженности магнитного поля, который измеряет изменяющиеся во времени амплитудно-временные характеристики вектора напряженности магнитного поля. Когда амплитудное значение магнитного поля в первом соленоиде превышает коэрцитивную силу носителя информации в направлении вектора записи, тогда по сигналу с датчика сформированный сигнал управления включает второй ключ и ток, протекающий во втором соленоиде, создает напряженность магнитного поля с противоположным направлением. Датчик измеряет уровень напряженности магнитного поля, создаваемого только первым соленоидом. Измерение напряженности магнитного поля, создаваемого вторым соленоидом, не производится. Не контролируется качество стирания информации на поверхностях диска. Кроме этого способ и устройство обладают низкой энергетической эффективностью, что связано с необходимостью многократного повторения воздействия стирающими импульсами магнитного поля. Это вызвано неравномерностью стирания с различных участков носителя из-за того, что направления напряженностей однородных магнитных полей, создаваемых соленоидами, оказывается различным по отношению к направлению напряженности магнитного поля записи на различных участках носителя. Необходимость многократного воздействия стирающими импульсами связана также с тем, что каждый из импульсов магнитного поля действует независимо один от другого.

Наиболее близким к заявленному устройству по технической сущности и достигаемому техническому результату является «Устройство для стирания записи с магнитных носителей» (RU, патент №2284587, G11B 5/024. Публикация 10.02.2006 г.). Это устройство состоит из блока управления и двух контуров, каждый из которых содержит соленоид, конденсатор, источник питания и ключ. Вход блока управления подключен к датчику напряженности магнитного поля, создаваемого соленоидом первого контура, выход - к управляющему входу ключа второго контура. Соленоиды расположены так, что векторы напряженностей создаваемых ими магнитных полей в области размещения магнитного носителя взаимно перпендикулярны в плоскости, перпендикулярной плоскости носителя информации. При этом первый соленоид установлен так, что вектор напряженности создаваемого им магнитного поля в области носителя перпендикулярен направлению вектора напряженности магнитного поля записи на магнитном носителе. Кроме того, в устройство введены два датчика напряженности магнитного поля и пара устройств регистрации напряженности магнитного поля, причем каждый датчик напряженности магнитного поля своим выходом соединен со своим устройством регистрации уровня напряженности магнитного поля, которые своими входами соединены со вторым выходом источника питания.

Недостатком этого устройства является ограниченная область применения, так как контроль за качеством стиранием записи с магнитных носителей осуществляется косвенно - через измерение напряженности импульсных магнитных полей. С помощью датчиков регистрируется уровень напряженности магнитного поля только в двух точках рабочего объема, в котором размещен магнитный носитель. Один датчик напряженности магнитного поля установлен в области размещения магнитного носителя, а другой - в непосредственной близости к границе, определяющей край диска магнитного носителя, своей рабочей областью намагничивающего устройства перпендикулярно и навстречу векторам напряженностей, созданным соленоидами импульсных магнитных полей.

После воздействия на диск внешнего импульсного магнитного поля устройство стирания не позволяет контролировать качество стирания непосредственно на поверхности диска, а именно наличия остаточной намагниченности на отдельных участках и изменение магнитного рельефа участка поверхности накопителя на жестком магнитном диске.

Общим недостатком указанных способов и устройств является низкая надежность стирания, обусловленная тем, что перемагничивание магнитных ячеек с различной исходной ориентацией вектора намагниченности (соответствующих нулю и единице записанного двоичного кода) происходит несимметричным образом, т.е. углы между направлением стирающего магнитного поля и направлением векторов намагниченности Мн⁰ и Мн¹ существенно различаются. Отличие формы петли гистерезиса магнитного носителя от прямоугольника приводит к остаточной разности намагниченностей магнитных ячеек. Эта разность намагниченностей может быть использована для восстановления записи и контроля качества стиранием записи с магнитных носителей информации, это обусловлено тем, что при стирании записи с магнитного носителя информации, как правило, остается неизвестной величина коэрцитивной силы тонкопленочного магнитного материала носителя информации. Поэтому создают мощное импульсное магнитное поле, превышающее значение коэрцитивной силы материала, считая, что в рабочем объеме соленоидов магнитное поле имеет равномерное распределение, для воздействия им на магнитный носитель с магнитными ячейками до насыщения при этом не контролируют структуру тонкопленочного магнитного слоя. Кроме того, способы и устройства характеризуются большими энергетическими затратами, связанными с необходимостью создания напряженности магнитного поля с амплитудой, превышающей напряженность поля насыщения магнитного материала носителя информации.

Заявляемое изобретение решает задачу улучшения качества стирания информации на магнитном носителе, повышения равномерности стирания с одновременным инструментальным контролем структуры тонкопленочного магнитного слоя по всей поверхности пластины диска, подтверждающим надежное стирание информации.

Целью изобретения является создание технического решение, обеспечивающего равномерность и гарантированную надежностью стирания информации, при одновременном контроле в реальном масштабе времени структуры перемагничивания магнитных ячеек с подтверждением отсутствия записанной информации.

Техническим результатом изобретения является регистрация магнитного рельефа записи на всех участках магнитного носителя до стирания и после стирания информации.

Стирание записи производят посредством вращения вектора напряженности воздействующего магнитного поля в плоскости, в которой лежит ось диска магнитного носителя, при котором направление вращающегося вектора последовательно совпадает с направлениями намагниченности всех участков магнитного диска за определенную часть оборота, используемый визуальный контроль обеспечивает возможность наблюдения на мониторе ноутбука процесс стирания записи (рельеф магнитной записи). Например, за половину оборота вектора напряженности стирающего магнитного поля вращение вектора магнитного поля обеспечивает равномерность стирания информации, которая контролируется визуально по картинке на мониторе ноутбука. Картинка изображает магнитный рельеф поверхности диска после воздействия вращающегося вектора импульсного магнитного поля. При необходимости можно повторить воздействие стирающего вращающегося магнитного поля для обеспечения надежного и гарантированного уничтожения информации, подлежащей стиранию. Контролируют отсутствие информации, поочередно на всех его участках изображения фрагментов поверхности диска с магнитным рельефом, характеризующим запись информации, остаточную намагниченность или полное стирание информации.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 изображена структурная схема устройства.

На фиг.2 изображена электрическая схема импульсного источника питания.

На фиг.3 изображена схема взаимного расположения векторов напряженности внешних магнитных полей и взаимного расположения возможных направлений векторов напряженностей магнитных полей, которыми была произведена запись информации на носителе.

На фиг.4 изображены диаграммы амплитуд векторов напряженностей магнитных полей соленоидов полеобразующих систем (а), диаграммы амплитуд напряжения управляющих сигналов электронных коммутаторов (б), диаграммы напряжений накопительных элементов (в, г).

На фиг.5 изображены эпюры амплитуд сигналов выключателя питания (а), первого электронного ключа (б), генератора импульсного тока (в), линии задержки (г), второго электронного ключа (д), третьего электронного ключа (е), накопителя энергии (ж), микроконтроллера (з) и электронного коммутатора (и).

На фиг.6 изображена электрическая схема накопителя энергии.

На фиг.7 изображена электрическая схема первого электронного ключа.

На фиг.8 изображена электрическая схема генератора тока.

На фиг.9 изображена электрическая схема второго и третьего электронных ключей.

На фиг.10 изображены фрагменты участка диска с записанной информацией, служебная информация (а) и пользовательские данные (б).

На фиг.11 изображены фрагменты участка поверхности диска после воздействия внешним импульсным магнитным полем на записанную информацию, служебная информация (а) и пользовательские данные (б).

На фиг.12 изображены ориентации вектора напряженности внешнего магнитного поля и направления намагниченности доменов магнитного носителя информации. На фиг.13 изображена электрическая схема электронного коммутатора. На фиг.14 изображена электрическая схема матрицы на магнитодиодах (а) и электрическая схема элемента матрицы на магнитотриоде (б) с накопительными элементами.

На фиг.15 представлены продольное и ниже поперечное сечение конструкции полеобразующих систем с размещенным носителем информации в соленоиде первой поле-образующей системы.

На фиг.16 изображена структурная схема блока управления запуском. На фиг.17 изображена структурная схема амплитудного селектора. На фигурах цифры, записанные мелким шрифтом, обозначают номера входов и выходов блоков. В тексте описания изобретения эти цифры заключены в круглые скобки.

Перечень блоков заявляемого устройства и их функциональное назначение

Технический результат изобретения достигается благодаря тому, что устройство для стирания записи с магнитных носителей содержит (фиг.1): источник питания - аккумулятор А 1, ключ электронный КЭ 2, преобразователь напряжения ПН 3, выключатель питания ВП 4, делитель напряжения ДН 5, импульсный источник питания ИИП 6, первый НЭ1 7 и второй НЭ1 8 накопители энергии, микроконтроллер МК 9, первый ЭК1 10 и второй ЭК2 11 электронные коммутаторы, блок управления запуском БУЗ 12, первую ПС1 13 и вторую ПС2 14 полеобразующие системы, магнитный носитель информации МНИ 15, первый МЧЭ1 16 и второй МЧЭ2 17 магниточувствительные элементы, первый МПМП1 18 и второй МПМП2 19 матричные преобразователи магнитных полей, амплитудный селектор АС 20, системный блок СБ 21, монитор М 22 и ноутбук НБ 23.

Аккумулятор 1 обеспечивает электропитание устройства стирания записи при транспортировке и имеет клемму «плюс» - вход-выход (1) питания и клемму (4) общего нуля. В стационарных условиях в режиме подзарядки аккумулятора 1 клемма (1) «плюс» выполняет функцию входа питания. При работе устройства от аккумулятора 1, клемма (1) «плюс» выполняет функцию выхода питания. В качестве аккумулятора может быть применен аккумулятор на 12±0,5 В емкостью не менее 2,2 Ач.

Ключ КЭ 2 предназначен для переключения аккумулятора 1 из режима подзарядки в стационарных условиях с использованием преобразователя ПН 3, с питанием от промышленной сети переменного тока 220 В, 50 Гц, на автономный - штатный режим работы устройства от аккумулятора 1, который предназначен для питания напряжением постоянного тока 12±0,5 В электрических блоков и узлов устройства при его транспортировке.

Ключ КЭ 2 содержит (фиг.1) вход питания (1), первую клемму (4) общего нуля, вторую клемму (2) «плюс», третью клемму (3) выход питания. Ключ КЭ 2 имеет нормально открытый (НО) контакт между второй (2) и четвертой клеммами (1) и нормально закрытый (НЗ) контакт между второй (2) и третьей (3) клеммами, и диод. Диод одним выводом соединен с четвертой клеммой (1), а другим - со второй клеммой (2). Ключ КЭ 2 работает по принципу реле, при поступлении напряжения 12±0,5 В на его клемму (1) замыкается его НО контакт.

Преобразователь ПН 3 предназначен для преобразования напряжения переменного тока промышленной сети 220 В, 50 Гц в стабилизированное напряжение постоянного тока 12±0,5 В. ПН 3 имеет вход (1) и выход (2) питания, и клемму (4) общего нуля.

Подзарядка аккумулятора 1 идет через диод, а питание на блоки устройства для стирания записи подается от преобразователя ПН 3, когда НО контакт ключа КЭ 2 замкнут.

При отсутствии напряжения на клемме (1) КЭ 2, НО контакт КЭ 2 разомкнут, подзарядки аккумулятора 1 не происходит. Напряжение постоянного тока 12±0,5 В подается на блоки устройства для стирания записи от аккумулятора 1 через НЗ контакт ключа ЭК 2 с клеммы (3).

Выключатель ВП 4 предназначен для подачи напряжения питания на блоки устройства для стирания записи с магнитного носителя информации 15 и имеет вход (1) и выход (2) питания.

Делитель напряжения ДН 5 имеет вход (1) и два выхода питания первый (2) 5±0,02 В и второй (3) 12±0,5 В.

Импульсный источник ИИП 6 (фиг.2) содержит первый ЭКл1 24, второй ЭКл2 27 и третий ЭКл3 28 электронные ключи, генератор тока Г 25 прямоугольных импульсов и линию задержки ЛЗ 26.

Первый ключ ЭКл1 24 (фиг.2,9) имеет вход (1) питания, выход (2) сигнальный и клемму (4) общего нуля.

Второй и третий ключи ЭКл2 27 и ЭКл3 28 (фиг.2, 11) имеют первый вход (1) сигнальный, второй вход (3) питания, выход (2) импульсного питания и клемму (4) общего нуля.

Генератор тока Г 25 (фиг.2,8) имеет вход (1) сигнальный, вход (3) питания, выход (2) прямоугольных импульсов и клемму (4) общего нуля.

Линия задержки ЛЗ 26 (фиг.2) имеет сигнальные вход (1) и выход (2).

Первый НЭ1 7 и второй НЭ2 8 накопители энергии (фиг.1, 6) предназначены для создания импульсного напряжения амплитудой 800-850 В имеют вход (1) импульсного низкого напряжения, первый (2) и второй (3) выходы высокого импульсного напряжения и клемму (4) общего нуля. Накопители энергии НЭ 7 и НЭ 8 выполнены на конденсаторах.

Микроконтроллер МК 9 предназначен для управления устройством для стирания записи с магнитных носителей и формирования в соответствии с установленной программой подключения устройств, обеспечивающих контроль за качеством и равномерностью стирания информации. МК 9 имеет вход (1) питания, три входа сигнальные (2), (5) и (6) и три выхода сигнальные (3), (7) и (8), и клемму (4) общего нуля.

Первый электронный коммутатор ЭК1 10 предназначен для кратковременной (импульсной) коммутации высокого напряжения (800-850 В) и создания в цепи между накопителем НЭ1 7 и полеобразующей системой ПС1 13 импульсного тока не менее 50000 А. Второй электронный коммутатор ЭК2 11 предназначен для кратковременной (импульсной) коммутации высокого напряжения и создания в цепи между накопителем НЭ2 8 и полеобразующей системой ПС2 14 импульсного тока не менее 50000 А.

Каждый коммутатор ЭК1 10 и ЭК2 11 имеет первый вход (1) питания и второй вход (2) сигнальный, и клемму (4) общего нуля.

Блок управления запуском БУЗ 12 предназначен для формирования и подачи сигнала для стирания информации с магнитного носителя информации МНИ 15, имеет вход (1) питания, выход (2) сигнальный и клемму (4) общего нуля. Блок управления запуском БУЗ 12 (фиг.16) содержит первый и второй резисторы, соединенные последовательно первыми клеммами и DA1 (аналоговая микросхема). DA1 имеет вход, который подключен к точке соединения первых клемм резисторов, кроме того, вторая клемма одного резистора является входом блока управления запуском, а выход DA1 является выходом блока управления запуском, причем заземленная клемма DA1 соединена со второй клеммой второго резистора.

Полеобразующие системы ПС1 13 и ПС2 14 предназначены для создания импульсных магнитных полей, один вектор напряженности которых направлен параллельно, а второй - перпендикулярно плоскости носителя информации МНИ 15 и имеют вход (1) и выход (2) импульсного напряжения, и каждая содержит соленоид. Соленоид первой поле-образующей системы ПС1 13 выполнен в форме параллелепипеда со сквозным отверстием прямоугольного сечения с торца меньшей грани для размещения носителя информации МНИ 15 (фиг.15) и предназначен для создания магнитного поля с вектором напряженности, направленным параллельно плоскости носителя информации МНИ 15, и имеет вход (1) и выход (2) импульсного питания. Витки соленоида намотаны вокруг продольной оси. На широких стенках полости соленоида размещены матричные преобразователи магнитных полей МПМП 18 и МПМП 19 с наклеенными на них магниточувствительными элементами МЧП1 16 и МЧП2 17.

Соленоид второй полеобразующей системы ПС2 14 выполнен в виде двух кольцевых катушек, соединенных последовательно и размещенных соосно на внешних гранях первого соленоида параллельно плоскости носителя информации,

Магниточувствительные элементы МЧП1 16 и МЧП2 17 выполнены в виде пакетов из магниточувствительных пленок (Авт.св. СССР №711507, приоритет 14.06.77). Каждая магниточувствительная пленка в пакете обладает определенной величиной поля однородного зарождения. Пакеты магнитных пленок предназначены для анализа параметров магнитного поля по изменению характера доменной структуры и модификации магнитных состояний тонкопленочных слоев магнитного носителя информации МНИ 15 после воздействия на него внешним импульсным магнитным полем.

Соленоид второй полеобразующей системы ПС2 14 предназначен для создания импульсного магнитного поля с вектором напряженности, направленным перпендикулярно плоскости носителя информации МНИ 15, и имеет вход (1) и выход (2) импульсного питания. Этот соленоид выполнен в виде двух кольцевых катушек, размещенных соосно с двух широких внешних сторон первого соленоида ПС 1 13 (фиг.15), что обеспечивает перпендикулярность вектора напряженности созданного им магнитного поля плоскости носителя информации.

Матричные преобразователи магнитных полей МПМП 18 и МПМП 19 (фиг.14) предназначены для получения электропотенциального рельефа напряженности магнитного поля на поверхности магниточувствительных элементов МЧП1 16 и МЧП2 17. МПМП 18 и МПМП 19 выполнены в виде матриц, состоящих из магниточувствительных элементов магнитодиодов 46 (фиг.14а) или магнитотриодов 47 (фиг.14б) и имеют вход (1) питания и сигнальный выход (2) (фиг.1). Параллельно магнитодиодам подключены накопительные элементы-конденсаторы 48, в схеме с магнитотриодами конденсаторы 48 подключены в цепь эммитер-база, а в цепь коллектор-база подключен диод 49, который задает (смещение) режим работы магнитотриода. Конденсаторы 48 заряжаются до максимального значения напряжения в момент коммутации и постепенно разряжаются между коммутациями до величины напряжения, зависящей от величины напряженности магнитного поля, действующей на магниточувствительный элемент.

Амплитудный селектор АС 20 предназначен для определения между коммутациями в матричных преобразователях магнитных полей 18 и 19 амплитуд сигнала и преобразования их в цифровой код с последующей передачей на выход (3). Селектор АС 20 имеет первый (1) и второй (2) входы сигнальные, и выход (3) сигнальный. Амплитудный селектор АС 20 (фиг.17) содержит первый ДУ1 41 и второй ДУ2 42 дифференциальные усилители, каждый из которых имеет вход (1) и выход (2), первый АЦП1 43 и второй АЦП 2 44 амплитудно-цифровые преобразователи, каждый из которых имеет вход (1) и выход (2), интерфейс ИНТ 45, который имеет два входа первый (1) и второй (2) и выход (3). Входы дифференциальных усилителей являются входами амплитудного селектора, а выход интерфейса является выходом амплитудного селектора, кроме того, выход первого дифференциального усилителя соединен с входом первого амплитудно-цифрового преобразователя, а выход второго дифференциального усилителя соединен с входом второго амплитудно-цифрового преобразователя, выходы которых соединены с соответствующим входом интерфейса.

Системный блок СБ 21 предназначен для обработки управляющих сигналов с МК 9, информации об амплитудах сигналов с АС 20 и передачи ее на монитор М 22 визуализации. Функции системного блока 21 и монитора М 22 может выполнять ноутбук 23. Системный блок 21 имеет два сигнальных входа (1) и (2), выход сигнальный (3) и клемму (4) общего нуля.

Монитор 22 предназначен для воспроизведения видеоизображения фрагментов рельефа магнитного состояния тонкопленочных слоев магнитного носителя информации МНИ 15 до и после воздействия на него внешними магнитными полями, создаваемыми соленоидами полеобразующих систем ПС 13 и ПС 14.

Электрические соединения заявляемого устройства

Аккумулятор 1 входом-выходом (1) питания подсоединен к входу-выходу (2) питания ключа электронного 2, который своим входом (1) питания соединен с выходом (1) преобразователя напряжения 3, вход (2) питания которого подсоединен к промышленной сети переменного тока напряжением 220 В, 50 Гц.

Вход (3) питания ключа электронного 2 подсоединен к входу (1) питания выключателя питания 4. Выход (2) питания ВП 4 соединен с входом (1) питания делителя напряжения 5.

Первый выход (2) питания ДН 5 подсоединен к входу (1) питания микроконтроллера 9 и входу (1) питания блока управления запуском 12, выход которого соединен с первым входом (2) сигнальным МК 9. Второй выход (3) питания ДН 5 соединен с входом (1) питания импульсного источника питания 6.

Первый выход (2) питания ИИП 6 соединен с входом (1) питания первого накопителя энергии НЭ1 7, сигнальный выход (3) которого соединен со вторым входом (5) сигнальным МК 9. Выход (2) импульсного напряжения НЭ1 7 соединен с входом (1) импульсного напряжения полеобразующей системы 13, выход (2) которой соединен с входом сигнальным (1) первого электронного коммутатора ЭК1 10. Второй вход (2) сигнальный электронного коммутатора ЭК1 10 соединен с первым выходом (3) сигнальным МК 9.

Выход (2) импульсного напряжения НЭ1 7 соединен с входом (1) импульсного напряжения первой полеобразующей системы ПС 13, выход (2) которой соединен с входом сигнальным (1) первого электронного коммутатора ЭК1 10. Второй вход (2) сигнальный электронного коммутатора ЭК1 10 соединен с первым выходом (3) сигнальным МК 9.

Второй выход (3) питания ИИП 6 соединен с входом (1) питания второго накопителя энергии НЭ2 8, сигнальный выход (3) которого соединен с третьим входом (6) сигнальным МК 9.

Выход (2) импульсного напряжения НЭ2 8 соединен с входом (1) импульсного напряжения второй полеобразующей системы ПС2 14, выход (2) которой соединен с входом питания (1) второго электронного коммутатора ЭК2 11. Второй вход (2) сигнальный коммутатора ЭК2 11 соединен со вторым выходом (8) сигнальным МК 9.

Третий выход (7) сигнальный МК 9 соединен со входами (1) матричных преобразователей магнитных полей МПМП 18 и МПМП 19 и входом (1) сигнальным системного блока СБ 21, выход которого соединен с входом монитора 11. Выходы (2) сигнальные МПМП 18 и МПМП 19 соединены соответственно с первым (1) и вторым (2) входами амплитудного селектора АС 20, выход (3) сигнальный которого соединен со вторым входом (2) сигнальным системного блока СБ 21.

Магнитный носитель информации МНИ 15 взаимодействует со стирающими магнитными полями полеобразующих систем ПС1 12 и ПС2 14 и с магниточувствительными элементами МЧП1 16 и МЧП2 17.

Работа устройства стирания записи с магнитных носителей

В полость соленоида первой полеобразующей системы ПС 13 помещают магнитный носитель информации МНИ 15, между матричными преобразователями магнитных полей МПМП 18 и МПМП 19 с наклеенными на них магниточувствительными элементами МЧП1 16 и МЧП2 17 (фиг.1 и фиг.15), которые выполнены в виде пакетов магниточувствительных пленок.

На вход (2) преобразователя напряжения ПН 3 подают от сети промышленного напряжение питания 220 В, 50 Гц. Это напряжение преобразуется в преобразователе ПН 3 в стабилизированное напряжение постоянного тока 12±0,5 В, которое поступает на его выход (1), а с выхода на вход (1) ключа электронного КЭ 2. НО контакт КЭ 2 замыкается. Питание плюс 12±0,5 В поступает на вход-выход (2) КЭ 2 через диод на вход-выход (1) аккумулятора 1, что обеспечивает подзарядку аккумулятора 1. Одновременно при включенном вручную НО контакте выключателя питания ВП 4 и через замкнутый НО контакт КЭ 2 напряжение питание постоянного тока плюс 12±0,5 В поступает на вход делителя напряжения ДН 5.

С первого выхода (2) делителя ДН 5 напряжение питание плюс 5±0,02 В поступает на входы (1) микроконтроллера МК 9 и блока управления запуском БУЗ 12. Со второго выхода (3) делителя ДН 5 напряжение питание плюс 12±0,5 В поступает на вход (1) источника импульсного напряжения ИИП 6.

В соответствии с заложенной программой в микроконтроллере МК 9 формируются сигналы управления, которые поступают с выхода (7) МК 9 на входы (1) матричных преобразователей магнитных полей МПМП1 18 и МПМП2 19 с размещенными на них первым и вторым магниточувствительными элементами 16 и 17, плотно прилегающими с двух сторон пластины магнитного носителя информации МНИ 15 (фиг.15).

Каждая магниточувствительная пленка магниточувствительных элементов МЧП1 16 и МЧП2 17 характеризуется величиной поля однородного зарождения, значение которого определяется формулой 1 (см. RU, Авт. св. №842652 от 30.10.87)

где Q=Ки/2П(Ms)²; λ=[А/2П(Ms²)]1/2;

Ки - константа одноосной анизотропии магнитной пленки;

Ms - намагниченность насыщения магнитной пленки;

A - константа обмена магнитной пленки;

D - толщина магнитной пленки.

Магниточувствительные элементы 16 и 17, состоящие из набора магниточувствительных пленок, внесены в рабочий объем полости соленоида первой полеобразующей системы ПС 13 исследуемого поля. Каждая пленка, входящая в пакеты элементов 16 и 17, обладает определенной величиной поля однородного зарождения. Анализ напряженности магнитного поля происходит по изменению характера его доменной структуры (ДС). В исходном состоянии магниточувствительные пленки элементов 16 и 17 обладают лабиринтной ДС, после воздействия исследуемого поля на плоскости диска магнитного носителя МНИ 15 на поверхности МЧП1 16 и МЧП2 17 ДС его их магнитных пленок переходит в ДС, соответствующую однородному зарождению, которая качественно отличается от лабиринтной ДС.

Переход ДС от лабиринтной к ДС, соответствующей однородному зарождению, происходит при строго определенных значениях внешнего магнитного поля, приложенного в плоскости элемента, т.е. структура магнитного рельефа записи на пластине магнитного носителя информации 15 переносится на магниточувствительные пленки пакетов 16 и 17. После прекращения действия магнитного поля на пакеты магниточувствительных пленок ДС, соответствующая однородному зарождению, остается в магниточувствительных пленках пакетов 16 и 17 и может переходить в другую только при воздействии вектора напряженности магнитного поля, направленного перпендикулярно плоскости магнитного носителя информации 15, равного напряженности магнитного поля насыщения.

Наблюдение ДС осуществляется с помощью матричных преобразователей магнитных полей 18 и 19 (фиг.14). При изменении конфигурации ДС от лабиринтной в ДС, соответствующей однородному зарождению, анализируют визуально на мониторе 22 ноутбука величину напряженности внешнего магнитного поля, так как моменту однородного зарождения соответствует определенное значение напряженности магнитного поля.

Таким образом, под действием внешнего магнитного поля лабиринтная ДС магниточувствительной пленки, обладающая определенным по величине полем однородного зарождения, переходит в доменную структуру поля однородного зарождения, качественно отличающуюся от лабиринтной ДС. Зная величину поля однородного зарождения, присущую каждой магниточувствительной пленке, входящей в пакет магниточувствительных элементов 16 и 17, можно определить значения напряженности магнитного поля и наблюдать визуально магнитный рельеф плоскости участка диска на мониторе 22.

Магниточувствительные элементы 16 и 17 из магниточувствительных пленок, размещенные на матричных преобразователях магнитных полей 18 и 19, передают пространственную доменную структуру и магнитный рельеф записанной информации с каждой из сторон тонкопленочных пластин диска магнитного носителя информации 15 на магниточувствительные стороны матричных преобразователей магнитных полей 18 и 19.

Под действием магнитного поля происходит изменения сопротивления, например, магнитодиодов (фиг.14), из которых набраны матричные преобразователи 18 и 19, что обуславливается изменением средней концентрации носителей заряда в объеме проводящего канала, в результате чего на поверхности матрицы образуется электропотенциальный рельеф, соответствующий пространственному распределению напряженности магнитного поля на поверхности магнитного носителя информации, который отображает магнитный рельеф. Применение магнитодиодов, чувствительность которых в десятки раз превышает чувствительность магниторезисторов, позволяет резко поднять чувствительность матричного преобразователя магнитных полей 18 и 19 и приблизить ее к чувствительности магнитоферорезонансного преобразователя (см. RU, Авт. св. №859904 от 30.08.81).

В матричном преобразователе магнитных полей 18 и 19 (фиг.14) для получения максимальной чувствительности используется принцип накопления. При этом величина тока видеосигнала, поступающего от каждого магниточувствительного магнитодиода 46 (фиг.14а) или магнитотриода 47 (фиг.14б), пропорциональна полному магнитному потоку, действующему на элемент за полный период между коммутациями, т.е. за время кадра. Каждый конденсатор 48, шунтирующий магнитодиод 46 или магнитотриод 47, заряжается до макимального значения напряжения в момент коммутации и постепенно разряжается между коммутациями до величины напряжения, зависящей от величины напряженности магнитного поля, воздействующей на магнитодиод, и следовательно, зависящей от сопротивления магнитодиода.

Микроконтроллер МК 9 последовательно подключает первый матричный преобразователь магнитных полей 18, а в нем последовательно через адресные шины подключает магнитодиоды и через амплитудный селектор 20 к входу системного блока 21, ноутбука 23 (фиг.14а). При этом одновременно системный блок 21 осуществляет синхронную развертку луча на экране монитора 22, яркость светового пятна которого регулируется с помощью амплитудного селектора 20.

Оптическое изображение на экране монитора 22 соответствует магнитному рельефу записи на тонкопленочной магнитной пластине магнитного носителя информации 15. Фрагмент рельефа записи на пластине диска со случайной информацией представлен на фиг.10а, а с полезной информацией - на фиг.10б.

Еще большего повышения чувствительности матричного преобразователя магнитных полей можно достичь, применяя в качестве магниточувствительных элементов магнитотриоды, обеспечивающие более высокую амплитуду сигнала на выходе (фиг.14б). Для этой цели могут использоваться биполярные триоды с плоским эмиттером и коллектором или же униполярные полевые триоды с затвором.

Использование матричного преобразователя магнитных полей 18 и 19, в котором, например, матрица выполнена из магнитодиодов 46 или магнитотриодов 47, позволяет на два порядка повысить чувствительность преобразователя магнитных полей.

Запоминается магнитный рельеф записанной информации на тонкопленочной пластине магнитного носителя информации 15 (фиг.12в) со стороны магниточувствительного элемента 16 магниточувствительных пленок, а затем по сигналу с микроконтроллера 9 повторяется та же операция с пластиной магнитного носителя информации, расположенной с другой стороны диска, и определяется магнитный рельеф пластины с помощью второго магниточувствительного элемента 17 магниточувствительных пленок и второго матричного преобразователя, магнитных полей 19, результаты также запоминаются.

До начала формирования стирающего импульсного магнитного поля от импульсного источника питания ИИП 6 при замкнутых контактах (1) и (2) выклю