信息记录材料磁记录 .ppt

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1、信息记录材料磁记录信息记录材料磁记录 现在学习的是第1页，共92页2 磁磁 记记 录录v 2-1 磁记录概述磁记录概述v 2-2 磁记录材料磁记录材料v 2-3 磁记录技术磁记录技术v 2-4 磁介质存储器磁介质存储器v 2-5 磁记录发展趋势磁记录发展趋势现在学习的是第2页，共92页v标志性事件：标志性事件：v人们一般认为磁记录是从人们一般认为磁记录是从1898年年丹麦丹麦人人普尔生普尔生(Valdemar Poulsen)发明发明钢丝录音机钢丝录音机开始的。开始的。v这是磁记录技术的开端！这是磁记录技术的开端！v人们称他为人们称他为“磁记录之父磁记录之父”现在学习的是第3页，共92页v时间

2、时间：1888年年 早在普尔生发明磁性录音机十年早在普尔生发明磁性录音机十年前前v人物人物：美国人奥：美国人奥史密斯史密斯(0berlin Smith)v事件事件：发表了关于：发表了关于磁性录音可能性磁性录音可能性的论文的论文v观点观点：史密斯认为将随时间变化的声音转换为电流：史密斯认为将随时间变化的声音转换为电流进而转换为磁性的变化而被记录，再以相反的过程进而转换为磁性的变化而被记录，再以相反的过程重放是可行的重放是可行的v意义意义：这一观点为今天的磁记录奠定了基础：这一观点为今天的磁记录奠定了基础现在学习的是第4页，共92页v 时间时间：1898年年v 人物人物：普尔生：普尔生v 事件事件

3、：发明钢丝录音机，即在钢丝上记录声音，：发明钢丝录音机，即在钢丝上记录声音，再把它再生出来，并用听筒听所录的声音再把它再生出来，并用听筒听所录的声音v 意义意义：标志着磁记录技术的开端：标志着磁记录技术的开端现在学习的是第5页，共92页v 时间时间：1900年年v 人物人物：普尔生：普尔生v 事件事件：在巴黎万国博览会上，展出：在巴黎万国博览会上，展出“钢丝录音机钢丝录音机”这一发明，轰动了整个博览会。这一发明，轰动了整个博览会。v 后续后续：由于钢丝录音机发出的声音太小，后来他：由于钢丝录音机发出的声音太小，后来他又发现使用一定的又发现使用一定的直流电流通过电磁铁直流电流通过电磁铁可以得到可

4、以得到较大的输出，于是在较大的输出，于是在1907年他又发明了年他又发明了直流偏磁直流偏磁的录音方式的录音方式现在学习的是第6页，共92页1.1.模拟磁记录模拟磁记录v 通过磁头把输入的电流信号转化为变化的磁场来磁化磁介通过磁头把输入的电流信号转化为变化的磁场来磁化磁介质，并通过磁头把磁介质上的磁信号转换成电信号输出（质，并通过磁头把磁介质上的磁信号转换成电信号输出（或把信号擦除）或把信号擦除）2.2.数字磁记录数字磁记录v 将数字代码信息以电流的形式输入到磁头线圈中，形成磁场将数字代码信息以电流的形式输入到磁头线圈中，形成磁场后磁化磁介质，并以磁化状态的形式保存在磁记录介质上。后磁化磁介质，

5、并以磁化状态的形式保存在磁记录介质上。通过磁头把磁介质上的磁信号转换成电信号，再还原成数字通过磁头把磁介质上的磁信号转换成电信号，再还原成数字形式输出形式输出现在学习的是第7页，共92页磁录音发展磁录音发展 A钢丝录音机：钢丝录音机：189820th30s B磁带录音机：磁带录音机：20th30s50s至今至今v推动磁性录音机达到实用程度推动磁性录音机达到实用程度 美国人美国人LDe Forest1906年发明三极管和年发明三极管和1912年发明放大器之后年发明放大器之后v20世纪世纪30年代初人们又发现了年代初人们又发现了交流偏磁交流偏磁的方法，的方法，显著地改进了钢丝录音机的质量，在磁记录

6、的发显著地改进了钢丝录音机的质量，在磁记录的发展史上迈出了关键的一步展史上迈出了关键的一步现在学习的是第8页，共92页现在学习的是第9页，共92页v19401940年，发明了超音频偏磁法，较好地解决了磁性年，发明了超音频偏磁法，较好地解决了磁性录音系统的失真和噪声问题录音系统的失真和噪声问题v19451945年，美国年，美国M MCarmrasCarmras开发成功了以开发成功了以-FeOOH-FeOOH为为起始原料的、经水热合成后制成的起始原料的、经水热合成后制成的-Fe2O3-Fe2O3针状磁针状磁粉，并采用了外加静磁场的磁定向技术，使磁带各粉，并采用了外加静磁场的磁定向技术，使磁带各项特

7、性显著改善项特性显著改善现在学习的是第10页，共92页v第二次世界大战后，磁记录技术，特别是涂敷第二次世界大战后，磁记录技术，特别是涂敷-Fe2O3Fe2O3磁粉的技术得到了突飞猛进的发展磁粉的技术得到了突飞猛进的发展 19471947年，美国年，美国3M3M公司研制的在醋酸纤维素带基上涂布公司研制的在醋酸纤维素带基上涂布-Fe2O3Fe2O3磁粉的磁粉的NOlllNOlll型磁带开始销售型磁带开始销售 在一些国家中实现了磁带录音机的商品化在一些国家中实现了磁带录音机的商品化 许多国家的广播事业也广泛采用磁带录音技术许多国家的广播事业也广泛采用磁带录音技术 19511951年美国年美国Du P

8、ontDu Pont公司的公司的MylarMylar聚酯薄膜开始用作磁带带基聚酯薄膜开始用作磁带带基，为磁记录材料的，为磁记录材料的薄型化、小型化、大容量和慢速高密度薄型化、小型化、大容量和慢速高密度发展开辟了道路。发展开辟了道路。现在学习的是第11页，共92页v20世纪世纪50年代是磁记录进入图像记录的时代年代是磁记录进入图像记录的时代 19561956年，美国年，美国AmpexAmpex公司研制出世界上公认的公司研制出世界上公认的用于电视广播系统的第一台用于电视广播系统的第一台彩色录像机彩色录像机。 19631963年荷兰年荷兰PhilipsPhilips公司开发出公司开发出3.81mm3

9、.81mm盒式录盒式录音机和录音磁带，逐步取代盘式录音系统音机和录音磁带，逐步取代盘式录音系统 19751975年日本年日本sonysony公司发明公司发明Beta maxBeta max家用录像机家用录像机 19761976年年JVCJVC公司发明公司发明VHSVHS家用录像机家用录像机现在学习的是第12页，共92页v19471947年开始用磁记录方式来存储计算机数字信号年开始用磁记录方式来存储计算机数字信号v从从5050年代开始，将数字信号存储在磁性材料表面年代开始，将数字信号存储在磁性材料表面就成为计算机大容量存储器的标准方式就成为计算机大容量存储器的标准方式v磁芯、磁盘（软、硬）、磁鼓

10、和磁带磁芯、磁盘（软、硬）、磁鼓和磁带一直是计算一直是计算机中的重要记忆元件机中的重要记忆元件v发展趋势：高密度、大容量、小型微型化发展趋势：高密度、大容量、小型微型化现在学习的是第13页，共92页v 初期的计算机磁带是初期的计算机磁带是19531953年美国年美国IBMIBM公司公司发表的发表的1/21/2英寸宽的开盘带英寸宽的开盘带，记录密度记录密度仅为仅为100bpi100bpi，19731973年就达到年就达到6250bpi6250bpi，以后各种小型以后各种小型盒式带陆续引入计算机系统盒式带陆续引入计算机系统v 1919世纪八十年代后，用于大型计算机的大容量的卡盘式计算机磁带世纪八十

11、年代后，用于大型计算机的大容量的卡盘式计算机磁带相继实现商品化相继实现商品化 19841984年的年的IBM3480IBM3480卡式计算机磁带，卡式计算机磁带，存储量存储量达达200MB200MB 19911991年的年的IBM3490EIBM3490E型，存储量可达型，存储量可达800MB800MB 19951995年商品化年商品化IBM3590IBM3590型，存储容量高达型，存储容量高达10GB10GBv 优点：可以更换磁带。优点：可以更换磁带。v 缺点：工作方式为串行存取，取数据等待时间过长缺点：工作方式为串行存取，取数据等待时间过长现在学习的是第14页，共92页v由于磁带串行存取的

12、工作方式，取数的等待时间由于磁带串行存取的工作方式，取数的等待时间太长，不能满足计算机快速数据交换的需要太长，不能满足计算机快速数据交换的需要v为了提高数据传输率，发明了磁鼓为了提高数据传输率，发明了磁鼓v19541954年美国年美国IBMIBM公司制造的公司制造的IBM650IBM650型磁鼓型磁鼓v缺点：体积庞大，记录密度低，且存储容量小缺点：体积庞大，记录密度低，且存储容量小 现在学习的是第15页，共92页v 硬磁盘起源于硬磁盘起源于1956年年v 美国美国IBM研制成的研制成的IBM350型硬磁盘存储器，型硬磁盘存储器，存储量存储量为为40MBv 1975年被年被IBM3340型型(温

13、彻斯特盘温彻斯特盘，简称，简称温盘温盘) v 1976年研制出存储容量为年研制出存储容量为317MB的的IMB3350系统系统v 1980年投放市场的年投放市场的IBM3380硬磁盘机存储容量高达硬磁盘机存储容量高达252MB 盘片尺寸从盘片尺寸从1414英寸逐步缩小到英寸逐步缩小到8 8英寸、英寸、5.255.25英寸，直至主流为英寸，直至主流为3.53.5英英寸寸 笔记本电脑用的硬盘更小为笔记本电脑用的硬盘更小为2.52.5、1.81.8英寸等英寸等现在学习的是第16页，共92页发展方向发展方向高密度、大容量、小型微型化高密度、大容量、小型微型化v1972年，美国年，美国IBM公司研制成公

14、司研制成8英寸单面单密英寸单面单密度软磁盘度软磁盘FD，应用于，应用于3470数据存储系统。数据存储系统。v1976年、美国年、美国Shugart公司研制成公司研制成5.25英寸英寸小型软磁盘小型软磁盘MD。双面倍密度。双面倍密度v1980年，日本年，日本Sony公司开发出公司开发出3.5英寸微型软英寸微型软磁盘磁盘MF，后来被定为世界微型磁盘的标准，成，后来被定为世界微型磁盘的标准，成为数据磁记录介质的主流为数据磁记录介质的主流现在学习的是第17页，共92页磁记录的优点：磁记录的优点：va a存储的内容不易丢失，可长期保存存储的内容不易丢失，可长期保存vb b存储密度不断提高，存储的每一位信

15、息占用的面存储密度不断提高，存储的每一位信息占用的面积很小，存储容量增大，能满足计算机的发展需要积很小，存储容量增大，能满足计算机的发展需要vc c写入、读出的速度比较快，而且可以盖写，具有写入、读出的速度比较快，而且可以盖写，具有重复使用性能重复使用性能vd d价格相对较低价格相对较低现在学习的是第18页，共92页磁记录的缺点：磁记录的缺点： 存取速度不够快，数据传输率比较低存取速度不够快，数据传输率比较低 磁头与磁介质的相对运动为机械运动，易磨损磁头与磁介质的相对运动为机械运动，易磨损，寿命有限；存取速度进一步提高受到限制；，寿命有限；存取速度进一步提高受到限制；对机械加工的精度要求高对机

16、械加工的精度要求高 体积相对较大体积相对较大v目前，磁表面存储器正面临光盘和目前，磁表面存储器正面临光盘和U U盘等的挑战盘等的挑战现在学习的是第19页，共92页现在学习的是第20页，共92页现在学习的是第21页，共92页 在铁磁性物质内有许多自发磁化区域，在同一区域内，当原子在铁磁性物质内有许多自发磁化区域，在同一区域内，当原子的磁矩方向相同时即达到饱和磁化的磁矩方向相同时即达到饱和磁化 这种小区域称为磁畴这种小区域称为磁畴 表示磁场各点磁力大小和方向的量表示磁场各点磁力大小和方向的量 磁感应强度与相垂直的面积的乘积叫该面积的磁通量，单位面积磁感应强度与相垂直的面积的乘积叫该面积的磁通量，单

17、位面积上的磁通量称为磁感应强度上的磁通量称为磁感应强度现在学习的是第22页，共92页磁磁 化化，即，即铁磁材料被磁化铁磁材料被磁化 具体而言，指铁磁材料在外磁场的作用下，磁具体而言，指铁磁材料在外磁场的作用下，磁畴内的原子磁矩趋向于外磁场方向整齐排列畴内的原子磁矩趋向于外磁场方向整齐排列v 剩剩 磁磁 当外磁场撤除后，铁磁材料仍保留有一定的磁当外磁场撤除后，铁磁材料仍保留有一定的磁性，称为剩磁性，称为剩磁现在学习的是第23页，共92页v 现在学习的是第24页，共92页现在学习的是第25页，共92页现在学习的是第26页，共92页现在学习的是第27页，共92页现在学习的是第28页，共92页现在学习

18、的是第29页，共92页现在学习的是第30页，共92页现在学习的是第31页，共92页现在学习的是第32页，共92页现在学习的是第33页，共92页现在学习的是第34页，共92页现在学习的是第35页，共92页现在学习的是第36页，共92页现在学习的是第37页，共92页现在学习的是第38页，共92页n 现在学习的是第39页，共92页现在学习的是第40页，共92页现在学习的是第41页，共92页现在学习的是第42页，共92页现在学习的是第43页，共92页现在学习的是第44页，共92页现在学习的是第45页，共92页现在学习的是第46页，共92页现在学习的是第47页，共92页现在学习的是第48页，共92页现在

19、学习的是第49页，共92页现在学习的是第50页，共92页现在学习的是第51页，共92页现在学习的是第52页，共92页现在学习的是第53页，共92页 现在学习的是第54页，共92页现在学习的是第55页，共92页现在学习的是第56页，共92页v 现在学习的是第57页，共92页如何表示如何表示“0”&“1”现在学习的是第58页，共92页现在学习的是第59页，共92页 现在学习的是第60页，共92页现在学习的是第61页，共92页 现在学习的是第62页，共92页 1. 1. 纵向磁记录纵向磁记录 2. 2. 横向磁记录横向磁记录 3. 3. 垂直磁记录垂直磁记录现在学习的是第63页，共92页现在学习的是

20、第64页，共92页现在学习的是第65页，共92页现在学习的是第66页，共92页3. 垂直磁记录垂直磁记录现在学习的是第67页，共92页现在学习的是第68页，共92页现在学习的是第69页，共92页现在学习的是第70页，共92页现在学习的是第71页，共92页现在学习的是第72页，共92页现在学习的是第73页，共92页现在学习的是第74页，共92页现在学习的是第75页，共92页现在学习的是第76页，共92页现在学习的是第77页，共92页现在学习的是第78页，共92页现在学习的是第79页，共92页 现在学习的是第80页，共92页现在学习的是第81页，共92页1 1、更高的主轴电动机转速、更高的主轴电动

21、机转速 2 2、“超级数字信号处理器超级数字信号处理器”的应用的应用 3 3、高速缓存技术、高速缓存技术 4 4、提高单碟容量、提高单碟容量 5 5、硬盘内多盘片封装技术、硬盘内多盘片封装技术 6 6、OAW OAW 技术（技术（光学辅助温式技术光学辅助温式技术）现在学习的是第82页，共92页现在学习的是第83页，共92页 现在学习的是第84页，共92页现在学习的是第85页，共92页现在学习的是第86页，共92页现在学习的是第87页，共92页n 过高的温度过高的温度，将影响磁头的数据读取灵敏度，磁，将影响磁头的数据读取灵敏度，磁介质也会因热胀效应而造成记录错误介质也会因热胀效应而造成记录错误 n 过低的温度，过低的温度，会产生水蒸气，也将影响硬盘的使会产生水蒸气，也将影响硬盘的使用，甚至损毁硬盘用，甚至损毁硬盘n 因此在使用中要严格控制环境温度，微机操作室因此在使用中要严格控制环境温度，微机操作室内最好配备空调！一般将温度调节在内最好配备空调！一般将温度调节在20-2520-25现在学习的是第88页，共92页现在学习的是第89页，共92页现在学习的是第90页，共92页现在学习的是第91页，共92页现在学习的是第92页，共92页