Устройство для регистрации информации Советский патент 1983 года по МПК G06K15/14 

(54) УСТЮЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частностн к средствам запио информации.

По основному авт. св. N 656081 известно устройство, содержащее пластины контрзлектрода, между которыми расположена линейка записывающих электродов, представляющих собой металлические стержни И.

Основным недостатком устройства является низкая надежность записи, обусловленная не возможностью получения устойчивого разряда в нужный момент времени. Запись информащш происходит 8 том случае, если разряд, начавшийся у записьтающего злектрода, приводит к пробою воздушного промежутка и образованию канала высокой проводимости. Через этот канал электроны и ионы попадают на 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 и развивается

лавина таупсендовского типа. Для 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 см образуется в среднем вследствие действия различных источников примерно двадцать новых пар ион-электрон. При такой концентрации вероятность попадания свободного электрона в воз10душный промежуток между записываюишм электродом и контрэлектродом очень мала (длительность импульсов записи порядка с). Поэтому пробой воздушного промежутка возникает не сразу, а с нежелательной задержкой во

ts времени, в некоторых случаях он вообще может не произойти. Кроме того, концентрация ионов и свободю.1х злектронов в атмосфере изменяется в широких пределах в зависикгости от атмосферного давления, температуры и влажности

20 воздуха, что тоже влияет на пробой воздушного промежутка. Таким образом, вероятность получения устойчивого разряда в необходимый момент времени в указанном устройстве очень мала, что существенно влияет на надежность и точность записи. Цель изобретения - повышение точности записи. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем пластины контрзлектрода, 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. Многоэлектродная электростатическая голо ка содержит линейку записывающих электродов 1, расположенную в зазоре, образованном металлическими пластинами 2 и 3, представляющи ми 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 контр электрода. Так как идеальный контакт между рабочими поверхностями записывающих электродов и носителем информации невозможен из-за неровностей соприкасающихся ,поверхнос тей, то между рабочими поверхностями электродов и носителя образуется воздущньш промежуток. качестве полупроводника можно использовать селенид кадмия. Тонкий слой этого полупроводника можно нанести на металл испарением в вакууме. Работа выхода электронов с полупроводников связана с поверхностными энергетическими уровнями, поэтому зависит от способа изготовления полупроводника. Работа вьгхода электронов селенида. кадмия не превышает 2-2,5 эВ. Запись информации предлагаемой многоэлек тродной головкой производят следзпощим 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 Б. Так как электростатический носитель информации касается поверхностей пластин 3 и 4 контр электрода, то электрический потенциал носителя равен потенциалу контрэлектрода. Таким образом в воздупшом промежутке между рабочими поверхностями записьшающих электродов и носителем информации в моменты записи информации создается электрическое поле. Это электрическое прле вызывает автоэлектронную эмиссию из полупроводникого слоя с элек94 тродов 1. Плотность тока автоэлектронной эмиссии j по формуле Фаулера-Нордгейма (--IiioV) JH,6 -ro l-exp 1-(1,4«10 Е U 1-(1,4«IU - Ь (Ч); Е - Напряженность электрического поля; Ч - работа рыхода электронов. Следовательно, плотность тока автоэлектронной эмиссии определяется главным образом работой выхода электронов и напряженностью электрического поля. Так как автоэлектронная эмиссия происходит из полупроводника с малой работой выхода электронов, то может быть достигнута значительная плотность тока (легкие металлы и их окислы, обладающие малой работой выхода, являются неустойчивыми в воздущной среде и к использованию и электростатической записи непригодны). Электроны, вьшетевщие из поверхностного слоя электродов в воздушный промежуток, ускоряются электрическим полем. При их соударении с молекулами воздуха образуются положительнь1е и отрицательные ионы и новые свободные электроны, при достаточной энергии Электронов этот процесс ударной ионизации нарастает, обраэуются электронные-ионные лавины. Образовавщиеся в воздущном промежутке отрицательные ионы и электроны оседают на носителе информации и создают зарядное пятно. Величина эаряда в пятне определяется величиной и даительностью приложенных к записывающим электродам и контрэлектроду импульсов напряжения. Совокупность зарядных пятен, образованная на носителе информации в процессе пространственно-временной коммутации записьтающих 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 уменьщает время эапаздьгоания 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 уменьше1ше габаритов. Формула изобретения Устройство для регистрации информации по авт. св. N 656081, Отличающее

тем, что, с целью повьпиения записи путем увеличения устойчивости разряда между рабочей поверхиостью этектродов и носителем |ииформаш1ии умеиьшеяия времени запаздывания его возшпсновения в блоке формирования электростатического поля, на рабочие поверхности электродов нанесен полупроводник

с малой рентой выхода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертэе 1. Авторское свидетельство СССР N 656081,

кл. G 06 К 15/14, 1979 (прототип).