Файл: Авилов Г.В. Изготовление магнитных лент для кинематографии.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 122
Скачиваний: 0
ö.Ориентация ферропорошка в магнитном слое
Ориентация частиц ферромагнитного порошка в про дольном направлении ленты может быть осуществлена в процессе изготовления ленты или с помощью особой кон струкции льющей фильеры, или путем воздействия на еще недостаточно высушенную магнитную ленту продоль ным магнитным полем.
Рис. 35. Гистерезисные петли ориентированной и неориен тированной магнитной ленты
При сушке политой суспензии с ориентацией частиц ферропорошка в слое параллельно силовым линиям маг нитного поля растворитель испаряется и слой становится вязким, поэтому частицы ферропорошка остаются в поло жении ориентации. С помощью ориентации можно увели чить остаточную индукцию ленты в продольном направ лении по сравнению с остаточной индукцией ленты, из меренной в поперечном направлении по отношению к ее длине (рис. 35).
Степень ориентации зависит от напряженности и про должительности воздействия магнитного поля, вязкости и скорости высыхания ферромагнитной суспензии, фор мы и размеров частиц порошка. Ориентация частиц по рошка позволяет также несколько повысить его объем ную концентрацию в рабочем слое благодаря упорядоче нию расположения частиц.
103
Таким образом, чувствительность магнитной ленты в процессе ориентации увеличивается, уровень шума при этом значительно уменьшается, тем самым достигается, увеличение отношения сигнал/шум.
Для продольной ориентации ферромагнитного порош ка в слое ленты Роберт А. фон Верен [27] предлагает способ, схема которого представлена на рис. 36.
Основа 1 из рулона 2 поступает на плиту 3 узла поли ва. Суспензия на основу наносится с помощью ракли 4. Затем основа с магнитным слоем 5 поступает на плиту 6,
Рис. 36. Схема изготовления магнитной ленты с применением устройства для ориентации
где установлены два стержневых магнита: 7 и <3»—для ориентации ферропорошка в слое. После ориентации фер
ропорошка магнитная |
лента |
поступает в |
сушильный |
|
шкаф 9, |
и после сушки |
готовая лента 10 идет на намот |
||
ку / / . На |
рис. 37 представлен |
вертикальный |
разрез уста |
|
новки по АА, показывающий |
прохождение пленки в ма |
|||
шине. |
|
|
|
|
При |
работе на такой машине необходимо, чтобы к |
моменту прохождения пленки между магнитами магнит ный слой не был сухим; это нужно для свободного пере мещения частиц ферропорошка в слое. Кроме того, шири на полюсов магнита всегда делается шире поливаемой пленки, так как любое искажение магнитного поля на концах полюсов будет оказывать неблагоприятное влия ние на процесс ориентации. Это положение полностью относится и к другим способам ориентации.
В. Спид [149] для ориентации магнитного порошка в слое предлагает использовать подковообразный электро магнит. Полюсы его устанавливают под прямым углом к движению основы. Естественно, что в зоне ориентации можно разместить несколько электромагнитов, поставив
104
их через определенные интервалы. Силовое поле электро магнита и его действие на магнитные частицы показано на рис. 38. В момент приближения основы с магнитным слоем к ориентирующему устройству магнитные частицы в слое находятся в беспорядочном состоянии, как пока зано в зоне F. Над полюсом в зоне G они переворачива ются и занимают вертикальное положение. На пути ко второму полюсу, в зоне Н, частицы лежат параллельно друг другу по длине основы. Этот цикл повторяется при приближении ленты ко второму полюсу. Повторение цик
ла облегчается |
еще |
тем, |
|
|
|
|
|
|||||
что, |
пройдя |
первый |
по |
|
|
|
|
|
||||
люс, частицы уже не на |
|
|
|
|
|
|||||||
ходятся |
в |
первоначаль |
|
|
|
|
|
|||||
ном |
беспорядочном |
со |
|
|
|
|
|
|||||
стоянии, |
а стремятся под |
|
|
|
|
|
||||||
ниматься |
и |
падать |
на |
|
|
|
|
|
||||
каждом |
полюсе |
до |
тех |
|
|
|
|
|
||||
пор, |
пока |
ими |
не |
будет |
|
|
|
|
|
|||
пройден последний |
полюс |
|
|
|
|
|
||||||
и не будет |
занято |
ориен |
Рис. 37. Разрез |
ориентирующего устрой |
||||||||
тированное |
|
положение. |
|
|
ства |
|
||||||
Действие |
выравнивания |
|
|
|
|
|
||||||
на |
частицы |
|
достигает |
|
F |
ff |
H |
I J |
||||
максимальной |
|
силы |
на |
|
|
|
|
|
||||
сбегающем |
крае |
полюса |
|
|
|
|
|
|||||
магнита /. В то время |
как |
|
|
|
|
|
||||||
частицы |
уходят от этого |
|
|
|
|
|
||||||
полюса, |
они |
в |
основном |
|
|
|
|
|
||||
располагаются |
|
парал |
|
|
|
|
|
|||||
лельно /, так как один |
|
|
|
|
|
|||||||
конец магнитной |
оси |
ча |
|
|
|
|
|
|||||
стицы захватывается |
дей |
|
|
|
|
|
||||||
ствующим |
краем магнит |
Рис. 38. Действие силового поля на |
||||||||||
ного |
полюса. |
|
|
|
|
магнитные |
частицы |
|||||
Вместо |
электромагни |
|
|
|
|
|
||||||
та можно использовать постоянный |
магнит |
подковооб |
||||||||||
разной |
формы |
(рис. 39), |
но тогда |
в |
ленте |
образуется |
прогиб / между полюсами магнита, который приводит к разрыву магнитного слоя у края ленты. Найдено, что установка вращающих роликов между полюсами способ ствует выравниванию указанного прогиба. Прогиб может образовываться между любыми двумя полюсами и за висит от напряженности поля, которое с этой целью де лается управляемым.
105
Для ориентации может быть использован также стержневой электромагнит. В этом случае ориентация
происходит |
на краю |
полюса. |
|
|
|
||
Наиболее эффективной формой электромагнита или |
|||||||
постоянного |
магнита |
оказался |
магнит прямоугольной |
||||
формы |
(рис. 40) |
с узкой щелью |
1. Эта |
щель образована |
|||
между |
концом |
магнитного полюса 5 |
и скошенным |
кон |
|||
цом 2 угольника 3 магнитного полюса |
N. Магнитный |
по- |
Рис. 39. Постоянный магнит под- |
Рис. 40. Прямоугольный электро- |
ковообразной формы |
магнит |
ток в пределах этой щели оказывается очень сконцентри рованным.
Для |
продольной |
ориентации магнитного |
порошка в |
||||||
слое ленты Д ж . Ф. Даттон |
[43] предлагает |
использовать |
|||||||
электромагнит, |
представленный на |
рис. 41, где 1 — ярмо |
|||||||
электромагнита, |
изготовленного |
из |
материала «Алко- |
||||||
мокс II» или мягкого |
железа; 2 — полюсный наконечник |
||||||||
|
|
|
|
треугольного сечения, |
изго |
||||
|
|
|
|
товленный |
из шведской |
ста |
|||
|
|
|
|
ли или из |
сплава |
кобальта |
|||
|
|
|
|
с железом с высокой индук |
|||||
|
|
|
|
цией насыщения; 3 — верши |
|||||
|
|
|
|
на полюсного- |
наконечника; |
||||
|
|
|
|
4 — болты |
для |
|
удержания |
||
|
|
|
|
полюсного |
наконечника. |
||||
|
|
|
|
В |
процессе |
ориентации |
|||
Рис. |
41. Электромагнит |
ОСНОВЭ |
Не |
ДОЛЖНЭ |
КОНТЭКТИ- |
роваться с полюсом магнита. В невысушенном магнитном слое наблюдается возмуще ние ферромагнитных частиц. При приближении дезориен тированных частиц к магнитному полюсу они приходят в некоторое соответствие с направлением движения осно вы; цр*і перемещении этих частиц через вершину полюса
106
магнитное поле заставляет их преодолевать угловое дви жение в плоскости точно перпендикулярно основе.
Наконец, в тот момент, когда частицы отходят от маг нитного полюса, они ориентируются параллельно движе нию основы.
Таким образом, считается, что каждая ферромагнит-' ная частица совершает угловое перемещение приблизи тельно на 180°. Вершина магнита делается закругленной, чтобы не повредить основы, угол при вершине полюса может колебаться от 20 до 90°.
7.Ориентация ферропорошка в готовой магнитной ленте
Д л я придания магнитной ленте направленной чувстви тельности Факудо Камир [58] предлагает изготовлять магнитный слой ленты из мелкодисперсного порошка, в котором на 100 частей всех атомов металлов приходится до 35 частей кобальта. Когда порошок закреплен на ос нове, носитель магнитной записи нагревается в магнитном поле (при температуре от 50 до 300° С, причем качество основы и связующего вещества магнитного слоя не ухуд шается), а затем охлаждается. Благодаря этому остаточ ная намагниченность насыщения в направлении воздей ствия магнитного поля становится в 1,5 раза выше, чем та же величина в поперечном направлении. Автор утверж дает, что этот способ позволяет использовать одну и ту же ленту для звукозаписи (продольная ориентация) и видео записи (поперечная ориентация). Причем это же можно делать с магнитными дисками и с кинопленкой с магнит ными дорожками. Автор приводит результаты экспери ментов по изменению анизотропии магнитных носителей звука, изготовленных из различных порошков.
'8. |
Способы улучшения качества |
|
поверхности магнитного слоя ленты |
При |
записи звука или импульсных сигналов на |
магнитную ленту последняя перемещается с постоянной скоростью над записывающей головкой, проходя в контак те с ней. Качество записи на магнитную ленту в значи-
107
тельной степени зависит от качества поверхности рабоче го слоя ленты.
Как же улучшить структуру ленты? Некоторые авто ры [44] рекомендуют:
во-первых, найти способ повышения гладкости физи ческой поверхности ленты (но даже при самой совершен ной поверхности структура рабочего слоя под ней все же может оставаться неравномерной);
во-вторых, достичь более совершенного диспергирова ния магнитных частиц. Необходимо стремиться к тому, чтобы равные объемы рабочего слоя содержали по воз можности равные количества магнитного материала;
в-третьих, при условии, что выполнено второе требова ние, можно было бы использовать преимущества более мелк-их частиц. В конечном итоге, возможность работы на коротких волнах ограничивается, вероятно, раз мером частиц. Однако неизбежный разброс размера ча стиц, неравномерность их диспергирования и интегрирую щее действие ширины дорожки записи затрудняют опре деление этого предела. Желательно повысить остаточную намагниченность рабочего слоя за счет увеличения кон центрации магнитного порошка, используя ориентацию в случае игольчатых частиц, а также заменив окись железа материалов с большей намагниченностью насыщения, ес ли только при этом можно ограничить потери на размаг ничивание.
Решающее значение в этом отношении имеет коэффи циент трения между головками записи или воспроизведе ния и рабочей поверхностью ленты. Так как давление ленты на рабочую поверхность (зеркало) головок опреде ляется электрическими требованиями (оно составляет примерно 0,78 н), то, очевидно, прежде всего нужно уменьшить трение между лентой и головками. В случае повышенного коэффициента трения увеличивается износ трущихся поверхностей. При плохом скольжении могут возникнуть продольные колебания ленты, вызывающие частотную модуляцию записанного сигнала в виде спек тра шума.
Любой незначительный дефект магнитного слоя ленты, вследствие которого магнитный слой удаляется от зазора магнитной головки, вызывает мгновенное снижение в от даче. Если слой ленты гладкий, без бугорков, то достига ется хороший контакт с головкой.
Большей частью причиной ухудшения качества маг нитной ленты является постоянное осаждение продуктов
108
истирания на поверхности ленты. Эти продукты представ ляют собой мельчайшие частицы рабочего слоя и основы, отделяющиеся в процессе истирания. Они могут собирать ся на любой неподвижной поверхности, например на магнитных головках, в виде комочков. В определенный момент комочек может прилипнуть к поверхности ленты. Комочки образуют промежуточный слой между лентой и головкой, в этом случае от головки отделяется записанный участок в виде кольца — ореола, окружающего комочек. Вот почему небольшой дефект, который трудно увидеть, образует дефектную площадь, во много раз большую, чем само повреждение. Образование ореола, окружающего комочек, зависит от толщины и натяжения ленты. Если магнитная лента пластичная и тонкая, то нарушается кон такт только вблизи неровности. Если лента толстая (в случае использования магнитной ленты в кинематогра фии) и неэластичная, то она отходит от головки по всей ширине.
Если натянуть ленту сильнее, ореол вытянется в раз мере, если уменьшить натяжение, ореол расширится. Сле дует заметить, что маленький комочек хуже, чем малень кое отверстие в слое ленты.
Неровность поверхности магнитного слоя ленты при водит к повышенному износу магнитных головок и резко ухудшает частотную характеристику.
Поскольку сокращение зазора между лентой и маг нитной головкой необходимо при записи с высокой плот ностью, физическая неоднородность поверхности магнит ной ленты представляет собой весьма важный параметр.
Р. Н. Хаг указывает [169], что при плохом контактиро вании оксидного слоя ленты с магнитной головкой возни кает снижение отдачи, которую можно подсчитать по фор муле:
|
55d |
|
|
|
|
снижение (дб) = — , |
|
|
|
||
где К — длина волны |
записанного |
сигнала; d— |
расстоя |
||
ние между лентой и головкой. |
|
|
|
||
Если <ï=0,025 мм, |
то при скорости |
ленты 19 |
см/сек |
||
на частоте 1 кгц |
возникает снижение на 7 дб. |
|
|||
Интервал d |
может |
возникнуть |
от |
многих |
причин: |
вследствие грязи, повреждения ленты, неправильного на правления, вкрапливания инородных частиц в магнитную головку или ленту, плохого качества.ленты.
Необходимость в хорошем, непрерывном контакте магнитного слоя ленты с головками записи ивоспроизве-
109