Laserplater minnekapasitet. Overskrivbare DVD-formater

Hastigheten og påliteligheten til moderne opptakere vil misunne enhver Formel 1-bil. ComputerBild forklarer hvordan data havner på CDer, DVDer og Blu-ray-plater.

Ta opp musikk og filmer på optiske medier– Prosessen er like kjent som å bruke magnetkassetter for tjue år siden, men det er mye billigere. Hvordan skiller mediatypene seg og hvordan registreres informasjon på dem?

Stempling og brenning

Ved industriell produksjon av plater med musikk, filmer eller spill blir data registrert på media ved stempling – en prosess som minner om produksjon av grammofonplater. Informasjon på disker lagres i form av bittesmå innrykk. Datamaskin- og forbruker-DVD-opptakere utfører denne oppgaven annerledes - de bruker en laserstråle.

Det første skrivbare optiske mediet var CD-R med mulighet for å skrive en gang. Ved lagring av data på slike disker varmer laserstrålen opp arbeidslaget på platen, som består av et fargestoff, til omtrent 250 ° C, noe som forårsaker en kjemisk reaksjon. Mørke, ugjennomsiktige flekker dannes der laseren varmes opp. Det er her ordet "brenne" kommer fra.

På lignende måte overføres data til DVD med mulighet til å skrive én gang. Men det dannes ingen mørke flekker på overflaten av overskrivbare CD-er, DVD-er og Blu-ray-plater. Arbeidslaget til disse stasjonene er ikke et fargestoff, men en spesiell legering. Når den varmes opp av en laser til omtrent 600 °C, forvandles den fra en krystallinsk tilstand til en amorf tilstand. Områdene som er utsatt for laseren har flere mørk farge, og derfor andre reflekterende egenskaper.

Informasjonsbærere

Plater beregnet for opptak hjemme har samme tykkelse (1,2 mm) og samme diameter (12 eller 8 cm) som plater hvor data er tatt opp industrielt. Optiske medier har en flerlagsstruktur.

Substrat. Basen for skivene, som er laget av polykarbonat, er gjennomsiktig, fargeløs og ganske motstandsdyktig mot ytre påvirkninger polymermateriale.

Arbeidslag. For skrivbare CD-er og DVD-er består den av et organisk fargestoff, og for overskrivbare CD-er, DVD-er (RW, RAM) og Blu-ray-plater er det dannet av en spesiell legering som kan endre fasetilstanden. Arbeidslaget er omgitt på begge sider av et isolerende stoff.

Reflekterende lag. Aluminium, sølv eller gull brukes til å lage laget som laserstrålen reflekteres fra.

Beskyttende lag. Bare CD-er og Blu-ray-plater er utstyrt med den. Det er et hardt lakkbelegg.

Merkelapp. Et lag med lakk legges på toppen av platen - den såkalte etiketten. Dette laget er i stand til å absorbere fuktighet, slik at blekket som vises på overflaten av mediet under utskrift tørker raskt.

Forskjeller mellom CDer, DVDer og Blu-ray-plater

Disse mediene har ulike egenskaper. Først og fremst ulike kapasiteter. Blu-ray-plater kan inneholde opptil 25 GB data, DVD kan lagre 5 ganger mindre informasjon, på CD – 35 ganger mindre. Blu-ray-stasjoner bruker en blå laser for å lese og skrive data. Bølgelengden er omtrent 1,5 ganger kortere enn for DVD- og CD-stasjoner med rød laser. Dette lar deg registrere en betydelig større mengde informasjon på en lik diskoverflate.

Medieformater

For tiden på markedet er følgende typer optiske medier.

CD-R. Skrivbare CD-er kan inneholde opptil 700 MB med informasjon. Det finnes også disker med en kapasitet på 800 MB, men de støttes ikke av alle opptakere og hjemmespillere. Åtte centimeter miniCDer kan ta opp 210 MB data.

CD-RW. Overskrivbare medier har samme kapasitet som CD-R.

DVD-R/DVD+R. Skrivbare DVD-er har 4,7 GB informasjon. miniDVD med en diameter på 8 cm – 1,4 GB.

DVD-R DL/DVD+R DL. DL-prefikset står for Dual Layer (DVD-R) eller Double Layer (DVD+R), som tilsvarer to-lags media. Kapasitet – 8,5 GB. En åtte centimeters disk kan inneholde opptil 2,6 GB.

DVD-RW/DVD+RW. Enkeltlagsmedier av denne typen tåler flere hundre skrivesykluser. I likhet med DVD-er med én gang skriving har overskrivbare plater en kapasitet på 4,7 GB, mens 8 cm-plater har en kapasitet på omtrent 1,4 GB.

DVD-RAM. Disse mediene har samme lagringskapasitet som enkeltlags DVDer. Det finnes også tolags plater som kan holde dobbelt så mye mer informasjon. DVD-RAM tåler opptil 100 tusen skrivesykluser, men bare noen få DVD-spillere fungerer med disse platene. Data skrives ikke på et spiralspor, men i sektorer på ringspor, som på plater harddisk. Merker som definerer sektorgrenser er tydelig synlige på overflaten av DVD-RAM - ved deres tilstedeværelse er det lett å skille denne typen medier fra andre.

BD-R/BD-R DL. En forkortelse som brukes for å referere til skrivbare Blu-ray-plater. BD-R-medier har ett arbeidslag som kan inneholde 25 GB data. BD-R DL er utstyrt med to arbeidslag, så kapasiteten deres er 2 ganger høyere.

BD-RE/BD-RE DL. Overskrivbare Blu-ray-plater er vurdert for 1000 skrivesykluser. De kan lagre like mye data som ikke-overskrivbare medier.

"Pluss og minus"

Tilstedeværelsen av "pluss" og "minus" media er en konsekvens av den langvarige formatkrigen. Til å begynne med stolte representanter for dataindustrien på "pluss"-formatet og produsenter forbrukerelektronikk fremmet "minus" som standard for skrivbare DVD-er. Moderne opptakere og spillere støtter begge formatene.

Ingen av dem har klare fordeler fremfor den andre. Begge typer medier bruker de samme materialene. Derfor er det ingen signifikante forskjeller mellom "pluss" og "minus" disker fra samme produsent.

Opptakskvalitet

Opptakskvaliteten til medier av samme format kan variere betydelig. Mye avhenger av opptakermodellen som brukes. Opptakshastigheten spiller også en viktig rolle: Jo lavere den er, jo lavere er antall feil og jo høyere kvalitet.

Opptaker og mediekompatibilitet

Ikke alle opptakere er i stand til å ta opp til plater i alle formater uten unntak. Det er visse begrensninger.

CD-opptakere. Kan ikke fungere med DVDer og Blu-ray-plater.

DVD-opptakere. Skriver CDer og DVDer, men støtter ikke Blu-ray-format.

Blu-ray opptakere. De tar opp til Blu-ray så vel som enhver CD og DVD.

Signaturer på plater

Det er bedre å signere mediene som informasjonen ligger på umiddelbart, for ikke å forvirre den senere. Dette kan gjøres på forskjellige måter.

Utskrivbare emner. Oversiden av disse skivene er lakkert. På en slik overflate kan du skrive ut tekst og bilder ved hjelp av blekkskrivere og multifunksjonsmaskiner utstyrt med en spesialskuff. Prisen på platene er ikke forskjellig fra vanlige.

Signatur ved hjelp av opptaker. Opptakerens støtte for LightScribe- eller Labelflash-teknologi lar deg skrive ut enkeltfargede bilder og tekst på overflaten av medier som er spesialdesignet for dette formålet. Riktignok kan prosessen ta opptil 30 minutter, og prisen på LightScribe-plater er omtrent dobbelt så høy som konvensjonelle plater. Medier med Labelflash-støtte vil koste enda mer.

Ny LabelTag-teknologi. Utviklet av opptakerprodusenten Lite-On og innebærer å påføre tekst på arbeidsflaten til platen. Dette eliminerer behovet for å bruke spesielle medier. Plateplass er imidlertid bortkastet fordi teksten skrives direkte inn på sporet. Og inskripsjonen er bare lesbar hvis områdene med tekst står i skarp kontrast til de tomme fragmentene.

Signatur laget for hånd. For å gjøre dette må du kjøpe spesielle markører med en myk, avrundet spiss og løsemiddelfritt blekk. Andre markører kan korrodere plateoverflaten og forårsake riper.

Bruker klistremerker. Du kan skrive ut klistremerker på hvilken som helst skriver. Det anbefales imidlertid ikke å lime dem, da dette ofte fører til skade på overflaten av disken, og dermed tap av data. Det kan hende at etiketten løsner under avspilling av plate. I dette tilfellet kan den optiske stasjonen bli skadet.

Datalagringsperiode

Plateprodusenter spesifiserer ofte en lagringstid på 30 år eller mer for data på media. En slik varighet er imidlertid bare mulig under ideelle lagringsforhold - på et tørt, kjølig og mørkt sted. Opptakskvaliteten må være høy.

På hyppig bruk Levetiden til selvbrente plater reduseres betydelig. Under avspilling blir media utsatt for høye temperaturer og mekaniske belastninger. Datatap kan også være forårsaket av riper eller forurensning.

Overføre informasjon til disk

Alle optiske medier, med unntak av DVD-RAM, har et spiralformet spor som går fra midten av disken til ytterkanten. Informasjon registreres på dette sporet ved hjelp av en laserstråle. Ved brenning danner laserstrålen bittesmå flekker på det reflekterende laget - pits (fra den engelske pit - pit). Områdene som ikke ble utsatt for laseren kalles land (fra engelsk land - overflate). Oversatt til språket til det binære lagringssystemet tilsvarer pita 0, og land tilsvarer 1.

Når du spiller av en plate, leses informasjonen ved hjelp av en laser. Takket være den forskjellige reflektiviteten til groper og land, gjenkjenner stasjonen mørke og lyse områder på platen. Dermed leses sekvensen av nuller og ener som utgjør alle fysiske filer uten unntak fra media.

Med utviklingen av teknologien ble det en gradvis reduksjon i bølgelengden til laserstrålen brukt i opptakere, noe som gjorde det mulig å forbedre fokuseringsnøyaktigheten betydelig. Banen har blitt smalere, gropene har blitt mindre, og en større mengde data kan plasseres på et like stort område av disken. Jo kortere bølgelengden er, jo mindre avstand mellom arbeidslaget og laseren.

Medieproduksjon

Ved å bruke DVD som eksempel, forklarer ComputerBild hvordan optiske medier produseres og hvordan produksjonen av andre typer plater er forskjellig.

1. For å støpe et plastsubstrat mates polykarbonat, oppvarmet til 350 °C, inn i en form ved hjelp av sprøytestøping. Et mikroskopisk spiralspor i form av et spor (Pre-Groove) lages på overflaten av basen ved hjelp av en matrise. Dette sporet registrerer ikke bare data, det inneholder også et signal for å synkronisere opptakerens spindeldrift. Etter avkjøling av underlaget til 60 °C lages et sentralt hull, deretter reduseres temperaturen til 25 °C og videre bearbeiding starter. DVD-er består vanligvis av to polykarbonatlag, hver 0,6 mm tykk. For enkeltlags skrivbare DVDer gjennomgår bare ett av lagene videre behandling, som beskrevet i trinn 2–3, mens for tolags DVDer behandles begge lagene videre. CDer og Blu-ray-plater har bare ett lag som er 1,2 mm tykt.

2. Arbeidslaget til skrivbare CD-er og DVD-er opprettes ved sentrifugering. Ved hjelp av en dispenser injiseres fargestoffet på overflaten av en skive som roterer med konstant hastighet i området til det sentrale hullet og er jevnt fordelt over overflaten av bæreren.

3. Det reflekterende laget påføres disken ved bruk av ion-plasmasputtering. I et vakuumkammer bombarderes en aluminiums-, sølv- eller gullplate med ladede ioner, som slår ut metallatomer fra den - den forblir på overflaten av arbeidslaget til emnet. For overskrivbare CD-er, DVD-er og Blu-ray-plater lages alle arbeids- og reflekterende lag ved hjelp av ion-plasmasputtering. I fire kamre påføres det første isolatorlaget, arbeidslaget, det andre isolatorlaget og det reflekterende laget sekvensielt på skiven. Når du produserer Blu-ray-plater, utføres disse operasjonene i omvendt rekkefølge.

4. To polykarbonatbaser er limt sammen. For CD-er og Blu-ray-plater, i stedet for en andre base, påføres et lakkbelegg, som tørkes under en ultrafiolett lampe. Lakkbelegget på Bly-ray-plater er spesielt slitesterkt, mens DVD-er ikke trenger et beskyttende lag med lakk.

5. På siste etappe emnene får en etikett, og et absorberende lag med lakk legges på skivene som kan skrives ut på en printer.

Grunnleggende formater optiske disker:

CD- de mest vanlige stemplede CD-ene som utelukkende brukes til lesing.
Musikk, programvare og annen informasjon - du kunne ha sett alle disse CD-ene gjentatte ganger i forskjellige butikker.
Maks kapasitet av denne typen Lagringsmediet er på 700 MB.

Hastighetskarakteristikker varierer fra 40x til 56x.
For de fleste CD-er er denne parameteren 40x, 40x eller så; 52x og 56x er sjeldne.
I så høye hastigheter optiske stasjoner De bare hyler, spesielt hvis selve bæreren er av dårlig kvalitet.

CD-R- CDer for engangsopptak av informasjon.
Av hastighetsegenskaper for leseparameteren ligner på CD-motpartene.
Når det gjelder opptak, er den maksimale hastigheten som en standard 700 MB CD-R kan skrives på ca 40x og 48x, i praksis er dette 3-4 minutter.

Tilgjengelig og mellomverdier hastighet.
Det vil si hvis den optiske stasjonen din ikke støtter dette høye hastigheter poster eller du selv av en eller annen grunn ikke ønsker å skrive matriser på maksimalt mulig x, kan du begrense deg til 1, 2, 4, 8, 16, 24, 32x.

CD-RW- overskrivbare CDer med en ressurs på ca. 1000 ganger.
Kapasiteten er den samme som CD og CD-R, men lesehastigheten er litt lavere: De fleste medier leses med 32x og 24x hastighet.
CD-RW-er er tydelig knyttet til en bestemt skrive-/omskrivingshastighet: CD-RW (1-4x), Hi-Speed CD-RW (4-12x), Ultra Hi-Speed CD-RW (12-24x) ) og Ultra Hi-Speed+ CD-RW (24-32x).

Som du kan se, er ikke hastighetsfleksibiliteten til CD-R-er her, men ikke vær opprørt over dette, moderne optiske stasjoner støtter maksimale hastigheter skriver/omskriver for CD-RW og bakoverkompatibel med langsommere matriser.

DVD-ROM- stemplede DVDer.
Slike medier finner du i enhver videobutikk som selger filmer.
Det er både enkeltlags og dobbeltlags medier på salg, som varierer i kapasitet: 4,7 GB (enkeltlags) og 8,5 GB (dobbeltlags).
Maksimal lesehastighet er 16x.

DVD-R Og DVD+R- DVD-matriser for engangsopptak av informasjon med en kapasitet på 4,7 GB.
Når det gjelder lesehastighet, ligner slike CD-er på deres stemplede motstykker, 16x er maksimum; hvis den optiske stasjonen er gammel, kan den lese DVD-R og DVD+R ved lavere hastigheter: 8x, 10x.
Det er praktisk talt ingen forskjeller mellom pluss-plater og minus-plater, disse betegnelsene forble fra formatkrigen, i dag er alt dette ikke lenger relevant, og moderne optiske stasjoner støtter både pluss- og minus-plater.

Maksimal opptakshastighet for disse mediene er ca. 16x, noe som tilsvarer en tidsperiode på 6,5 minutter.
Imidlertid er hastighetsfleksibiliteten til CD-R iboende i både DVD-R og DVD+R, så du kan brenne disse platene med hastigheter under maksimalt 16x: 1x, 2x, 4x, 8x.

DVD-R DL Og DVD+R DL- Disse CD-ene ligner på DVD-R og DVD+R, men har ikke ett lag, men to, og som et resultat er kapasiteten deres på omtrent 8,5 GB.
Når det gjelder lese- og skrivehastigheter, er de betydelig dårligere enn sine enkeltlags forfedre: lesing - 8x, og i de fleste tilfeller er det 4-6x, skriving - 8x for DVD+R DL og 4x for DVD-R DL.

DVD-RW Og DVD+RW- overskrivbare CD-er med begrenset ressurs, men hvordan kunne det være annerledes?
Kapasiteten er den samme som DVD, DVD-R og DVD+R CDer - 4,7 GB.
Opptakshastigheten er 8x for DVD+RW-medier og 6x for DVD-RW.
Når det gjelder lesehastigheten er den 6-8x.

DVD-RAM- overskrivbare medier med en kapasitet på 4,7 GB.
Hovedtrekket til DVD-RAM CDer er det faktum at de kan skrives og leses samtidig.
Det er også verdt å merke seg at noen DVD-RAM-er har en beskyttende patron, noe som øker levetiden til en slik CD betydelig.
Lesehastighet og skrivehastighet er den samme og utgjør 5x.

BD-R(Blu-ray Disk Recordable) - er skrivbare engangsplater.

BD-RW(Blu-ray Disk ReWritable) - overskrivbar plate.

Gjenoppretting av optisk plate

1. Forskningsdel

1.1 Litt historie

Alle tingene vi bruker i Hverdagen, har sin egen fascinerende historie. Den optiske disken vi er kjent med dukket opp i 1958. På i lang tid, bestemme utviklingen av optiske informasjonslagringsenheter, for eksempel CDer, DVDer og, nylig, disker Blu-ray-format. Til å begynne med ble den optiske platen brukt til videoopptak. Over tid ble det oppfunnet en disk, som begynte å bli brukt som lagringsmedium for musikkfiler.

Til tross for at de første CD-formatplatene ble solgt tilbake i 1982, brukes de den dag i dag til å spille inn musikkfiler. DVD-formatet brukes aktivt til å ta opp filmer.

1.2 Typer optiske plater

Til disker CD-R(de kalles noen ganger også "blanks") du kan registrere informasjonen din, men det vil være umulig å slette eller endre den. Hvis det er ledig plass igjen på disken, og du aktivert alternativet for å legge til informasjon under opptak, kan du legge til filer på disken.

plater CD-RWstøtter sletting og omskrivning av informasjon, men slike plater vil ikke kunne leses av alle stasjoner. Skriving og lesing av diskinformasjon utføres ved hjelp av en laser. CD-tykkelse - 1,2 mm, diameter - 120 mm, kapasitet - 650 eller 700 MB (tilsvarer 74 eller 80 minutter med lyd).

DVDerlar deg lagre mer informasjon enn CD-er på grunn av bruken av en laser med kortere bølgelengde. DVD-kapasitet standard størrelse(120 mm) kan variere fra 4,7 GB til 17 GB, og kapasiteten til mini-DVD (80 mm) er 1,6 GB.

Avhengig av kapasiteten til DVD, skilles følgende typer plater:

· DVD-5- enkeltlags, ensidig disk, kapasitet - 4,7 GB

· DVD-9- dobbeltlags ensidig disk, kapasitet - 8,5 GB

· DVD-10- enkeltlags dobbeltsidig plate, kapasitet - 9,4 GB

· DVD-14- dobbeltsidig plate, dobbeltlag på den ene siden og enkeltlag på den andre, kapasitet - 13,24 GB

· DVD-18- dobbeltlags, dobbeltsidig plate, kapasitet - 17,1 GB

Der det er mulig, ta opp, overskrive og slette DVD-informasjon Disker, som CDer, er delt inn i ROM, R og RW. Men i tillegg skilles følgende typer disker ut:

· DVD-R for generelt, DVD-R(G)- en skrivbar plate beregnet for hjemmebruk.

· DVD-R for forfatterskap, DVD-R(A)- en skrivbar plate for profesjonelle formål.

· DVD-RW- overskrivbar plate. Du kan overskrive eller slette informasjon opptil 1000 ganger. Men du kan ikke slette deler av informasjonen, du kan bare slette disken fullstendig og skrive den helt om.

· DVD-RAMbruke faseendringsteknologi. De kan skrives om opptil 100 000 ganger, med en teoretisk levetid på opptil 30 år. Men de er dyre, produseres hovedsakelig i spesielle kassetter og støttes ikke av de fleste stasjoner og spillere.

· DVD+RWer basert på CD-RW-teknologi og støtter omskriving av informasjon opptil 1000 ganger. Dette formatet dukket opp senere enn DVD-RW.

DVD+R- en skrivbar plate som ligner på DVD-R.

HD DVDer (DVDer med høy tetthet)kan ha en kapasitet på opptil 15 GB, og tolags - opptil 30 GB. Deres viktigste konkurrent er BD, Blu-ray-platerommer fra 23 til 66 GB avhengig av antall lag. En prototype av en fire-lags disk med en kapasitet på 100 GB er annonsert, og det er også planlagt å gi ut ti-lags disker med en kapasitet på opptil 320 GB.

.3 Optisk diskenhet

I sin struktur ligner en CD-R-plate en lagkake, hvis "fylling" består av aktive, reflekterende og beskyttende lag, som sekvensielt påføres en polykarbonatbase - en plastsirkel med et hull for feste på spindelen til lesestasjonen. Hvori CD-R base Utformingen av platen er ikke forskjellig fra den som brukes i sprøytestøpingsteknologien til kompakte plater: egenskapene til plasten må være slik at laserstrålen som passerer gjennom den er riktig fokusert og ikke forårsaker ødeleggelse av platen.

Det aktive (eller opptaks-) laget er laget som det faktisk er registrert informasjon på, dvs. det er han som blir utsatt for en laserstråle, som "brenner" gropene som koder for informasjon (logiske nuller og enere). Med andre ord, under opptak endrer det aktive laget sin struktur under påvirkning av en laserstråle, og den påfølgende irreversibiliteten til endringen i det aktive laget er essensen av påliteligheten til informasjonslagring. En type aktivt lag som er mye brukt i dag er cyanin. Cyanin er den originale typen som refereres til i Orange Book-standarden og er mye brukt.

1.4 Omskrivbare plater (CD-RW)

Forskjellen mellom slike plater og CD-R-er ligger i utformingen av opptakslaget. Det mellomliggende laget av spesielt organisk materiale kan enten være amorft eller krystallinsk. Amorfe stoffer har en tendens til å krystallisere over tid. Uansett hvordan vi lagrer en CD-RW, vil opptaket etter noen år være uopprettelig tapt. I tillegg kan slike plater enkelt slettes ved enkel oppvarming.

Struktur av DVD-plater

Prinsippet om å brenne en DVD er ikke mye forskjellig fra prinsippet om å brenne en CD. Grunnlaget for registrering og lagring av data på DVD-R-plater AM og DVD-RW er en teknologi for å endre fasetilstanden til materie. Lag-for-lag-strukturen til den ene halvdelen av disken er vist i figuren.

Prinsippet for opptak på en DVD-plate

En oversikt over amorfe områder er vist i denne grafen. En kort laserpuls med høy effekt smelter opptaksmaterialet. Dette etterfølges av avkjøling under krystallisasjonstemperaturen. Resultatet av avkjøling er å forhindre dannelse av krystalliseringssentre. Dermed oppstår ikke veksten av den krystallinske fasen, og stoffet forblir i en amorf tilstand.

.5 Slette fra en DVD

For å slette må stoffet returneres til sin krystallinske tilstand. Igjen, ved hjelp av en laser, varmes det amorfe stoffet opp til temperatur T. Oppvarming (eller rettere sagt, annealing) fortsetter i en tid som er tilstrekkelig til å gjenopprette den krystallinske tilstanden til stoffet. Denne tiden må være lengre enn den såkalte krystalliseringstiden.

.6 Fordeler med optiske plater

Fordelene med optiske disker inkluderer: relativt stort volum, brukervennlighet, utbredelse, lav pris, motstand mot magnetiske påvirkninger.

1.7 Ulemper med optiske plater

Kanskje inkluderer ulempene - mangel på motstand mot mekanisk skade(riper, ultrafiolett stråling, temperatur...).

1.8 Vanskeligheter med enhetsdesign

Hovedproblemene til enheten som må løses er:

Velg passende elektriske motorer

Ved gniing tetter plasten porene på svampen, for å unngå dette må du fukte svampen med vann.

1.9 Alternativ

Sanwa Supply vil tilby en helt unik innovasjon kalt CD-RE1AT.

Dette teknologimirakelet gjenoppretter skadede optiske plater, da det er i stand til å påføre et spesielt beskyttende lag på overflaten som fyller riper. Utvendig veier produktet som en vanlig bærbar CD/DVD-spiller med et hengslet toppdeksel, under hvilket det er to seter for å romme de to gjenopprettings- og to rengjøringshodene som er inkludert i pakken. Kostnaden for denne diskgjenoppretteren i Japan er ca 50 euro.Ingenting er kjent om salget av slike enheter i Kasakhstan.

2. Eksperimentell del

.1 Beregninger for demonstrasjonsmodell

Driftsprinsippet til enheten er å jevne ut riper og rengjøre den optiske platen. Jeg brukte to elektriske motorer, en roterende skive, den andre lapping, en svamp, deler fra en DVD, en nedre remskive, et gummihus, goyim-pasta, en tom boks fra disker, gummilim, løsemiddel, en strømforsyning fra en telefon .

Jeg kuttet svampen i form av en sylinder,

Goyim-pasta oppløst i løsemiddel

Jeg limte den resulterende tørkede svampsylinderen fuktet i en løsning av goya-pasta på den nedre remskiven for å feste skiven.

Jeg kuttet skivedekselet i form av en skive, og kuttet ut den øverste delen.

Jeg skrudde elmotoren 3 centimeter fra kanten og satte trinsen med svampen på elmotorrotoren.

En andre motor ble skrudd til bunnen av boksen på rotoren, som var dekket med en tykk gummikambric slik at skiven plassert på fingeren skulle rotere.

Siden dette bare er en demomodell, brukte jeg to 12 volts motorer fra DVD-en, den ene snurret disken, den andre lapper, motorhastighet (250 rpm) og effekt (0,1a).

Jeg koblet to elektriske motorer parallelt til strømforsyningen fra telefonen.

3. Diagram over en fungerende enhet for diskgjenoppretting

.1 Produksjon og montering av en diskrenseenhet

Komponenter i modellen:

For å rotere disken

1.Jeg tok den elektriske motoren fra en vindvarmer 220 (v) 0,7 (w)

2.To trinser fra en båndopptaker

.Bøssing med peilinger fra radioen

.Passasjer fra en båndopptaker.

.DVD-deler for montering av platen.

For å tørke av disken

6.Jeg tok den andre elektriske motoren fra en 12 (v) 2 (a) skrutrekker.

7.Remskiven fra båndopptakeren er liten.

.Svamp.

Lim inn GOI

Gummi lim,

Løsemiddel

Strømforsyning fra båndopptaker.

.2 Praktisk jobb for å lage modellen

1)Først kutter vi hjørnene til 15x15x300

2) En elektrisk motor ble sveiset på hjørnene for å rotere skiven, og en trinse fra en båndopptaker ble plassert på rotoren til den elektriske motoren.

En trinse fra en båndopptaker ble limt på bøssingen med lagre fra radioen, og deler fra DVD-en for å feste skiven ble limt på trinsen.

Det ble boret hull i metallplaten for å feste foringen.

Platen ble sveiset til rammen slik at beltet ble strammet.

Sjekker i aksjon, fester disken og hvilken hastighet disken får.

Det ble boret hull i platen for montering av den andre elektromotoren ved 12 (v) 2 (a), en liten trinse fra en båndopptaker ble satt på rotoren til den elektriske motoren, og en sylinderformet svamp dynket i en blanding av goya-pasta ble limt på.

2 stykker hjørner 15x15x150 ble sveiset vertikalt til rammen.

Vi sveiset en plate horisontalt til hjørnene og boret to hull for montering av motoren.

I platen som den elektriske motoren er skrudd på, ble det skåret ut ovale hull for å justere overflaten på drevet, og den elektriske motoren ble fjernet for å erstatte svampen dynket i goya-pastablandingen.

For å gi utseendet ble rammen foret med kryssfiner og malt.

9.Strømforsyningen var laget av kryssfiner, en 12 volts transformator ble skrudd inn i boksen inni diodebro. Det er to stikkontakter skrudd på utsiden, den ene med 12 volt, den andre med 220 volt og en felles bryter for å slå av og på strømmen.

Konklusjon

Datagjenoppretting fra en optisk disk er en realitet takket være spesielle programmer. Faktum er det operativsystem, hvis den ikke kan lese informasjon fra en del av disken, avbryter den umiddelbart kopieringen og sletter den allerede kopierte delen av dataene fullstendig. For å omgå denne funksjonen, spesielle programmer som bruker mekanismer for å lese disker og gjør det mulig å kopiere nødvendige filer(100 % gjenoppretting av all informasjon fra skadet disk de garanterer ikke).

Disse programmene leser informasjon fra skadede disker av direkte adgang til dem. Samtidig omgås standard betyr Windows OS. Verktøy prøver gjentatte ganger å lese den skadede disksektoren, og samtidig, hvis lesefeil oppstår, kan de fortsette å kopiere (eller lese) informasjon, noe som gjør det mulig å "trekke" tapte filer fra disker i sin opprinnelige form. Hvis noen sektorer ikke er lesbare, erstatter enkelte programmer dem med nuller, noe som igjen fører til en defekt i filen.

Å gjenopprette data fra en optisk disk er ikke en enkel og arbeidskrevende prosess, som ofte tar mye tid. I praksis vil ikke alle filer gjenopprettet på denne måten være brukbare. For eksempel, hvis i tekstdokument Hvis et par avsnitt forsvinner, så er dette mye bedre enn at hele teksten du skrev i en hel måned forsvinner.

Med musikk og video kan alt også være ganske anstendig - det er selvfølgelig ubehagelig hvis du på et tidspunkt mens du hører på favorittsangen din eller ser på et videoplott ser rare firkanter på skjermen, eller du hører en merkelig lyd, men igjen , dette er mye bedre enn å miste favorittmaterialene dine helt.

For å gjenopprette den fysiske delen av diskplanet, hjelper vår optiske diskrenseenhet.

Bibliografi

laserrestaurering av optisk plate

1.#"justify">2. #"justify">. http://www.datars.ru/recovery/optics-disc/ - diskgjenoppretting

Hva kan være en informasjonsbærer? Noe som alt vi trenger å huske kan bevares på, for menneskets hukommelse er kortvarig. Forfedrene våre la viktige data på bakken, på stein, på tre og på leire til papiret dukket opp. Dette viste seg å være materiale som oppfyller de viktigste kravene til et lagringsmedium. Den var lett, slitesterk, praktisk for notater og kompakt.

Det er disse kravene som er moderne lagringsmedier – optisk(dette er CDer eller laserplater). Riktignok på overgangsstadiet (fra begynnelsen av 1900-tallet), mellom papir og disker, hjalp magnetbånd oss mye. Men hennes tid er forbi. I dag er disker den mest praktiske og pålitelige beholderen og lagringen av informasjon.

Hvordan legge informasjon på disk? Vi har kjent konseptet med å "spille inn en kassett" i flere tiår. Nå snakker vi også om disker. Bare denne prosessen har blitt mye enklere og billigere.

I dag skal vi snakke om optiske lagringsmedier: enhet, opptaksteknologi, hovedforskjeller.

CD-R-er var det aller første skrivbare optiske mediet. De hadde bare muligheten til å spille inn én gang. Dataene ble lagret da arbeidslaget ble varmet opp av en laser, noe som forårsaket dets kjemiske reaksjon (ved t? = 250? C). I dette øyeblikket dannes mørke flekker i varmeområdene. Det er her konseptet "brenning" kommer fra. På DVD-R-plater skjer brenning på lignende måte.

Situasjonen er litt annerledes med CD-, DVD- og Blu-ray-plater som har en omskrivingsfunksjon. Slike mørke prikker dannes ikke på overflaten deres, fordi Arbeidslaget er ikke et fargestoff, men en spesiell legering, som varmes opp av en laser til 600 ° C. Deretter blir områdene på diskoverflaten som er utsatt for laserstrålen mørkere og har reflekterende egenskaper.

For øyeblikket har det dukket opp plater som DVD og Blu-ray i tillegg til CD-plater, som kan betraktes som pionerer innen utvalget av optiske medier. Disse typer disker er forskjellige fra hverandre. For eksempel kapasitet. En Blu-ray-plate kan inneholde opptil 25 GB data, en DVD kan inneholde opptil 5 GB, og en CD kan bare inneholde opptil 700 MB. Den neste forskjellen er måten data leses og skrives på i Blu-ray-stasjoner. En blå laser er ansvarlig for denne prosessen, hvis bølgelengde er halvannen ganger mindre enn for en rød CD-laser eller DVD-stasjoner. Det er derfor på overflaten av Blu-ray-plater, som er lik i areal til andre typer plater, er det mulig å registrere informasjon mange ganger større.

Laserdisk-formater

De tre typene laserplater som er oppført ovenfor kan også klassifiseres i henhold til deres formater:

1. CD-R, CD-RW-disker har samme størrelse (opptil 700; noen ganger 800 MB, men slike disker kan ikke leses av alle enheter). Den eneste forskjellen er at CD-R er en engangs skrivbar plate, og CD-RW er gjenbrukbar.

2. Plater i DVD-R-, DVD+R-, samt DVD-RW-formater skiller seg bare fra hverandre i muligheten til å omskrive DVD-RW-plater flere ganger, men ellers er parametrene de samme. 4,7 GB – volum standard disk DVD og 1,4 GB – DVD-volum med en diameter på 8 cm.

3. DVD-R DL, DVD+R DL – dobbeltlagsplater som kan inneholde 8,5 GB informasjon.

4. BD-R-formater - Blu-ray-plater enkeltlags, 25 GB i volum og BD-R DL - dobbeltlags Blu-ray-plater, 2 ganger større i volum.

5. Formaterer BD-RE, BD-RE DL Blu-ray-plater – overskrivbare, opptil 1000 ganger.

Plater med "+" og "-"-tegn er en relikvie fra formattvister. Opprinnelig ble det antatt at "+" (for eksempel DVD+R) var lederen for dataindustrien, og "-" (DVD-R) var kvalitetsstandarden for forbrukerelektronikk. I dag gjenkjenner nesten alt utstyr enkelt plater av begge formatene. Ingen av dem har noen åpenbare fordeler fremfor hverandre. Materialene for deres produksjon er også identiske

hva er optiske plater

Selve platen, som brukes hjemme for å ta opp informasjon, er ikke forskjellig i størrelse fra industrielt produserte plater. Strukturen til alle optiske medier er flerlags.

Grunnlaget for hver er et substrat. Den er laget av polykarbonat, et materiale som er motstandsdyktig mot ulike ytre påvirkninger. miljø. Dette materialet er gjennomsiktig og fargeløst.
Deretter kommer arbeidslaget. For skrivbare og overskrivbare plater er den forskjellig i komposisjonen. For førstnevnte er det et organisk fargestoff, for sistnevnte er det en spesiell legering som endrer fasetilstanden.
Så kommer det reflekterende laget. Den tjener til å reflektere laserstrålen og kan inneholde aluminium, gull eller sølv.
Det fjerde er et beskyttende lag. Bare CD- og Blu-ray-plater er dekket med et beskyttende lag, som er en hard lakk.
Det siste laget er etiketten. Dette er navnet på det øverste laget av lakk som raskt kan absorbere fuktighet. Det er takket være dette at alt blekk som faller på overflaten av platen under utskriftsprosessen tørker raskt.

prosessen med å overføre informasjon til disk

Nå en dråpe vitenskapelig teori. Alle optiske lagringsmedier har et spiralformet spor som går fra midten til kanten av disken. Det er langs denne banen at laserstrålen registrerer informasjon. Flekkene som dannes når du "brenner" med en laserstråle, kalles "groper". Områdene på overflaten som forblir urørt kalles "land". I følge språket binært system 0 er "grop" og 1 er "land". Når platen begynner å spille, leser laseren all informasjonen fra den.

"Grop" og "land" har forskjellig reflektivitet, derfor skiller stasjonen lett alle mørke og lyse områder på disken. Og dette er den samme sekvensen av enere og nuller som er iboende i alle fysiske filer. Gradvis ble det mulig å øke nøyaktigheten av fokusering takket være utviklingen av teknologier som reduserte bølgelengden til laserstrålen. Nå, på samme diskområde som før, kan du plassere en mye større mengde informasjon, fordi avstanden mellom laseren og arbeidslaget avhenger direkte av bølgelengden. Kortere bølge - kortere avstand.

måter å brenne plater på

Opptak under industriell produksjon av plater kalles stempling. På denne måten inn store mengder plater er produsert med opptak av musikk, filmer, dataspill. All informasjon som kommer inn på disken under stempling består av mange bittesmå innrykk. Noe lignende skjedde da grammofonplater ble laget.

Opptak av en plate hjemme skjer ved hjelp av en laserstråle. Det kalles også "brenning" eller "skjæring".

organisering av opptaksprosessen på optiske lagringsmedier

1. stadie. Medietypegjenkjenning. Vi lastet inn platen og venter på at opptakeren skal gi informasjon om riktig opptakshastighet og den mest optimale laserstråleeffekten.

Trinn 2. Program, rekordsjef, sender en forespørsel til opptakeren om typen media som brukes, kvantiteten ledig plass og hastigheten som platen skal skrives med.

Trinn 3. Vi angir alle nødvendige data som kreves av programmet og kompilerer en liste over filer som krever skriving til disk.

Trinn 4. Programmet overfører alle data til opptakeren og overvåker hele brenneprosessen.

Trinn 5 Opptakeren stiller inn kraften til laserstrålen og starter opptaksprosessen.

Selv for medier av samme format kan opptakskvaliteten variere radikalt. For at opptakskvaliteten skal være høy, bør du være oppmerksom på hastigheten som er spesifisert i opptaket. finnes" den gyldne regel"— færre feil ved lavere hastigheter og omvendt. Selve blokkfløyten, nemlig dens modell, spiller også en vesentlig rolle.

signatur på optiske plater

Det er tilrådelig å signere en disk med noe informasjon umiddelbart for å unngå forvirring. Dette kan gjøres på forskjellige måter:

skrive ut tekst på emner, hvis overflate er lakkert og lar deg skrive ut tekster og bilder ved hjelp av en MFP med et spesielt brett.
ved hjelp av en opptaker, støttet av spesielle teknologier som påfører tekst og et ensfarget bilde på en spesiell overflate. Kostnaden for slike disker kan være 2 ganger høyere enn kostnadene for enkle disker;
signatur laget uavhengig for hånd (med en spesiell markør);
LabelTag-teknologi – tekst påføres direkte på diskens arbeidsflate. Inskripsjonen er kanskje ikke alltid leselig;
klistremerker trykket separat på hvilken som helst av skriverne. Bruken av dem oppmuntres ikke, fordi... de kan skade overflaten på platen og falle av under avspilling.

lagringsvarighet for optiske lagringsmedier

På etikettene til nye disker kan du se en periode som indikerer hvor lenge data kan lagres på dette mediet. Noen ganger tilsvarer dette tallet 30 år. I virkeligheten er en slik periode nesten umulig. Under dens eksistens kan disken bli utsatt for ulike slag og skader. Hvis det ble tatt opp hjemme, reduseres holdbarheten ytterligere. Bare ideelle forhold lagring vil tillate deg å holde alle dataene på diskene trygge.

Eksternt minne

Optiske plater

Optiske (laser) plater er for tiden de mest populære lagringsmediene. De bruker det optiske prinsippet for å registrere og lese informasjon ved hjelp av en laserstråle.
Informasjon på laserskive er registrert på et enkelt spiralformet spor som starter fra midten av skiven og inneholder alternerende seksjoner av fordypninger og fremspring med varierende reflektivitet.
Når du leser informasjon fra optiske disker, faller en laserstråle installert i diskstasjonen på overflaten av den roterende disken og reflekteres. Siden overflaten på den optiske disken har områder med forskjellige refleksjonskoeffisienter, endrer den reflekterte strålen også sin intensitet (logisk 0 eller 1). De reflekterte lyspulsene omdannes deretter til elektriske pulser ved hjelp av fotoceller.
I prosessen med å registrere informasjon på optiske plater, ulike teknologier: fra enkel stempling til å endre reflektiviteten til områder av diskoverflaten ved hjelp av en kraftig laser.
Det finnes to typer optiske plater:
CDer (CD - Compact Disk, CD), som kan lagres opptil 700 MB med informasjon;
DVD-er (DVD - Digital Versatile Disk, Digital Versatile Disk), som har en betydelig større informasjonskapasitet (4,7 GB), siden de optiske sporene på dem er tynnere og plassert tettere.
DVD-er kan være dobbeltlags (8,5 GB kapasitet), der begge lagene har en reflekterende overflate som bærer informasjon.
I tillegg kan informasjonskapasiteten til DVDer dobles ytterligere (opptil 17 GB), siden informasjon kan tas opp på to sider.
For tiden (2006) har optiske plater (HP DVD og Blu-Ray) kommet på markedet, hvis informasjonskapasitet er 3-5 ganger større enn informasjonskapasiteten til DVDer på grunn av bruken av en blå laser med en bølgelengde på 405 nanometer.
Optiske diskstasjoner er delt inn i tre typer:
Ingen opptaksmulighet- CD-ROM og DVD-ROM
(ROM - Read Only Memory, skrivebeskyttet minne).
På CD-R-plater OM og DVD-ROM lagrer informasjon som ble registrert på dem under produksjonsprosessen. Ta opp på dem ny informasjon umulig.
Skriv en gang og les mange ganger -
CD-R og DVD±R (R - skrivbar, skrivbar).
På CD-R- og DVD±R-plater kan informasjon skrives, men bare én gang. Data skrives til disken ved hjelp av en laserstråle med høy effekt, som ødelegger det organiske fargestoffet i opptakslaget og endrer dets reflekterende egenskaper. Ved å kontrollere laserkraften oppnås vekslende mørke og lyse flekker på opptakslaget, som, når de leses, tolkes som logisk 0 og 1.
Overskrivbar- CD-RW og DVD±RW
(RW - Rewritable, rewritable) På CD-RW-plater og DVD±RW-informasjon kan skrives og slettes mange ganger.
Opptakslaget er laget av en spesiell legering, som kan varmes opp til to forskjellige stabile aggregeringstilstander, som er preget av forskjellige grader av gjennomsiktighet. Ved opptak (sletting) varmer laserstrålen en del av sporet og overfører den til en av disse tilstandene.
Ved lesing har laserstrålen mindre kraft og endrer ikke tilstanden til opptakslaget, og alternerende områder med ulik gjennomsiktighet tolkes som logisk 0 og 1.

Nøkkelegenskaper for optiske stasjoner:
diskkapasitet (CD - opptil 700 MB, DVD - opptil 17 GB)
dataoverføringshastighet fra media til RAM- målt i brøkdeler av hastighet
150 KB/sek for CD-stasjoner (de første CD-stasjonene hadde denne hastigheten på å lese informasjon) og
1,3 MB/sek for DVD-stasjoner (dette var lesehastigheten til de første DVD-stasjonene)

For tiden er 52-hastighets CD-stasjoner mye brukt - opptil 7,8 MB/sek.
CD-RW-plater skrives med lavere hastighet (for eksempel 32x).
Derfor er CD-stasjoner merket med tre tall "lesehastighet X CD-R skrivehastighet X CD-RW skrivehastighet" (for eksempel "52x52x32").
DVD-stasjoner er også merket med tre tall (for eksempel "16x8x6"
tilgangstid - tiden som kreves for å søke etter informasjon på en disk, målt i millisekunder (for CD 80-400ms).
Hvis lagringsreglene overholdes (oppbevares i kofferter i stående stilling) og brukes (uten å forårsake riper eller forurensning), kan optiske medier beholde informasjon i flere tiår.
Ytterligere informasjon om diskstruktur

Den industrielt produserte skiven består av tre lag. Et informasjonsmønster påføres bunnen av platen, laget av gjennomsiktig plast ved stempling. For stempling er det en spesiell prototypematrise for den fremtidige disken, som ekstruderer spor på overflaten. Deretter sprayes et reflekterende metalllag på basen, og deretter påføres et beskyttende lag av tynn film eller spesiell lakk på toppen. Ulike tegninger og inskripsjoner er ofte brukt på dette laget. Informasjon leses fra arbeidssiden av disken gjennom en gjennomsiktig base.
Skrivbare og overskrivbare CD-er har et ekstra lag. For slike plater har ikke basen et informasjonsmønster, men mellom basen og det reflekterende laget er det et opptakslag, som kan endre seg under påvirkning av høy temperatur. Ved opptak varmer laseren opp spesifiserte områder av opptakslaget , skape et informasjonsmønster.
En DVD-plate kan ha to opptakslag. Hvis en av dem utføres ved bruk av standardteknologi, er den andre gjennomsiktig, påført lavere enn den første og har en gjennomsiktighet på omtrent 40%. For å lese dobbeltlagsplater brukes komplekse optiske hoder med variabel brennvidde. Laserstrålen som går gjennom gjennomskinnelig lag, fokuserer først på det indre informasjonslaget, og etter å ha lest det, fokuserer det på nytt på det ytre laget.