Магнітна стрічка

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Пластмасова котушка діаметром 7 дюймів (№18) з магнітною стрічкою шириною 6,3 мм (¼ дюйма) для використання у типових побутових котушкових магнітофонах.

Магнітна стрічка — носій інформації для магнітного запису, виготовлена з тонкого пластичного матеріалу (наприклад, поліетилентерефталату) з магнітним напиленням. Вперше розроблена у Німеччині 1928 року на основі методів і технології запису сигналу на магнітний дріт. Широко використовувалася у другій половині 20-го століття для аналогового запису звуку (у магнітофонах) і зображення (у відеомагнітофонах), а також для запису і збереження цифрової інформації електронними обчислювальними машинами (накопичувач на магнітній стрічці, стример).

Поява магнітної стрічки призвела до революції у звукозапису, радіомовленні і телебаченні — програми стало можливим записувати, монтувати (наприклад, комбінуючи фрагменти) і відтворювати у потрібний час потрібну кількість разів без помітної втрати якості. Магнітний запис зіграв також ключову роль у розвитку ранніх комп'ютерів, уможлививши довготривале збереження великих обсягів інформації.

У 21-му столітті відбувається бурхливий розвиток технологій зберігання даних, передусім цифрових, які витісняють магнітну стрічку зі сфер її традиційного застосування. Втім, технологія запису на стрічку розвивається також: як мінімум, компанії Sony і IBM продовжують виробництво нових накопичувачів на магнітній стрічці.[1]

Магнітні стрічки, виготовлені у 1970—80-x роках, можуть деградувати[en]. Деградація, спричинена гідролізом пластикової основи, може призвести до неможливості зчитування інформації зі стрічки.[2]

Будова[ред. | ред. код]

Робоча сторона стрічки (тобто та, що торкається голівок пристрою запису і зчитування) є тонким шаром магнітних частинок, що міцно приклеєні до основи. Як магнітний матеріал використовується залізо або його оксид, а також хром і оксиди. Для основи спочатку широко використовувалася ацетилцелюлоза, а пізніше — поліетилентерефталат.

Стрічка протягується за допомогою механізму і намотується на котушки або осердя.

Історія[ред. | ред. код]

Попередником технології магнітного запису на стрічку є запис на магнітний дріт[en], винайдений 1898 року. У цьому першому винаході використовувалася тонка сталева дротина довжиною 2195 метрів (котушка — кілька сантиметрів у діаметрі), що протягувалася повз голівки запису і зчитування зі швидкістю 610 міліметрів за секунду. Запис на дріт довгий час знаходив застосування у записувальних пристроях літаків і космічних апаратів.

Перші магнітні стрічки з'явилися у США і Німеччині приблизно у 1930-х роках, і спочатку мали паперову основу. В середині 1930-х німецькі компанії AEG, IG Farben і BASF розробили полімерну стрічку, яка активно використовувалася у магнітофонах у воєнний час.

Матеріали[ред. | ред. код]

США, Західна Європа і Японія[ред. | ред. код]

СРСР і Східна Європа[ред. | ред. код]

Магнітна стрічка «тип 2» виробництва заводу «Свема».

У 1950-1980-ті роки на підприємстві Свема (Шостка, Сумська область, Україна) виготовлялися, з-поміж інших, наступні типи магнітних стрічок для звукозапису:[3]

Звукозапис[ред. | ред. код]

Магнітну стрічку було винайдено 1928 року Фріцом Пфлоймером у Німеччині у рамках експериментів з записом звуку. Винахід базувався на вже відомому на той час принципові звукозапису на магнітний дріт (Оберлін Сміт, 1888 рік, і Вальдемар Поульсен, 1898 рік). У винаході Пфлоймера використовувалася паперова стрічка, вкрита тонким порошком оксиду заліза(III) (Fe2O3). Цей винахід отримав подальший розвиток у німецькій фірмі AEG, яка почала випуск перших магнітофонів, а також у BASF, де почалося виробництво магнітної стрічки. Інженер Едуард Шуллер, що працював 1933 року в AEG, розробив першу магнітну головку кільцевої форми — попередні конструкції головок були голкоподібні і швидко руйнували стрічку . Іншим важливим кроком стало відкриття підмагнічування[en], завдяки чому різко покращилася якість записуваного звуку (при підмагнічуванні магнітний носій має значно кращу лінійність).

Через політичну ситуацію і початок Другої світової війни розвиток даної технології у Німеччині зберігався переважно у таємниці. Союзники по антинімецькій коаліції, прослуховуючи німецькі радіопередачі, здогадувалися, що Німеччина має якусь дуже передову технологію запису звуку, але яку саме — з'ясувалося лише наприкінці війни, коли було захоплено німецькі магнітофони і іншу апаратуру. Після війни американці, зокрема Jack Mullin, Джон Герберт Орр і Річард Рейнджер, привезли технологію до Сполучених Штатів і розвинули її комерційно.

З того часу було винайдено велику кількість форматів запису і запропоновано безліч конструкцій магнітофонів. Найпоширенішими стали котушкові та касетні.

Відеозапис[ред. | ред. код]

Успіх технології магнітного звукозапису невдовзі призвів до очевидного питання можливості запису на стрічку також і відеосигналу. Ширина смуги відеосигналу на порядки більша, ніж у звукового, тому при русі стрічки повз нерухому голівку швидкість руху повинна бути дуже високою. Такі розробки існували (інженер Джек Муллін, що працював на замовлення Бінга Кросбі, а також корпорація BBC), але не отримали широкого використання. Прорив у відеозапису здійснила дослідницька група компанії Ampex під керівництвом Чарльза Ґінзбурґа: замість стаціонарної голівки читання-запису було застосовано голівку, що обертається, і таким чином досягнуто високої взаємної швидкості між голівкою і стрічкою при нормальній швидкості самої стрічки. Рядки у системі Ampex записувалися перпендикулярно[en] до руху стрічки шириною 12,7 мм (½ дюйма), що намотувалася на котушки.

Різноманіття стрічок і касет зі стрічками для відеозапису.

Подальше вдосконалення технології, зокрема здійснене компанією Sony, призвело до появи запису з похилими рядками, а також зручних до використання відеокасет у пластмасовому корпусі.

Зберігання цифрових даних[ред. | ред. код]

Котушка стрічки, призначеної для 9-доріжкових накопичувачів

Вперше магнітну стрічку було використано для запису комп'ютерних даних у комп'ютері UNIVAC I. Накопичувач UNISERVO I використовував тонку металеву стрічку шириною ½ дюйма (12,65 мм) з бронзи, вкритої нікелем (сплав Vicalloy). Щільність запису становила 100 символів на дюйм (39.37 символів на сантиметр) на восьми доріжках[4].

Ранні 7-доріжкові накопичувачі на магнітній стрічці IBM були громіздкими пристроями, що мали вакуумні стовпчики для механічної буферизації довгих відрізків стрічки. Котушки зі стрічкою могли обертатися з різною швидкістю і їх рух не був взаємно синхронізований. Зображення котушок, що швидко обертаються, часто використовувалося у фільмах і телебаченні для візуального зображення приладу під назвою «комп'ютер».

......

У 2014 році компанії Sony і IBM оголосили, що їм вдалося записати 148 гігабіт даних на одному квадратному дюймі магнітної стрічки. Інновація полягала у використанні надтонких плівок, сформованих у вакуумі, що дає надзвичайно дрібні кристалічні частинки. Ємність картриджа з такою стрічкою може доходити до 185 терабайт[1][5].

Див. також[ред. | ред. код]

Джерела[ред. | ред. код]

  1. а б Sony develops magnetic tape technology with the world's highest areal recording density of 148 Gb/in2 (англ.). Sony Global. Архів оригіналу за 5 травня 2014. Процитовано 4 травня 2014. 
  2. Magnetic Materials. MEMORY OF THE WORLD: Safeguarding the Documentary Heritage. A guide to Standards, Recommended Practices and Reference Literature Related to the Preservation of Documents of All Kinds. UNESCO. 1998. CII.98/WS/4. Архів оригіналу за 24 червня 2017. Процитовано 12 грудня 2017. 
  3. Первые ленты производства СССР для звукозаписи (рос.). Архів оригіналу за 10 травня 2019. Процитовано 3 травня 2019. 
  4. Welsh, H. F.; Lukoff, H (1952). The Uniservo — Tape Reader and Recorder. American Federation of Information Processing Societies. Архів оригіналу за 25 лютого 2015. Процитовано 18 травня 2019. 
  5. Fingas, Jon (4 травня 2014). Sony's 185TB data tape puts your hard drive to shame. Engadget. Архів оригіналу за 3 травня 2014. Процитовано 4 травня 2014.