Оптичні носії для довготермінового зберігання інформації на основі високостабільних матеріалів - Автореферат

Задача зберігання інформації на всіх етапах розвитку суспільства є однією з пріоритетних, при вирішенні якої необхідно забезпечити для майбутніх поколінь як зберігання накопичених знань, так і нової інформації. Наявність таких носіїв є необхідною умовою впровадження сучасних інформаційних технологій у тих галузях діяльності суспільства, де є нагальна потреба у довготерміновому зберіганні культурного надбання, важливої державної інформації - такої, як правова, економічна, банківська, архівна, технічна тощо. Створення архівів інформаційних матеріалів у цифровій формі призвело до появи ряду проблем, що вимагають вирішення найближчим часом: створення надійних носіїв для довготермінового зберігання цифрової інформації, розробка і впровадження спеціальних форматів для запису інформації, яка підлягає довготерміновому зберіганню, розробка спеціальних пристроїв зчитування інформації. Оптичні носії, дані на яких подано у вигляді мікрорельєфу на поверхні підкладки, мають значні потенційні можливості для забезпечення довготермінового зберігання даних. Однак, для реалізації цих можливостей необхідно вирішити низку науково-технічних задач: визначити фактори, які обмежують термін зберігання даних на оптичних носіях; дослідити і розробити конструкцію оптичних носіїв для довготермінового зберігання даних; розробити технологію виготовлення з використанням високостабільних матеріалів.Проведено аналіз вимог, що висуваються до носіїв для довготермінового зберігання інформації, та показано, що найбільше їм задовольняють оптичні носії, які характеризуються найдовшим терміном зберігання та оберненою сумісністю форматів, що зробило їх найпоширенішим електронним носієм. Таким чином, зроблено висновок, що необхідно створити оптичний носій, сумісний з існуючими форматами оптичних дисків, з терміном зберігання даних, що суттєво перевищує відповідний показник оптичних дисків і становить принаймні 100 років. Суттєва різниця між температурними коефіцієнтами розширення матеріалу, що використовується для виготовлення відбивального шару (алюміній, срібло, золото), та полікарбонату, а також низька адгезія між ними, що призводить до відшарування відбивального шару та неможливості відтворення записаної інформації; особливо низька адгезія спостерігається у матеріалах відбиваючого шару до шарів органічних барвників (фталоціанінових, ціанінових), що робить компакт-диски з одноразовим записом найненадійнишими серед оптичних носіїв. Через те, що на таких носіях граничні значення термінів зберігання записаної інформації визначаються з умов збереження незмінної форми пітів на поверхні підкладки носія інформації, підвищення температури носія вище температури плавлення матеріалу підкладки призводить до руйнування записаної інформації. Показано, що такі матеріали, як силікатне та кварцове скло, ситал та сапфір, мають значно кращі механічні властивості ніж полікарбонат, характеризуються значно вищою температурою розмякшення та стійкіші до впливу хімічно-активних сполук, тобто оптичні носії, виготовлені з таких матеріалів, будуть надійніші і характеризуватимуться більшим терміном зберігання записаної на них інформації ніж існуючі оптичні носії.Проаналізовано вимоги до носіїв для довготермінового зберігання інформації та показано, що найбільш повно їм задовольняють оптичні носії, на яких може бути забезпечено терміни зберігання більше, ніж 100 років, за умов використання спеціальних матеріалів і технологій їх виготовлення. У звязку з тим, що основними чинниками є низька часова стабільність оптико-механічних властивостей полікарбонатної підкладки та низька адгезія між підкладкою та відбивальним алюмінієвим шаром, для виготовлення підкладок оптичних носіїв довготермінового зберігання даних запропоновано та показано можливість використовувати високостабільні прозорі матеріали, такі як силікатне та кварцове скло, ситал та сапфір. Розроблено математичну модель процесу відтворення інформації з оптичного носія з рельєфно-фазовим поданням даних та показано, що на сигнал відтворення істотно впливає глибина мікрорельєфу інформаційної структури оптичного диску. Показано, що основними перевагами таких методів вимірювань над іншими відомими методами є отримання усередненого значення глибини інформаційного шару та можливість здійснення контролю безпосередньо в процесі виготовлення оптичного носія довготермінового зберігання даних. Розроблено спосіб виготовлення оптичних носіїв для довготермінового зберігання інформації, формат подання даних на яких є сумісним зі стандартними оптичними дисками, який відрізняється тим, що в якості матеріалів підкладки носія використовуються матеріали зі стабільними часовими характеристиками.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ