Klinika Płyt
Nie jesteś zalogowany! | Twój koszyk jest pusty Koszyk
VMI Hybrid VMI Buffer VMI 2550i

Maszyna do regeneracji VMI Hybrid

łatwa obsługa
nowoczesny i atrakcyjny wygląd
kompaktowe, niewielkie wymiary
bardzo wysoka skuteczność naprawy
bezwzględnie najlepsze efekty wizualne regeneracji
pełna kompatybilność z formatem Blu-ray
szczegółowy opis
materiały eksploatacyjne

Oferta

 
    Biblioteka edukacyjna

Nośnik Blu Ray - budowa, informacje ogólne

Nośnik Blu Ray, to najnowszy wynalazek technologii przechowywania danych cyfrowych. Przebojem wdziera się na scenę multimediów i podbija doznania emocjonalne użytkownika swoimi możliwościami w dziedzinie telewizji wysokiej rozdzielczości oraz gier komputerowych najnowszej generacji. O tym jak zbudowany jest nośnik Blu Ray oraz o jego właściwościach informujemy w niniejszym artykule.

Zobacz wszystkie »

Nośnik CD - budowa, informacje ogólne

2010-10-06 | Strona do druku | Zmień rozmiar tekstu: A A A

Informacje Podstawowe

Płyta kompaktowa (ang. Compact Disc, CD-ROM - Compact Disc - Read Only Memory) - poliwęglanowy krążek z zakodowaną cyfrowo informacją do bezkontaktowego odczytu światłem lasera optycznego. Zaprojektowany w celu nagrywania i przechowywania dźwięku, przy użyciu kodowania PCM, który dzisiaj jest tylko jednym ze standardów cyfrowego zapisu dźwięku. Taką płytę nazywa się CD-Audio. Dzięki dużej jak na swoje czasy pojemności, niezawodności i niskiej cenie, dysk kompaktowy stał się najpopularniejszym medium do zapisywania danych.

Standardowa płyta CD ma średnicę 120 mm i jest w stanie pomieścić 700 MB danych lub 80 minut dźwięku. Płyta kompaktowa została opracowana wspólnie przez koncerny Philips i Sony pod koniec lat 70., a jej premiera odbyła się w fabryce w Langenhagen własności PolyGram 17 sierpnia 1982 roku. Fabryka ta należała wtedy do Philipsa.

Pierwotnie płyta kompaktowa (Compact Disc) miała zastąpić winylowe płyty muzyczne. Obecnie jest uniwersalnym nośnikiem mogącym przechowywać praktycznie dowolne dane komputerowe. Jej pojemność jeszcze nie tak dawno była ogromna w porównaniu z pojemnością twardych dysków, nie wspominając o dyskietkach. Dziś to zaledwie ułamek procenta pojemności przeciętnego dysku... Standardowa płyta CD mieści około 74 minuty muzyki stereofonicznej nagranej cyfrowo z 16-bitową rozdzielczością oraz systemem korygowania błędów odczytu albo około 650 MB danych. I kończąc ten wątek historyczny może warto odnotować, że pierwsze komputerowe czytniki o jednokrotnej szybkości pojawiły się w roku 1994.

Warstwy Płyty CD

Standardowa płyta CD ma średnicę 120 mm. W środku znajduje się otwór o średnicy 15mm. Nagrywana - i oczywiście odtwarzana - jest od środka na zewnątrz.

Powierzchnia czynna zawiera długi ciąg mikroskopijnych wgłębień, które odpowiadają binarnemu 0. Każde wgłębienie ma 0,5 µm szerokości i od 0,83 µm do 3,56 µm długości (notka: długość fali zielonego światła wynosi około 0,5µm).

Nagrania są oddzielone od siebie przerwą szerokości 1,6 µm. Wgłębienia są mechanicznie wytłaczane w płycie. Jaka jest ich wielkość można zobaczyć na powyższym rysunku, na którym z zachowaniem skali można porównać grubość włosa, który od zawsze był stosowany do określenia czegoś bardzo cienkiego.

Pokrywa je cienka warstwa (60-100 nm) metalu (aluminium, złota lub srebra). Dla porównania - średnica atomu to mniej więcej 0,1 nm, więc ta warstwa jest naprawdę cienka - kilkaset atomów grubości. Dodatkowa warstwa polimeru (10-30 µm) pokrywa metal. W końcu etykieta jest pokrywana serigrafią. Warto zwrócić uwagę na fakt, że wgłębienia są dużo bliżej serigrafii (20 µm), niż strony odczytu (ponad 1 mm). Dlatego łatwiej jest o stałe uszkodzenie płyty przez zadrapanie górnej powierzchni niż dolnej. Płytę porysowaną od strony czynnej da się jeszcze uratować, zadrapania etykiety kwalifikują ją zaś do wyrzucenia.

Historia

Płyta CD to produkt, który ma za zadanie przechowywanie informacji w postaci cyfrowej. Historię płyty CD rozpoczyna, pod koniec lat 70. (dokładnie 1977r.) XX wieku, firma Philips. Pracująca tam grupa naukowców po wielu próbach i badaniach doszła do wniosku że najlepszym sposobem na zapis informacji jest płyta w postaci okrągłej, zapisywana i odczytywana optycznie.W tym samym czasie firma Sony prowadząc podobne badania, zaproponowała zapis danych na krążku o średnicy 30 cm, co odpowiadało ok. 2,5 godzinnemu nagraniu. Obie firmy podpisały porozumienie w 1979 roku, które dotyczyło wspólnej wymiany informacji i kontynuowania dalszego rozwoju projektu. Rok 1983 był przełomowy, w sprzedaży pojawiły się odtwarzacze CD zwane dyskofonami, po trzech latach katalog płyt CD zawierał 5000 pozycji. Ludzie w XX wieku zaczęli generować ogromne ilości danych, zaczęło brakować miejsca na ich przechowywanie na klasycznych nośnikach. Doszła do tego moda na zapis informacji dźwiękowych jak i filmowych, cena w eksploatacji oraz procesy kompresji danych. To wszystko spowodowało wzrost popularności płyty CD. Technologia tworzenia nośnika pozwala na klasyfikację:

  • zwykłe płyty CD to matryca odciśnięta i będąca negatywem
  • płyty CD-R zawierają ścieżki, w których możemy za pomocą lasera zapisać nasze dane
  • płyty CD-RW są podobne do płyt CD-R, ale pozwalają na zapis jak i wymazywanie danych do ok. 1000 razy

Poza tym są jeszcze płyty CD 8 cm i płyty w kształcie wizytówki. Są one mniejsze rozmiarami i mają mniejsze pojemności.

Zapis

Proces wytwarzania pitów na warstwie nośnej to proces zapisu danych na płycie. Barwnik i warstwa nośna zostają podgrzane przez laser, którego moc wynosi od 4 do 11 mW. Temperatura uzyskana podczas pracy wynosi ok. 250 stopni Celsjusza. Pod jej wpływem warstwa nośna topnieje a barwnik jest rozprzestrzeniany na wolne obszary dysku. Początkowo laser generuje wyższą moc aby uległ stopieniu barwnik, ale w momencie gdy już to nastąpi następuje zmiana mocy, umożliwiająca zapis danych.

Podstawową warstwę płyty CD przed zapisem tworzy powłoka polikrystaliczna. Podczas procesu nagrywania, laser rozpoczyna podgrzewanie obszarów nagrywanej ścieżki do temperatury od 500 – 700 stopni Celsjusza, a moc lasera waha się w granicach od 8 do 14 mW. Laser roztapia kryształy tworząc z nich warstwę amorficzną tzw. pity, które mają słabsze właściwości odbijania światła, a to prowadzi do możliwości rozróżnienia tych obszarów podczas odczytu danych przez czytniki CD-ROM oraz stacjonarne CD. Proces kasowania danych na płytach CD-RW to droga powrotna ze stanu amorficznego do stanu krystalicznego nośnika. Jest to możliwe po uzyskaniu temperatury 200 stopni Celsjusza poniżej stanu topnienia oraz utrzymania tego stanu na okres ok. 37 minut. Ten zabieg powoduje, że płyta CD-RW wraca do stanu nienagranego czystego nośnika. Aby szybciej skasować dane na płycie, stosuje się metodę polegającą na kasowaniu ostatniej nagrywanej ścieżki tj. wymazaniu subkodu mapy dysku, w której zamieszczone są informacje na temat rozlokowania danych na płycie. Dane pozostają nienaruszone, ale czytniki rozpoznają płytę jako niezapisaną. Połączenie dwóch technik zapisu jak i kasowania danych na płytach CD-RW doprowadziło do procesu nadpisywania informacji. Do zapisu nowych pitów jest używana taka sama energia lasera ja w przypadku zwykłego zapisu, ale pomiędzy starymi pitami a nowymi powstaje krystaliczna warstwa, utworzona po zmniejszeniu mocy lasera. Ta metoda kasuje poprzednie informacje na płycie a zapisuje nowe. Tak jak w technice zapisu płyty laser wytwarza wyższą temperaturę roztapiając warstwę nośną, na granicy dwóch pitów laser obniża temperaturę.

Zastosowanie

Płyta kompaktowa może służyć do zapisu muzyki, filmu (Video CD albo Super Video CD) lub danych - plików komputerowych. Płyty z danymi są zwykle zapisane z użyciem Systemu plików ISO 9660 (wcześniej zwanym Sierra). Format ten ogranicza nazwy plików do stylu MS-DOS-a (8+3). Joliet pozwala na dłuższe nazwy plików i zagłębienia w strukturze katalogów powyżej ośmiu poziomów. Rock Ridge tak jak Joliet wykorzystuje niezdefiniowane pola w standardzie ISO 9660, aby obsługiwać dłuższe nazwy i dodatkowo informacje typowo uniksowe.

Standardowa płyta kompaktowa mieści 74 minuty muzyki, zapisanej przy użyciu kodowania PCM, co odpowiada 650 MB danych. Standardowo dźwięk na płycie CD nie jest poddawany kompresji. Powstały również nośniki mieszczące: 700 MB (80 min.) – obecnie najpopularniejsze w sprzedaży, 800 MB (90 min.), 870 MB (99 min.), a nawet 1,4 GB – płyty dwuwarstwowe, przy czym dwie ostatnie występują niemal wyłącznie jako płyty jednokrotnego zapisu. Wśród płyt pierwotnie tłoczonych (komercyjnych) dominują wyłącznie rozmiary 650 MB, 700 MB. Rozmiar 800 MB jest dosyć rzadko spotykany. Płyty większe niż 700 MB często sprawiają problemy podczas odczytu, zwłaszcza w starszych odtwarzaczach. Płyta ma średnicę 120mm, grubość 1.2mm i przeciętnie waży ok. 15g. Długość spirali z zapisanymi danymi na typowej płycie to ok. 5,4 km (dla DVD ok. 11,6 km). Początkowo koncern Sony postulował, by średnica płyty wynosiła 12 cali (czyli tyle samo co w przypadku płyty gramofonowej), lecz gdy okazało się, że na tak dużej płycie zmieściłoby się 12 godzin muzyki, postanowiono tę średnicę zmniejszyć. Kolejnym pomysłem było, by płyta mieściła 60 minut muzyki analogicznie np. do kasety i miała średnicę 100 mm (Sony) lub 115 mm (Philips). Ostatecznie zdecydowano by płyta miała średnicę 12 cm (czyli tyle co popularna wówczas dyskietka 5,25 cala, co pozwala zapisać od 74 do 80 minut muzyki. Częstotliwość próbkowania dźwięku zapisanego na CD to 44,1 kHz, co pozwala na odwzorowanie dźwięku o częstotliwości do 22,05kHz.

Trwałość

Po wprowadzeniu CD, trwałość płyt szacowano na kilkaset lat - szacunki takie opierano na założeniu, że skoro żaden element odtwarzacza nie ma fizycznego kontaktu z powierzchnią płyty (jak to miało miejsce w przypadku płyt gramofonowych czy taśm magnetofonowych), to praktycznie nie będzie ona ulegała zużyciu.

Dla płyt produkowanych w latach 80. i początkach lat 90. te szacunki były prawdziwe - ówczesne płyty były wysokiej jakości. Wraz z popularyzacją standardu i spadkiem cen samych płyt spadała także ich jakość, co negatywnie odbija się na trwałości zapisu - choć dla odpowiednio przechowywanych płyt tłoczonych wciąż liczony on jest w dziesiątkach lat. Inaczej jest z płytami zapisywalnymi - tanie płyty CD-R często stają się nieczytelne już po kilku tygodniach od zapisu, choć istnieją także odpowiednio droższe płyty o gwarantowanej trwałości (zazwyczaj posiadają one podłoże w kolorze złotym). Złote płyty posiadają złotą warstwę odbijającą, prześwituje ona przez dolną stronę płyty i w ten sposób nadaje to jej kolor złoty. Żywotność takich płyt szacowana jest na 100 lat. Nowoczesne płyty o czarnym spodzie mają pigment ftalocyjanianowy, który jest koloru czarnego.

Mikrofotografia wgłębień i pól

Dane zapisane są w postaci wgłębień (ang. pit) oraz pól (ang. land), czyli przerw pomiędzy wgłębieniami. Podczas odczytu płyty przez wiązkę laserową, zagłębienie odpowiada logicznemu zeru, brak zagłębienia - jedynce. Wgłębienie ma około 125 nm głębokości przy 500 nm szerokości, zaś jego długość waha się od 833 nm do 3,56 um. Odległości między równoległymi pitami wynoszą 1,6 um.

Uszkodzenia

Płytę kompaktową jest dość łatwo uszkodzić, ponieważ dane od strony nadruku chroni tylko cienka warstewka lakieru. Użycie np. ostro zakończonego pisaka lub długopisu, może spowodować głębokie zadrapanie, a tym samym nieodwracalne uszkodzenie danych (dotyczy to zwłaszcza dysków CD-ROM). Uszkodzenia warstwy od strony nadruku eliminują nośnik z możliwości regeneracji. Tak samo sytuacja przedstawia się w przypadku przeciwległej strony poliwęglanowej (potocznie warstwa ochronna). Warstwa ta z definicji ma chronić nośnik przed uszkodzeniami warstwy zapisywalnej. Jednakże ulega ona naturalnemu zużyciu podczas eksploatacji, np. przez wielokrotne wkładanie i wyciąganie z opakowania. Równie często warstwa ochronna ulega mechanicznym uszkodzeniom na skutek niewłaściwego użytkowania. Tego typu uszkodzenia występują najczęściej i podlegają one naprawie w 99 na 100 przypadków. Nienaprawialnym uszkodzeniem są również wszelkiego rodzaju zmiażdżenia i pęknięcia, które dotarły do warstwy zapisywalnej.

Ilustracja budowy w przekroju

W skład płyty CD-R wchodzą 4 warstwy:

  • Poliwęglanowa warstwa ochronna w postaci plastikowego krążka (A)
  • Warstwy barwnika, który ulega stopieniu w momencie zapisu (B)
  • Warstwy odbijającej złotej lub aluminiowej (C)
  • Warstwy ochronnej z lakieru (D)

Warstwy Płyty CD

(źródło cdrinfo.pl, wikipedia.pl)

Zobacz także:

Nośnik DVD - budowa, informacje ogólne

Nośnik Blu Ray - budowa, informacje ogólne

Powrót

Kontakt

  • Centrala: 530 399 900

Facebook

Zastrzeżone znaki towarowe zostały wykorzystane wyłącznie w celach informacyjnych.
Sklep internetowy oparty na ShopPro COMPOSE

Copyright © klinikaplyt.pl - serwis firmy PROXA. Wszelkie prawa zastrzeżone.