150146. lajstromszámú szabadalom • Elektrettel történő gyors jelrögzítés
2 150.146 hordozó szalag jelfelvitel alatt történő melegítése és hűtése pedig a felvitel sebességét csökkenti le. A jelek intenzitásbeli (töltés sűrűség) különbségeket kívánnak rögzíteni levegőben, atmoszférikus nyomáson, ez szinte elháríthatatlan nehézséget jelent a jelek leolvasásánál. A fenti okok gátolták ezen eljárások elterjedését. A találmány célkitűzése olyan eljárásnak a kidolgozása, melynek segítségével nagy írósebes^ seggel, tartósan tarolható jelek rögzíthetőek. Mint az irodalomból ismeretes, ha egy 10~8 Q -mnél nagyobb fajlagos ellenállású és 3-nál nagyobb relatív dielektromos állandójú dielektrikumot egyenáramú elektromos térben melegítünk fel és hagyunk kihűlni, a dielektrikum felületén maradandó elektromos töltések keletkeznek, a dielektrikum elektretté alakul. Ha a keletkezett elektretet rövidrezárva, azaz fémmel körülvéve tároljuk, az elektromos töltések 'mindaddig megmaradnak, míg az elektretet újra fel nem melegítjük. Az elektretek fajlagos felületi töltésének nagyságát a környező levegő átütési szilárdsága szabja meg, maximális értéke 3—4-szer 10~9 coul/cm 2 . Ennél nagyobb értékek sem az anyag, sem a létrehozó térerő változtatásával nem tartósíthatok atmoszférikus nyomáson. A keletkezett felületi töltések előjele függ a térerőtől, melyen az elektret létrejön. 10 kV/cm alatti térerőnél az elektret felületén a vele szemben elhelyezkedő elektródával ellentétes előjelű, úgynevezett heterotöltés keletkezik. Ezt az la. ábra szemlélteti. Az ábrán a heterotöltésű elektretté alakult dielektrikum —1—, a negatív elektróda —2—, a pozitív elektróda —3—. A heterotöltésű elektret a dielektrikum belső átalakulása folytán jön létre, a dielektrikum olvadáspontja körüli hőmérsékleten. 10 kV/cm-nél nagyobb térerő esetén, a keletkezett elektret felületén a vele érintkező elektródákkal megegyező előjelű töltés jön létre. Ezt az lb. ábra szemlélteti. Az lib. ábrán a homotöltésű elektretté alakult dielektrikum —4—, a negatív elektróda —5—, a pozitív elektróda —6—. A homotöltés úgy jön létre, hogy a már heterotöltésű elektret felületét a vele szemben levő és ellentétes előjelű töltésekkel rendelkező elektróda áttölti. Ez a másodlagos folyamat nem belső átrendeződés következtében jön létre és nem igényel magas hőmérsékletet. A találmány a fent ismertetett fizikai törvényszerűségeken alapszik. A találmány szerint, a jelek rögzítésére használandó dielektrikumot heterotöltésű elektretté kell alakítani. Ez oly módon történik, hogy a dielektrikumot, 6—10 kV/cm térerejű térben, néhány fokkal az olvadáspont alatti hőmérsékletre kell melegíteni, majd a térben kihűlni hagyni. Az ily módon keletkezett heterotöltésű elektretet rövidrezárt állapotban —- felületeit egymással fémes érintkezésben levő fémfóliák közt — kell tárolni. Az így előkezelt, heterotöltésű elekeretté alakított dielektrikumra 10~7 sec-inál hosszabb időtartamú jelek vihetők fel a találmány szerint oly módon, hogy a jelet felvivő elektróda ellentétes töltésű a heterotöltésű elektretté alakított dielektrikum vele szembenéző oldalával és a dielektrikum azon pontja, melyre a jel felviendő 10 kV/crchnél nagyobb térerejű elektromos térben van. A felvitt jelek rövidrezárt állapotban évekig tárolhatók. A találmány szerint, a jelhordozó dielektrikum tetszőleges alakú lehet, az információ céljainak megfelelően. A találmány értelmében a heterotöltések kialakítása szakaszosan is, folyamatosan is történhet. A szakaszos eljárás heterotöltésű elektretlapok előállítására alkalmas. Heterotöltésű elektret-szalagot célszerű — a találmány szerint — olyan kemencében előállítani, melynek hőmérséklete fokozatosan esik a formálandó dielektrikum olvadáspontja alatti hőfokról szobahőmérsékletre. A kemencéiben két elektróda fut végig, melynek segítségével 6—10 kV/cm-es állandó térerő biztosítható. A dielektrikum-szalag a két elektróda között halad, egyik elektródával, vagy egyikkel sem érintkezve, és ily módon állandó térerőn, olvadáspont alatti hőmérsékletről szobahőmérsékletre hűlve alakul heterotöltésű elektretté. A találmány szerint, a dielektrikum egyik oldala a felülethez tapadó vezető réteggel látható el és ez a réteg a heterotöltése kialakításánál is, a jelfelvitelnél is pozitív elektródák ént szolgálhat. Az egyik felülethez tapadó vezetőréteg továbbá, — elsősorban felcsévélhető elektret-szalag tárolásánál —, de elektret-lapok esetén is rövidrezárő elemként szolgálhat. A rövidrezárás felcsévélt szalagnál oly módon történik, hogy a vezetőréteg a folyamatos csévélés következtében mindkét felülettel érintkezik, elektret-lapok esetén a másik felületet fedő vezetőréteg és a dielektrikumhoz tapadó között fémes összeköttetést kell biztosítani. A találmányt a következő példák hivatottak szemléltetni: 1. 50 fi, vastagságú Melinex (polietilóntereftálát) fólialapok a 2. ábrán a —11— termosztátban úgy helyezkednek el, hogy egyik oldaluk a negatív, másik oldaluk a pozitív elektródával érintkezzék. Az ábrán a fólíalapok —9—, a negatív elektródák —7—, a pozitív elektródák —8— jelölésűek. Az elektródák között 30 V feszültség van. A termosztátot 200 C°-ra kell melegíteni az elektromos tér bekapcsolása után. Néhány percig ezen a hőmérsékleten kell tartani, majd — állandó elektromos tér mellett — szobahőmérsékletre hűtendő. Szobahőmérsékletre való hűlés után az elektromos teret megszüntetjük, a fóliákat rövidre zárjuk. A folyamat alatt, a termosztát hőmérsékletét ellenőrizni kell, erre szolgál az ábrán a —10-— hőmérő. A fenti eljárással a Melinex (polietiléntereftalát) fóliák heterotöltésű elektretté alakulnák. Ezek a heterotöltésű elektretek, különleges tárolási feltételek nélkül, rövidrezárt állapotban 1 évig is tárolhatók. Megfelelő írószerkezettel 10~7 -nél hosszabb időtartamú elektromos jelek vihetők fel a heterotöltésű elektretekre, melyek több évig állandóak. Az egyik lehetséges írószerkezetet a 3. ábra mutatja. A —14— heterotöltésű elektretet a —13—• pozitív töltésű elektródára helyezzük
