Анотація до роботи:

Горбов І.В. Оптичні носії для довготермінового зберігання інформації на основі високостабільних матеріалів. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.05 – Комп’ютерні системи та компоненти. – Інститут проблем реєстрації інформації НАН України, Київ, 2008.

Дисертація присвячена розробці носіїв для довготермінового зберігання інформації. Запропоновано виконувати запис у вигляді мікрорельєфу на поверхні високостабільних оптично-прозорих матеріалів. Формат подання даних на таких носіях є сумісним зі стандартними оптичними дисками, що дає змогу відтворювати записану інформацію на стандартних плеєрах оптичних дисків. Розроблено математичну модель, яка дозволяє виявити залежність сигналу відтворення оптичного носія з рельєфно-фазовим поданням записаних даних від форми заглиблень та визначити необхідну глибину структури для різних прозорих матеріалів відповідно до формату CD. Запропоновано спосіб виготовлення оптичних носіїв для довготермінового зберігання інформації. Для отримання інформаційного шару запропоновано використовувати реактивне йонно-променеве травлення. Виготовлено скляний компакт-диск, інформація з якого була повністю відтворена на стандартних приводах CD та DVD.

1. 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. Аналіз термінів зберігання даних на сучасних носіях показав, що вони гарантують термін зберігання не більше 50 років у суворо визначених умовах збереження.

   Досліджено фактори, які обмежують термін зберігання даних на оптичних носіях. У зв’язку 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. В якості відбивального шару запропоновано використовувати плівки хрому, які характеризуються високою адгезією до матеріалів підкладки та стабільними високими оптичними та механічними властивостями.

   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. Використовуючи розроблену модель для різних матеріалів підкладок визначено розміри інформаційної структури, сумісної з форматом компакт-диску.

   Досліджено процеси формування мікроструктур на поверхні високостабільних матеріалів методами сухого травлення. Показано, що для створення інформаційних структур необхідних розмірів доцільно використовувати методи реактивного йонно-променевого травлення поверхні підкладок хімічно активними газовими сумішами. На поверхні сапфірових, скляних і скляних з додатковим шаром SiO₂ підкладок отримано мікрорельєфну структуру, яка відповідає формату подання даних на стандартних компакт-дисках.

   Запропоновано та експериментально доведено можливість оптичного контролю глибини інформаційної структури на основі еліпсометричних методів. 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.

   Виготовлено оптичний носій для довготермінового зберігання даних, інформація на якому була записана на поверхню скляної підкладки та повністю відтворена на стандартному програвачі оптичних дисків. Швидкість відтворення становила 6 МБ/с. Експериментальні дослідження показали, що в якості відбивальних шарів замість алюмінієвих плівок також можуть бути використані плівки хрому та нікелю.

Публікації автора:

1. Горбов И. В. Архивное хранение цифровой информации на оптических носителях / И. В. Горбов // Вісник Донецького університету. – 2005. – Серія А. Природничі науки. – № 2. – С. 419–426.

2. Gorbov I. V. Using ion beams for performing of nanostructure on the high-stable materials surface / I. V. Gorbov, V. V. Petrov, A. A. Kryuchyn // Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics. – 2007. – V. 10, № 1. – P. 27–29. – Дисертанту належать аналіз методів формування інформаційного шару на поверхні високостабільних матеріалів та експериментальне їх дослідження.

3. Горбов І. В. Оптичні дискові носії для довготермінового зберігання даних / І. В. Горбов, В. О. Беляковський // Реєстрація, зберігання і обробка даних. – 2007. – Т. 9, № 3. – С. 73–87. – Дисертанту належить аналіз обсягів інформації, що потребує довготермінового зберігання, аналіз вимог до носіїв довготермінового зберігання, аналіз технологій створення носіїв та матеріалів, що можуть використовуватися для виготовлення носіїв для довготермінового зберігання інформації.

4. Пат. 81519 Україна, МПК G 11 B 7/26. Спосіб виготовлення оптичного носія для довготермінового зберігання даних / Петров В. В., Крючин А. А., Шанойло С. М., Бєляковський В. О., Горбов І. В.; заявник та власник Ин-т проблем реєстрації інформації НАН України. – № а200601504, заявл. 14.02.2006, опубл. 10.01.2008, Бюл. № 1. – Дисертанту належать ідея використання додаткового інформаційного шару, нанесеного на поверхню високостабільних матеріалів, на яких неможливо безпосередньо сформувати інформаційний рельєф.

5. Kravets V. G. Using ellipsometry methods for depth analyzing the optical disc data layer relief structures / V. G. Kravets, I. V. Gorbov // Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics. – 2008. – V. 11, № 1. – P. 11–15. – Дисертанту належать ідея контролю глибини інформаційного шару оптичного носія для довготермінового зберігання інформації безпосередньо в процесі його виготовлення та виготовлення експериментальних зразків.

6. Горбов І. В. Використання методів прискореного старіння оптичних носіїв для прогнозування їх довговічності / І. В. Горбов // Реєстрація, зберігання і обробка даних. – 2008. – Т.10 , № 2. – С. 3–12.

7. Горбов І. В. Визначення терміну зберігання інформації на компакт-дисках / І. В. Горбов // Застосування комп’ютерних технологій та математичних методів в задачах служби цивільного захисту. Черкаси. – 2006. – c. 7 – 8.

8. Gorbov I. V. Peculiarities of the Ion Beam Lithogrsphy for Long-term Media / I. V. Gorbov // Optics and High Technology Material Science SPO 2006: Seventh International Young Scientists Conference. Kyiv. – 2006. – P. 142.

9. Gorbov I. V. Using ion beams for performing of nanostructure on the highstable materials surface / I. V. Gorbov, V. V. Petrov, A. A. Kryuchyn // Clusters and Nanostructured material (CNM' 2006): international meeting. Uzhgorod. – 2006. – Part 2. – p. 368 – 369. – Дисертанту належать результати експериментальних дослідження процесу формування інформаційного шару методами йонно-променевого травлення.

10. Gorbov I. V. Identification of disc relief structures by ellipsometri-cal scatterometry / I. V. Gorbov, V. G. Kravets // Optics and High Technology Material Science SPO 2007: Eighth International Young Scientists Conference. Kyiv. – 2007. – P. 110. – Дисертанту належить ідея контролю глибини інформаційного шару оптичного носія еліпсометричними методами.

11. Тугоплавкие материалы в технике оптических носителей информации нового поколения / И. А. Косско, Т. Г. Рогуль, А. А. Крючин, И. В. Горбов // международная конференция “Материаловедение тугоплавких соединений: достижения и проблемы”. Киев. – 2008. – С. 155. – Дисертанту належить ідея застосування плівок тугоплавких металів в якості відбивального шару оптичного носія.