Криогенное запоминающее устройство

В с" ою :"-пя, ент ьс64 п .ь т. ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ельства х(в 3 а В нс 11 м ое от и Вт. с видЗаявлено 07. 1 Х. 1965с присоединением заяв1027559/18 Кл. 2, 37/66 МПК 6 11 с Комитет по деламизобретении и аткрыти то убликовапо 30.1 Х.1969. Бюллетень М 30 К 681,327 66 (088 ри Сввете Министр Дата опубликования описания 4.7.19 второбретепн И. П. Андре аявитель ИОГЕИ НОГ ЗАПОМИ НАК) УСТРОЙСТВО Изобретение может найти применение всправочно-библиографической н вычислительной технике.Известны криогенные запоминающие устройства, выполненные на различных элементах, в 5частности на элементах с тепловой фиксациейнесверхпроводяшсго состояния,Недостатком последних являетсявыделение энергии в ячейках, х 1единицу, 10В отписываемохт устройстве каждый элементокружен теплоизолирующим слоем и помещенв сверхтеплопроводящую среду, например вхкидкий гелий.Это позволяет уменьшить расход энергии в 15элементах, повысить надежность устройства иплотность расположения элементов в нем.На фиг. 1 и 2 изображены модификацииячеек с запоминающими элементами дляиспользования в матрицах; на фиг, 3 и 204 - элемент цилиндрического типа; на фиг,5 - матрица запоминающего устройства (ЗУ);на фиг. б - устройство записи; на фиг. 7 - 10- элемент (варианты конструктивного выполнения); на фиг. 11 - размещение ЗУ 25(вариант) .Запоминающий элемент 1 (фиг, 1) включенпоследовательно с диодом 2, В случае необходимости в цепь последовательно включаетсярезистор 3 (фиг. 2), Запсхринающий элемент 30Зак. бб 41 состоит из проводника 4 (фиг, 3 - 4), сверхпроводников 5 и теплоизоляции б и весь плпчастично покрыт слоем электропзоляции 7.Принцип действия запоминающего элемента(ячейки) основан на эффекте тепловой фиксации несвсрхпроводящего состояния. Проводник 4 в обьпшом состояшги является свсрхпроводником. Ток, проходящий через;него и нспревышающий критического, джсулева теплане выделяет - состояние устойчивое (записан О).Переход проводника 4 из сверхпроводящейв нормальную фазу можно вызвать люоымспособом:а) увеличением напряженности поля отиндивидуальной магнитной обмотки;б) повышением температуры от индальнсй нагревательной обмотки;,в) увеличением тока через проводник 4, и т. и.При нормальной фазе проводника 4 ток, текущий через него, выделяет джоулево тепло,температура проводника остается не ниже критической - появляется устойчивое состояние(записана 1),Рассмотрим процесс обращения и ячейке 5матрицы запоминающего устройства, схема которой приведена на фиг, 5, Пусть на элементе 1 записан О. Это значит, что ток, текущийот источника постоянного напряжения Уп, че 253147рсз клемму В, резистор 9, диод 2, запоминающий элемент 1, резистор 10 и клемму 11, нс вызывает нагрева проводника 4 в элементе 1. Сподводом к клеммам 12 и 13 Япрякения достаточчой величины то;(, проходящий чсрез проводник 4 зяпомпняОпего элс:1 снг 1 1 П 1 эев.101 ткритическиЙ, Здссь может быть п)эпмОтепоустройство записи, схема которого дана пана фиг. 6. В этом у;тройстве резисторы 14 и 15служат для ограничения тока, проходяшсго чс Орсз прскдник 4, что прсдохряпяет последнийот чрезмерного нагрева, когда тот приобретаетнормальное сопротивление. Через пексторосвремя устройство записи можно отк ючить- 1 записана. 15Считывание осуществляется, например, путем определения наличия сопротивления у проводника 4 запоминающего элемента 1 черезклеммы 12 и 1, я стирание достигается простым отключением источника питания. 20В качестве другого примера может быпгь рассмотэсня эяоотя хс 1 трицы зятоми 111 опслэ)стрсйства, где какдый запомппакицпй элемент содер(ит индивидуальную мятл 1 птну 10пли нагревательную обмотку. 25Дкоулево тепло, выделяюшсеся при прохокдении тока через проводник 4 и диод 2, можнов значительной степени уменьшить за счетуменьшения тока следующими средствами.1. В запоминающем элементе используются 0проводник 4 малых габаритов, те 1 т;Оизол иция 6 и сверхтэоводн 1(и 5 с тЛыхи тсплоп)эовод 1 тостями и теплоемкс:тямп, годбпра;тсянаилучшая конфигурация проводника 4, свсрхпроводников 5 и теплоизоляции 6. Тяк, в случае тонкопленочного запоминающего элементафиг. 7), технология изготовления прсводпика 4 проста, габариты невелики, но ттукснбольшой зажигающий ток, разрушакшэийсверхпрсводимость, а таккс необходима 40оольшая длина проводника 4 по сравпс;1 цю сптрпн 011 пленкп. Если п)эоводн 11 к п 1 эсдс Гавитьв виде витка (фиг. 8), то габариты уменьшатся,и зажигающий ток поняд" оится меш н ий, Нои акОЙ поТОре 1 ный запорах 1 НЯ 10 ШИЙ э,. "эспт 45не обеспечит сушественного погышсппя быстродействия, Продольный бифилярный заг 10 эинаОший элемент, приведенный на фиг, 9- 10 в двух варианта.(, обладает бй;ьшимбыстродействием, Для случая запомипяющси,0ячсЙки цил едриескОГО т 1 П я ряссуждеп И 5аналогичны,2. В куос пямятр запомнивОщего устройства стабилизируется температура. Д.1 Я эОЙ 55 цели применена охлакдаюшая среда с оольшой теплопрсводностью, например гелий(Не-П), В случае другой охлаждающей среды хороший теплсобмен между элементами и средой может быть достигнут путем интспсив ной циркуляции Охлаждающей среды внутри 1(у с я и я м я ти с дн я 1(О и р и 11 с и 0 л ь 3 0 Б а 111 Г елия-П открываются более широквз зозмокности в обеспечении стабилизации температуры во всех точках запоминающего куба и получении необходимых характеристик элементов.3, Вещество проводника 4 выбир 1 ается со строго определенными свойствами, влияющими на критические условия, для всех элементов запоминающего устройства. Критическая температура для этого вещества должна быть близка к температуре охлаждающей среды, но не выше ее. Чем ближе критическая температура вещества проводника 4 приближОНЯ к темпсратуре охлаждающей среды, тем меньший нукен ток для поддерживания несверхпроводящего состояния проводника 4,4. С помощью устройств автоматического регулирования температуры, например с датчика.ми из вещества проводника 4, и папрякения У,добиваОтся хорошего приближения теэПературы охлаждающей среды к крИпической темпсратуре вещества проводника 4 и значительного уменьшения напряжения У.5, При малой рязности температур учитываются и компенсируются магнитные поля, сушествуюшие вне запоминающего устройства и создаваемые, в частности, Землей, и в запоэ 1 ипяОщеэ устройстве от токов,Поскольку изменение магнитного поля вызывает изменение критической температуры вещества проводника 4, то только хорсшая экранирсвкя запоминающего у:тройства или сто частей повысит его надежность,Использованте гелия, экраттировка, устройства автоматического регулирования температуры и напряжения питания У, окупит себя при созданти запоминающих усгрсйств с емкостью более 10 - 10 единиц информации.С целью повышения быстродействия запись и считывание ведутся сразу нескольиими записывающими и считывающими у:тройствами.6. В запоминаюших устройствах критическая температура рабочего материала запоминающего элемента (вегцества проводника 4) поддерживается неизменной с помощью легкорегулирусмого и легкостабилизируемого однородного магнитного поля Для этой цели куб памяти 16 запоминающего устройства вместе с дьюаром 7 криостата помещается между полюсами большого электромагнита 18 (фиг. 11).При изготовлении запоминающих элементов мсгут быть использованы следуюшие материялы; в качестве рабочего материала проводника 4 в тор, таллий, Олово, индии; для сверхпроводпиков 5 - тантал, ниобий, технецип; для тстлоизоляции - спрессованное стеклсвслокпо, стекло; для электроизоляции - стекло,Настоящим изобретением предусмотрено выполнение элементов криогенного запоминающего устройства с теплсизслирующим слоем, сушсствуюшим в Нена границе с поверхностью твердого тела, в качестве теплоизоляции 6 с целью уменьшения габаритов и упрощения технслогии изготовления,253147 Предмет изобретения г,Я Криогенное запоминающее устройство, содержащее элементы с тепловой виксацией несверхпроводящего состояния, о т л и ч а ющ е ес я тем, что, с целью увеличения плотности расположения элементсв, повышения надсжности устрсйства, каждый элемент окружен теплопзолирующим слоем и псм,.щен в сверхтеплопроводящую среду, например в жгпдкий гелий.5