[發明專利]磁頭飛行中磁盤表面潤滑膜變化的觀測方法及裝置

在審

• 申請號: 201410364859.0
• 申請日: 2014-07-25
• 公開（公告）號: CN104121857A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 劉卿卿;李冉
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: G01B11/06
• 分類號: G01B11/06;G01N21/21
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 顧進;葉涓涓

技術領域

本發明屬于光學測量技術領域，尤其是涉及一種用于觀測磁頭飛行中磁盤表面潤滑膜變化的方法及裝置。

背景技術

隨著計算機在各個領域的廣泛應用，人們對計算機的存儲容量要求越來越大。隨著計算機存儲容量的增加，硬盤磁盤與磁頭之間的距離越來越小，以至于在存取數據時磁頭距離磁盤的飛行高度僅為1-2nm。在這一過程中，磁盤表面的液體潤滑膜可能會與磁頭發生結合，形成彎液面、潤滑膜破損等等。因此，研究磁盤表面液體潤滑膜的特性具有十分重要的意義，它關系到磁盤工作的穩定性和耐久性等關鍵特性。觀察磁頭存取數據時的磁盤表面潤滑膜厚度變化狀況，可以輔助研究潤滑膜的特性，從而為潤滑膜的改善提供基礎。然而在過去的研究中，多數的潤滑膜觀測方法采用的是橢偏儀或者偏振光顯微鏡，光線通過潤滑膜，照射到磁盤基底，并由磁盤基底反射回來，再次通過潤滑膜，由于不同的膜厚對偏振光的反射強度不同，因此反射光線的強度隨著膜厚的變化而變化，從而獲得潤滑膜厚信息。該方法有比較高的測量分辨力，然而由于物鏡的傾斜設置，使得該方法的觀測范圍較小，同時物鏡、照明系統與磁頭均設計在被測面的同一側，而由于顯微鏡物鏡的工作距離較短，當磁頭在潤滑膜表面振動時，磁頭將遮擋部分入射光，使成像不完整。為了獲得完整的像，必須嚴格控制磁頭振動的時間以及觀測時間，使觀測從磁頭離開被測表面一定高度時開始。因此該方法只能觀測磁頭離開被測面后潤滑膜的變化狀況，而不能用于磁頭存取過程中對磁盤表面潤滑膜狀態變化狀況的實時觀察。

發明內容

為解決上述問題，本發明公開了一種存取數據時磁頭飛行對磁盤表面潤滑膜的影響的實時觀測方法和裝置，具有較大的觀測范圍。

為了達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種磁頭飛行中磁盤表面潤滑膜變化的觀測方法，包括如下步驟：

步驟A，根據以下公式計算出觀測裝置在消光條件下起偏器，檢偏器的角度值：

2Pd+Δd=π2]]>

r_dcosA_d+sinA_d＝0

步驟B，根據步驟A計算出的檢偏器的角度值固定檢偏器的角度，通過旋轉起偏器，輕微改變起偏器的角度，在每個角度條件下在載物臺上放置多組實驗材料，所述實驗材料包括蓋玻片、蓋玻片表面附著的DLC、以及DLC表面附著的潤滑膜，所述多組實驗材料中的潤滑膜厚度不同；獲取圖像光強信息，得到在起偏器不同角度下CCD相機采集到的薄膜厚度測量數值和光強信息，并繪制曲線，得到使光強與薄膜厚度成正比的起偏器角度，并獲得正比公式；

步驟C，調整起偏器角度為使光強與薄膜厚度成正比時的角度值，將實驗材料放置于載物臺上；

步驟D，調整載物臺高度，觀察CCD相機的實時圖像進行對焦；

步驟E，調整光纖探針高度，使其完成與實驗材料的彈性接觸-振動-固體接觸-分離全過程，同時CCD相機實時獲取圖像信息并傳輸至計算機；

步驟E，圖像處理和存儲；

步驟F，獲取在步驟E過程中獲得的圖像各點的光強信息，進行圖像處理后獲得平均光強數據，根據上述正比公式快速計算出模擬磁頭飛行過程中實驗材料中潤滑膜厚度值。

進一步的，所述步驟B中，光纖探針不與實驗材料接觸。

進一步的，所述光纖探針表面附著DLC。