11納米是怎樣煉成的？（三）
舟子點(diǎn)評：好東西,很好的科普讀物,云中日后如有興趣,繼續(xù)寫啊!
在這一部分里，我來介紹一下影響飛行高度的幾個(gè)因素，只有弄清楚了這些，才知道怎么去控制，改善，達(dá)到要求。
首先是關(guān)于硬盤分析器的機(jī)械組裝精度。根據(jù)大量的試驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)分析，大約每0.01毫米高度方向的誤差會影響到磁頭約0.5納米的飛行高度。所以，對于硬盤分析器組裝精度的最終控制是：平行度和高度尺寸誤差在0.005毫米以內(nèi)。以我們的技術(shù)而言，做到這一點(diǎn)并不難。只是這其中要引進(jìn)一種激光測距設(shè)備，做非接觸式或無損檢測，才能滿足實(shí)際的要求。這種激光測量設(shè)備是如此的高精度，大概是什么限制出口的技術(shù)吧！當(dāng)初引進(jìn)時(shí)，是要簽訂一份保證書的：保證此項(xiàng)技術(shù)及設(shè)備不得用于軍事及核武的研究。
其次是關(guān)于磁頭組合的機(jī)械組裝精度，諸如：磁頭的裝配高度，磁頭的初始傾斜，彈性金屬薄片的彈性力的控制等。根據(jù)大量的試驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)分析，彈性力每變化0.1克大約影響磁頭飛行高度約0.5納米，所以，對彈性力的控制規(guī)格是在0.05克內(nèi)。我們都開發(fā)有相應(yīng)的設(shè)備來度量這些要素，這些設(shè)備從初期的測量單一要素的手動(dòng)機(jī)型，發(fā)展到現(xiàn)在的聯(lián)合自動(dòng)測量，效率一直在不斷地被改進(jìn)。
現(xiàn)在到了最關(guān)鍵的地方了，我們究竟如何才知道每個(gè)磁頭的實(shí)際飛行高度呢？
為了測量這個(gè)間隙或飛行高度，我們經(jīng)歷了三次技術(shù)變革。最早是通過信號的強(qiáng)弱來判斷。簡單介紹一下：在磁頭里面集成有一個(gè)電阻，當(dāng)加上一定功率的電流時(shí)，電阻會膨脹，使磁頭的讀寫極尖位離碟片近一些。這個(gè)膨脹是納米級別的，基本上和加上的功率成線性關(guān)系。所以當(dāng)磁頭的讀寫極尖位離碟片近時(shí)，信號就強(qiáng)一些；反之，信號就弱一些。
這種第一代根據(jù)信號強(qiáng)弱來判斷的技術(shù)很快就被淘汰掉了，因?yàn)榫炔粔颍貜?fù)性和再現(xiàn)性都達(dá)不到要求。其中誤判的風(fēng)險(xiǎn)是導(dǎo)致磁頭硬性觸碟，這是絕對不允許的。
第二代技術(shù)的原理是這樣的：當(dāng)磁頭讀寫極尖位離碟片很近時(shí)，我們可以探測到碟片的轉(zhuǎn)速有一個(gè)微小的變化。通過這個(gè)微小的變化，我們可以判定磁頭的飛行高度。但是因?yàn)橛脖P馬達(dá)的多樣性，這種技術(shù)在使用中有很大的局限性，也被淘汰了。
第三代技術(shù)的原理是用高靈敏度的振動(dòng)傳感器來捕捉判斷條件。因?yàn)楫?dāng)磁頭讀寫極尖位迫近碟片時(shí)，會產(chǎn)生一個(gè)振動(dòng)。傳感器捕捉到這個(gè)振動(dòng)，把它轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)過處理，便可作為判斷依據(jù)使用了。這一代技術(shù)是比較成功的，可靠性和安全性都比較好，唯一的缺點(diǎn)是對環(huán)境的要求比較高：環(huán)境噪音的影響需要排除。不過，由于磁頭接近碟片時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)是一些特有的頻率，通過算法可以把這些頻率的波形分離出來，這樣就可以做到和環(huán)境噪音無關(guān)了，除非環(huán)境噪音里面剛好包含有相似頻率的波形。
結(jié)束語：技術(shù)進(jìn)步是永不停歇的！我們也是經(jīng)歷過數(shù)年的發(fā)展，集合眾人的智慧，才走到今天這一步的。每每到了“山窮水盡疑無路”的時(shí)候，忽然“柳暗花明又一村”。而新技術(shù)，新發(fā)明，新專利，新人才的涌現(xiàn)又不斷地為我們輸入新鮮的血液。技術(shù)的開發(fā)有時(shí)候就是一種境界，“不識廬山真面目，只緣身在此山中”，而克服這種局限性的唯一途徑就是：“欲窮千里目，更上一層樓。”
（完）
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