Устройство для стирания записи с носителей на жестких магнитных дисках

Изобретение относится к обеспечению информационной безопасности и может быть использовано для экстренного удаления информации с жесткого магнитного диска. Устройство для стирания записи с носителей на жестких магнитных дисках содержит соединенное с источником электрического питания средство создания стирающего магнитного поля, расположенное так, что вектор создаваемого им магнитного поля лежит в плоскости жесткого магнитного диска. Стирающее магнитное поле охватывает часть жесткого магнитного диска, лежащую вне области перемещения магнитных головок. В режиме стирания обеспечивается включение средства создания стирающего магнитного поля и привода вращения жесткого магнитного диска. Стирающее магнитное поле пересекает при вращении жесткого магнитного диска всю его рабочую поверхность. Устройство обеспечивает возможность повторного использования носителя информации на жестких магнитных дисках после экстренного уничтожения записи. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к технике стирания записей с носителей на жестких магнитных дисках (далее - НЖМД).

В настоящее время магнитные материалы, применяемые в НЖМД, обладают большой (150-200 кА/м) коэрцитивной силой, что требует мощных (300-500 кА/м) магнитных полей для стирания записи, которые приводят к механическим повреждениям элементов конструкции НЖМД, выполненных из магнитных материалов, в частности приводов магнитных головок.

Известно устройство для стирания записи с магнитного носителя, содержащее стирающую головку, состоящую из соленоида с магнитным сердечником, подключенного к источнику стирающего тока, и механизм перемещения магнитного носителя относительно стирающей головки (1).

Недостатком этого устройства является то, что в каждый момент времени в поле стирающей головки находится только один фрагмент магнитной записи, что требует значительного времени и, следовательно, больших энергетических затрат для стирания всей записи, и делает невозможным экстренное уничтожение информации.

Известно также устройство для стирания записи с магнитного носителя, в частности на жестких магнитных дисках, содержащее соединенный с источником питания соленоид, расположенный так, что вектор создаваемого им стирающего магнитного поля лежит в плоскости магнитного носителя (2).

Недостатком этого устройства, применительно к стиранию записи с НЖМД, также является механическое повреждение привода магнитных головок НЖМД силами, возникающими при мощном импульсе стирающего магнитного поля, что исключает возможность повторного использования НЖМД после стирания записи. Кроме того, необходимость создания мощного стирающего магнитного поля в большом объеме обуславливает низкую энергетическую эффективность устройства.

Наиболее близким к заявленному устройству по технической сущности и достигаемому результату является устройство для стирания записи с магнитного носителя, в том числе с НЖМД, содержащее соединенное с источником электрического питания средство создания стирающего магнитного поля, расположенное так, что вектор создаваемого им магнитного поля лежит в плоскости жесткого магнитного диска, причем последний оснащен приводом вращения (3). Средство создания стирающего магнитного поля создает мощное, намагничивающее до насыщения жесткий магнитный диск, стирающее магнитное поле в области, превышающей размеры НЖМД.

Недостатком этого устройства является механическое повреждение привода магнитных головок НЖМД силами, возникающими при мощном импульсе стирающего магнитного поля, что исключает возможность повторного использования НЖМД после стирания записи. Кроме этого, необходимость создания мощного стирающего магнитного поля в большом объеме обуславливает низкую энергетическую эффективность устройства.

Целью изобретения является намерение найти техническое решение, характеризующееся уменьшением энергетических затрат на стирание и обеспечивающее возможность повторного использования НЖМД после стирания информации.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для стирания записи с носителей на жестких магнитных дисках, содержащем соединенное с источником электрического питания средство создания стирающего магнитного поля, расположенное так, что вектор создаваемого им магнитного поля лежит в плоскости жесткого магнитного диска, причем последний оснащен приводом вращения, согласно изобретению, стирающее магнитное поле охватывает часть жесткого магнитного диска, лежащую вне области перемещения магнитных головок, а в режиме стирания обеспечивается включение средства создания стирающего магнитного поля и привода вращения жесткого магнитного диска, причем при этом стирающее магнитное поле пересекает при вращении жесткого магнитного диска всю его рабочую поверхность.

Данная совокупность существенных признаков характеризует сущность изобретения. Она необходима и достаточна при любой ее реализации.

Заявитель считает необходимым дать следующие пояснения к первому независимому пункту формулы.

В ней использован общий термин “средство создания стирающего магнитного поля” вместо “соленоид”. Это обусловлено тем, что магнитная система в виде одного соленоида является частным случаем исполнения средства создания стирающего магнитного поля. Их может быть множество конструкций в зависимости, например, от условий эксплуатации, габаритов устройств и т.д. Например, средство создания стирающего магнитного поля может представлять собой несколько соленоидов, произвольной в пространстве формы, которые, к тому же, могут быть различно ориентированы в пространстве. Векторы создаваемых ими магнитных полей также могут иметь различную ориентацию в пространстве. Токи в соленоидах могут течь в разных направлениях, например, во встречных направлениях. Даже если средство создания стирающего магнитного поля выполнено в виде одного соленоида, то он может иметь различные конструкции, например, иметь специфическую изогнутую в пространстве форму, и/или иметь несколько намоток и т.д.

Кроме того, заявитель считает необходимым отметить, что конструкция НЖМД всегда оснащена приводом для обеспечения его вращения и поддержания постоянной скорости этого вращения. Для реализации изобретения важно, чтобы при стирании записи привод был включен и обеспечивал вращение НЖМД, часть поверхности которого охвачена стирающим магнитным полем средства создания стирающего магнитного поля, например, представляющего собой катушку соленоида.

Кроме того, заявитель считает необходимым выделить следующие развития и/или уточнения общей совокупности существенных признаков изобретения, относящиеся к частным случаям выполнения или использования.

Как отмечалось выше, возможен любой вариант конструкции средства создания стирающего магнитного поля.

Наиболее предпочтительным является конструкция средства создания стирающего магнитного поля в виде соленоида, выполненного в виде катушки, длина намотки которой составляет часть диаметра жесткого магнитного диска, которая размещена вне области перемещения магнитных головок, так что край катушки сдвинут от центра жесткого магнитного диска, а привод вращения жесткого магнитного диска и соленоид в режиме стирания записи подключены к источнику электрического питания таким образом, чтобы создаваемое соленоидом стирающее магнитное поле пересекало при вращении жесткого магнитного диска всю его рабочую поверхность.

В данном случае под фразой “привод вращения жесткого магнитного диска и соленоид при стирании записи подключены к источнику питания” понимается любой вариант подключения привода вращения жесткого магнитного диска и соленоида к источнику электрического питания, например, вариант, при котором оба подключены к общему источнику питания (причем соленоид подключен к этому источнику через преобразователь) или вариант, при котором каждый из них подключен к своему отдельному источнику электрического питания, что технически осуществить значительно проще. Некоторые предпочтительные варианты подключения будут показаны ниже. Главное, чтобы в любом случае реализовывалась бы сущность изобретения, которая заключается в том, что магнитное поле соленоида охватывает часть жесткого магнитного диска, лежащую вне области перемещения магнитных головок, и в режиме стирания обеспечивается включение электропитания соленоида и привода вращения жесткого магнитного диска, причем при этом стирающее магнитное поле пересекает при вращении жесткого магнитного диска всю его рабочую поверхность.

Как отмечалось выше, возможен любой вариант подключения привода вращения жесткого магнитного диска и соленоида к источнику электрического питания. Ниже приводим некоторые из них.

Желательно, чтобы привод вращения жесткого магнитного диска был подключен к источнику автономного электрического питания, имеющему общий выключатель с источником электрического питания средства создания стирающего магнитного поля. Данная схема проста по исполнению, надежна и обеспечивает синхронное подключение к источникам электрического питания привода вращения жесткого магнитного диска и средства создания стирающего магнитного поля, например, соленоида.

Если устройство для стирания записи вмонтировано в компьютер, то предпочтительно, чтобы привод вращения жесткого магнитного диска был подключен к источнику электрического питания компьютера и, через устройство блокировки, к источнику автономного электрического питания. В этом случае устройство для стирания записи при возникновении необходимости включения может быть включено как от источника электрического питания компьютера, если потребность стереть записи возникла при работе компьютера, так и от источника автономного электрического питания, если потребность стереть записи возникла в момент, когда компьютер выключен.

В последнем случае целесообразно, чтобы устройство блокировки было бы выполнено в виде встречно включенных диодов, аноды которых подключены последовательно в цепи автономного электрического питания и электрического питания компьютера, а катоды к приводу вращения жесткого магнитного диска. Такая схема характеризуется экономичностью, а также надежностью в эксплуатации и ремонте.

Важным вопросом является длина намотки катушки соленоида и ее положение относительно центра жесткого магнитного диска, поскольку за счет этого обеспечивается важнейшее условие: при стирании магнитных записей стирающее магнитное поле пересекает при вращении жесткого магнитного диска всю его рабочую поверхность вне области перемещения магнитных головок.

По мнению заявителя, для обеспечения этого желательно, чтобы длина намотки катушки соленоида составляла бы от 0,2 D до 0,5 D, где D - диаметр жесткого магнитного диска. При длине намотки катушки соленоида меньшей 0,2 D технически сложно создать стирающее магнитное поле, достаточное для обеспечения эффективного стирания. При длине намотки катушки соленоида большей 0,5 D будут ломаться магнитные головки, так как стирающее магнитное поле будет их “доставать” несмотря на сдвиг катушки соленоида на край жесткого магнитного диска.

Что касается сдвига края катушки от центра жесткого магнитного диска, то, по мнению заявителя, предпочтительно, чтобы край катушки был бы сдвинут от центра жесткого магнитного диска на расстояние от 0,1 D до 0,2 D, где D - диаметр жесткого магнитного диска. Такие условия выбраны из следующего. Как известно, жесткий магнитный диск состоит из двух частей: центральной “неработающей” части и периферийной рабочей части, предназначенной для магнитной записи. Исходя из этой особенности конструкции жесткого магнитного диска вышеприведенный интервал выбран для того, чтобы при стирании обеспечить охват стирающим магнитным полем рабочей части магнитного диска с некоторым “запасом”, при котором оно пересекает и часть поверхности “неработающей” части жесткого магнитного диска для обеспечения надежности стирания.

Вышеприведенные параметры могут быть выражены, например (для НЖМД с диаметром магнитного диска 3.5") следующим образом: соленоид выполнен в виде катушки с длиной намотки 30-35 мм, размещенной вне области перемещения магнитных головок, так что край катушки сдвинут от края корпуса носителя в сторону оси магнитного диска на расстояние 3-5 мм.

Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежами.

На фиг.1 изображено заявленное устройство, аксонометрия;

На фиг.2 показана блок-схема подключения автономного электрического источника питания и источника электрического питания компьютера через устройство блокировки к приводу НЖМД.

На фиг.3 показан пример выполнения устройства блокировки на основе встречно включенных диодов.

Заявленное устройство содержит средство создания стирающего магнитного поля, выполненное в виде соленоида 1, источник автономного электрического питания 2 привода НЖМД, источник электрического питания 3 соленоида 1, общий для обоих источников электрического питания выключатель 4 (фиг.1).

Соленоид 1 имеет длину, которая выбирается в интервале от 0,2 D до 0,5 D, где D - диаметр жесткого магнитного диска 5, который может составлять 5.25, 3.5, 2.5, 1.8 дюйма. Соленоид 1 смещен относительно оси жесткого магнитного диска 5 на расстояние, находящиеся в интервале от 0,1 D до 0,2 D, где D - диаметр жесткого магнитного диска 5, и расположен так, что его стирающее магнитное поле действует вне области перемещения магнитных головок 6.

Выход источника автономного электрического питания 2 через выключатель 4 подключен к разъему электрического питания привода вращения НЖМД. Выход источника электрического питания 3 соленоида 1 через выключатель 4 подключен к соленоиду 1.

В варианте устройства, предусматривающем стирание записи на жестком магнитном диске, встроенном в компьютер и показанном на фиг.2, источник электрического питания 7 компьютера и источник автономного электрического питания 2 привода НЖМД подключены к разъему электрического питания 9 НЖМД через устройство блокировки 8.

Вариант выполнения устройства блокировки 8 на основе двух пар встречно включенных диодов показан на фиг.3. Каждая пара диодов 9, 10 и 11, 12 работает соответственно для источников электрического питания на 5 и на 12 В.

Устройство, представленное на фиг.1, работает следующим образом. При одновременном включении источника автономного электрического питания 2 привода НЖМД и источника электрического питания 3 соленоида 1 выключателем 4 начинает вращаться жесткий магнитный диск 5 НЖМД и одновременно в соленоиде 1 возникает мощное стирающее магнитное поле. Участки жесткого магнитного диска 5 с записью проходят через область действия стирающего магнитного поля, где запись стирается. При этом, поскольку напряженность стирающего магнитного поля в области расположения магнитных головок 6 мала, она не приводит к механической деформации привода магнитных головок 6. Это обстоятельство делает возможным повторное использование НЖМД после стирания записи. Характерное время, за которое жесткий магнитный диск делает полный оборот, составляет 10-30 мс. Таким образом, можно считать, что предложенное устройство может реализовать экстренное уничтожение записи.

Источник электрического питания соленоида 1 может быть выполнен либо на основе батареи конденсаторов, заряжаемых от вспомогательного выпрямителя (преобразователя), либо в виде блока, работающего от электрической сети и обеспечивающего необходимый ток для питания соленоида 1.

По сравнению с рассмотренными выше аналогами и прототипом, предложенное устройство обеспечивает уменьшение энергетических затрат за счет того, что магнитное поле создается в области по крайней мере в 2-3 раза меньшей, чем в известных устройствах аналогичного назначения.

Вариант подключения привода НЖМД в случае, когда НЖМД работает в штатном режиме, показан на фиг.2. Устройство блокировки выполнено таким образом, что при включении компьютера питание НЖМД осуществляется в штатном режиме и источник автономного электрического питания 2 привода НЖМД не оказывает влияния на работу устройства. В этом случае питание НЖМД производится от источника электрического питания 7 компьютера. Когда компьютер выключен, питание привода НЖМД при необходимости стирания записи осуществляется от источника автономного электрического питания 2 привода НЖМД.

Устройство блокировки может быть реализовано с помощью электромагнитного реле, управляющая обмотка которого подключена к источнику электрического питания компьютера, а также, как показано на фиг.3, с помощью двух пар встречно включенных диодов. Когда включен источник электрического питания 7 компьютера, питание НЖМД осуществляется через открытые диоды 9, 11, в то время как диоды 10, 12 закрыты, вследствие чего источник автономного электрического питания 2 привода НЖМД отключен от НЖМД. Когда источник электрического питания 7 компьютера выключен, питание НЖМД осуществляется от источника автономного электрического питания 2 привода НЖМД через открытые диоды 10, 12, в то время как диоды 9, 11 закрыты.

Таким образом, заявленное техническое решение позволяет значительно снизить энергетические затраты за счет уменьшения объема создаваемых магнитных полей и реализовать возможность повторного использования НЖМД после стирания записи, поскольку расположение соленоида предотвращает механические повреждения привода магнитных головок НЖМД.

Источники информации

1. Патент Японии №05266418, кл. G 11 В 5/024, опублик. 1993 г.

2. Патент США №3143689, кл. G 11 В 5/024, опублик. 1964 г.

3. Патент РФ №2144223, кл. G 11 В 5/024, опублик. 2000 г. (прототип).

1. Устройство для стирания записи с носителей на жестких магнитных дисках, содержащее соединенное с источником электрического питания средство создания стирающего магнитного поля, расположенное так, что вектор создаваемого им магнитного поля лежит в плоскости жесткого магнитного диска, причем последний оснащен приводом вращения, отличающееся тем, что стирающее магнитное поле охватывает часть жесткого магнитного диска, лежащую вне области перемещения магнитных головок, а в режиме стирания обеспечивается включение средства создания стирающего магнитного поля и привода вращения жесткого магнитного диска, причем при этом стирающее магнитное поле пересекает при вращении жесткого магнитного диска всю его рабочую поверхность.

2. Устройство для стирания записи с носителей на жестких магнитных дисках по п.1, отличающееся тем, что средство создания стирающего магнитного поля представляет собой соленоид, выполненный в виде катушки, длина намотки которой составляет часть диаметра жесткого магнитного диска, которая размещена вне области перемещения магнитных головок, так что край катушки сдвинут от центра жесткого магнитного диска, а привод вращения жесткого магнитного диска и соленоид в режиме стирания записи подключены к источнику электрического питания таким образом, чтобы создаваемое соленоидом стирающее магнитное поле пересекало при вращении жесткого магнитного диска всю его рабочую поверхность.

3. Устройство для стирания записи с носителей на жестких магнитных дисках по п.1, отличающееся тем, что привод вращения жесткого магнитного диска подключен к источнику автономного электрического питания, имеющему общий выключатель с источником электрического питания средства создания стирающего магнитного поля.

4. Устройство для стирания записи с носителей на жестких магнитных дисках по п.1, отличающееся тем, что привод вращения жесткого магнитного диска подключен к источнику электрического питания компьютера и, через устройство блокировки, к источнику автономного электрического питания.

5. Устройство для стирания записи с носителей на жестких магнитных дисках по п.4, отличающееся тем, что устройство блокировки выполнено в виде встречно включенных диодов, аноды которых подключены последовательно в цепи автономного электрического питания и электрического питания компьютера, а катоды - к приводу вращения жесткого магнитного диска.

6. Устройство для стирания записи с носителей на жестких магнитных дисках по п.2, отличающееся тем, что длина намотки катушки соленоида составляет от 0,2 D до 0,5 D, где D - диаметр жесткого магнитного диска.

7. Устройство для стирания записи с носителей на жестких магнитных дисках по п.2, отличающееся тем, что край катушки сдвинут от центра жесткого магнитного диска на расстояние от 0,1 D до 0,2 D, где D - диаметр жесткого магнитного диска.