[发明专利]一种基于磁性介质特性的快速消磁方法

说明书

本发明提供一种基于磁性介质特性的快速消磁方法，通过磁性介质识别模块，采用条码扫描、图像采集等多源传感协同方式获取待消磁磁性介质的品牌、类型、容量、生产时间等基础信息，并借助数据处理技术及磁性介质识别算法实现磁性介质识别，进而提取待消磁磁性介质的磁记录方式、材料特性、矫顽力等特征信息；通过消磁参数优化设定模块，基于消磁优化设定模型获得针对待消磁磁性介质的磁场强度、消磁角度等消磁参数的优化设定值；通过消磁磁场闭环控制模块，结合领域专家知识，采用集磁场控制算法、充电放电装置、磁场产生装置、磁场及环境特性测量传感器为一体的闭环控制机制进行消磁参数设定值跟踪，完成待消磁磁性介质的快速消磁。

技术领域

本发明属于存储介质的技术领域，尤其涉及一种基于磁性介质特性的快速消磁方法。

背景技术

存储介质包括硬盘、光盘、优盘、固态硬盘、存储卡、内存卡以及特殊芯片等多种类型，进一步可划分为磁性和非磁性介质两种。磁记录介质所具有的多次记录、重复使用等优点使其成为目前各专业应用领域和消费电子领域的主要信息存储介质之一^[1]。磁记录介质使用过程中常常需要抹除已记录信息以实现其多次使用，通常采用的格式化或直接覆写等软件操作方式存在隐私信息泄漏隐患，因此需要采用消磁方式实现原始数据的彻底清除，以满足软件复制、音像作品制造及数据处理中心等商业部门的消除重写噪声等要求，以及军事、机要、金融等部门对数据安全保密的需求。

磁性介质记录数据是通过写入磁头将代表数据“0”和“1”的电信号转化为磁记录介质上方向相反的剩磁位的过程。读取数据是将磁粒子极性转换成电脉冲信号，再利用数据转换器将其变成电脑可用数据的过程^[2]。磁性介质信息消除在本质上是通过外加强磁场将代表数据的剩磁位极性变为无序排列，消磁过程是使磁性介质转换为剩磁为零的磁中性状态或磁化方向相同的单向饱和状态的过程。文献[3]将消磁方法分为交流法和直流法，其中：前者具有体积大、成本高等特点，适合固定场合使用；后者多采用高性能永磁材料制作，具有体积小、成本低等特点，适合移动场所使用；在消磁效果上，后者因包含直流噪声而弱于前者。

研究表明，影响磁性介质消磁效果的主要因素包括消磁磁场强度、介质消磁角度、磁性介质类型及其矫顽力、矩形比、开关场分布、颗粒取向等参数^[1]。为保证消磁效果，针对消磁磁场强度与待消磁介质材料矫顽力间的倍数关系，以及矫顽力的时变特性，不同文献给出了差异化的建议，如：文献[4]指出，磁场强度至少为磁性介质矫顽磁性的5倍，并且指出磁性介质的矫顽特性随介质老化而呈现增加的趋势；文献[5]指出，硬磁盘、磁带等磁性材料的矫顽力差别显著，矫顽力随磁记录密度的增加而增大；文献[6]指出外加磁场强度至少需要达到待消磁磁性介质矫顽力的2倍以上；文献[1]指出，依据经验法则，消磁磁场的强度应是待消磁介质矫顽力的3倍以上；文献[7]指出了硬盘盘片颗粒和薄膜盘粒子取向分散对消磁的难易程度有较大影响；文献[8]指出了硬盘盘片磁粉的材料种类在不同消磁方式下的效果有明显差异；文献[9]指出了硬盘老化程度和环境温度对磁性介质消磁效果的影响。由上述研究可知，目前针对磁性介质消磁磁场的量级还未有统一的标准，还缺少详实确切的机理分析与数据支撑，但明确的是：不同特性磁性介质的矫顽力、材料属性不同，实现其彻底消磁的磁场强度、消磁方式也具有差异性。因此，有必要研究不同磁性介质在不同消磁磁场强度、消磁方式下的消磁效果。

消磁效果的评价包括直接和间接两种方法。直接法通过测量分析磁性介质消磁前后残留信号的电平进行，一般要求残留信号的幅度应降低到原始幅度的90dB(约为0.003％)以下^[1]；该方法需要标准测试设备、消磁设备以及高灵敏度、低噪声放大器和频谱分析仪等仪器，但硬磁盘的盘片和磁头拆分再重新组装后难以恢复其精密的初始配合状态，需要搭建专用的测试平台，这使得该方法难以实施。间接法采用通过观测磁性介质记录信号消除前后记录位的图形变化的方式实现，主要设备是磁力显微镜(MFM)，通过比较消磁前后磁性介质记录膜的形貌图和记录信息位的磁力图，以及在磁性介质上表征写入信息的磁斑的消失与否，进行消磁效果的判定，但该方法目前还缺少定量数据的支撑，尤其是在对磁斑渐变过程描述方面的研究更为欠缺。