РОССИЙСКАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА

РОССИЙСКАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯ

БИБЛИОТЕКА

Двадцатая Юбилейная Международная Конференция "Крым 2013"

«Библиотеки и информационные ресурсы в современном мире науки, культуры, образования и бизнеса»

Сохранность информации на компакт-дисках с металлокерамическим слоем

С.А.Добрусина, Российская национальная библиотека, Санкт-Петербург, Россия



Для оценки качества информации, записанной на DVD, международными стандартами

ISO ISO/IEС 10995:2011. Information technology – Digitally recorded media for information interchange and storage – Test method for the estimation of the archival lifetime of optical media

и ECMA 379. Test Method for the Estimation of the Archival Life time of Optical Media. 1st ed. June 2007

регламентируются следующие параметры:максимальное количество внутренних ошибок (PIE, PI, PI Peak), равное 280; максимальное количество внешних (некорректируемых) ошибок (PIF, POF) - 8-10; индекс качества: более 97% - отличное качество, 90-97% - хорошее качество, менее 80% - низкое качество.



Результаты тестирования дисков в процессе тепло-влажного старения: изменение максимального

количества внутренних ошибок PI max (KProbe 2) и PIE max (Nero CD-DVD)

Тестирование по программе KProbe 2

0

20

40

60

80

100

0 100 200 300 400 500 600 700 800

Время старения, ч

PI m

ax

Тестирование по программе Nero CD-DVD

0

20

40

60

80

100

0 100 200 300 400 500 600 700 800


PIE

max

Результаты тестирования дисков в процессе тепло-влажного старения: изменение максимального количества внешних ошибок PIF max (KProbe 2) и PIF max (Nero CD-

DVD)



0

10

20

30

40

50

60

0 100 200 300 400 500 600 700 800


PIF

max

0

10

20

30

40

50

60

0 100 200 300 400 500 600 700 800


PIF

max





Изменение индекса качества QR в процессе тепло-влажного старения:

Тестирование по программе DVD InfoPro


0

20

40

60

80

100

0 200 400 600 800


QR, %

0

20

40

60

80

100

0 100 200 300 400 500 600 700 800


QR, %

Изменение индекса качества QR в процессе светового старения:

Тестирование по программе DVD InfoPro


0

20

40

60

80

100

0 50 100 150 200 250 300


QR, %

0

20

40

60

80

100

0 50 100 150 200 250 300

Время старения,ч

QR, %

РОССИЙСКАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯБИБЛИОТЕКА



Изменение среднего количества внутренних ошибок (PIE Averаge и PIE Avg) при тестировании дисков в

процессе тепло-влажного старения



0

5

10

15

20

25

0 100 200 300 400 500 600 700 800Время старения, ч

PIE

Avg

Ряд1 Линейный (Ряд1)

0

5

10

15

20

25

0 100 200 300 400 500 600 700 800


PIE

Aver

age




Изменение среднего количества внешних ошибок (PIFAverаge и PIFAvg) при тестировании дисков в

процессе тепло-влажного старения



0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

0 100 200 300 400 500 600 700 800Время старения, ч

PIF

Aver

age


0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

0 100 200 300 400 500 600 700 800Время старения, ч

PIF

Avg




Изменение среднего количества внутренних ошибок (PIE Averаge и PIE Avg) при тестировании дисков в

процессе светового старения



0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 50 100 150 200 250 300Время старения, ч

PIE

Avg


0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 50 100 150 200 250 300Время старения, ч

PIE

Aver

age




Результаты тестирования компакт дисков с металлокерамическим слоем (DTD) в процессе тепло-влажного старения (t = 80оС и w=65%) показали: максимальное количество внутренних ошибок (PIE) к концу старения возрастает, но не достигает предельных 280, регламентируемых стандартом. По результатам тестирования по программе Nero CD-DVD - 80, по DVD InfoPro - 200, KProbe - 60; максимальное количество внешних ошибок (PIF) возрастает, но даже после 700 ч старения также не превышает 8-10, определенное стандартами. По результатам тестирования по программе Nero CD-DVD - 9, DVD InfoPro - 10, KProbe 2 - 10. значение индекса качества по тестам DVD InfoPro равно 90% и после 700 ч старения может быть оценено как хорошее, по Nero CD-DVD равно 60%;средние значения количества внутренних и внешних ошибок, определенные по двум программам, значительно ниже предельных значений, регламентируемых стандартами: по программе Nero CD-DVD количество PIE - 23, PIF - 1, по программе KProbe 2 - 19 и 2 соответственно; визуальные признаки физического нарушения целостности дисков (затеки влаги под рабочий слой, расслаивание, повреждение клеящего слоя, изменение геометрии диска и т.д.) отсутствуют; выборочная проверка информации, записанной на дисках, показала ее полную доступность.



максимальное количество внутренних ошибок к концу светового старения достигает по результатам тестирования следующих значений: Nero CD-DVD - 80, DVD InfoPro - 130, KProbe 2 - 75. Однако полученные значения всегда ниже предельных (280), регламентируемых стандартом;максимальное количество внешних ошибок возрастает в процессе светового старения и колеблется в пределах 10-20, независимо от программы, использованной для тестирования: Nero CD-DVD - 20, DVD InfoPro - 10, KProbe 2 - 14;значения индекса качества по тестам DVD InfoPro равно 84%, Nero CD-DVD - 25%;средние значения количества внутренних и внешних ошибок, определенные по двум программам (Nero CD-DVD и KProbe 2), стабильны на протяжении всего старения и значительно ниже предельных значений, определенных стандартами;визуальные признаки физического нарушения целостности поверхности дисков отсутствуют;информация на всех дисках полностью доступна



Вывод

Эксплуатационные свойства документа на компакт-диске с металлокерамическим слоем , т.е. его способность к воспроизведению информации, сохраняются в полной мере после воздействия различных факторов окружающей среды (повышенной температуры, относительной влажности, светового излучения) Сравнение результатов тестов в процессе тепло-влажного и светового старения позволяет констатировать, что диски более восприимчивы к действию света.



Развитие микромицетов на поверхности DTD дисков (х100)

Диск через 28 суток Диск через 84 суток Диск через 196 суток

культивирования культивирования культивирования микромицетов микромицетов микромицетов

Результаты тестирования дисков с помощью программы KProbe до и после микробиологического воздействия : среднее количество внутренних

ошибок (PI Avg), среднее количество внешних ошибок (PIF Avg)

0

5

10

15

20

25

30

28 56 84 140 196

Время роста грибов, сут

PI A

vg

контроль после выращивания

0

0,1

0,2

0,3

0,4

28 56 84 140 196

Время роста грибов, сутP

IF A

vg

контроль после выращивания

Результаты тестирования дисков с помощью программы KProbe до и после тепло-влажного старения и микробиологического воздействия: среднее количество внутренних ошибок (PI Avg), среднее количество

внешних ошибок (PIF Avg)

Результаты тестирования дисков с помощью программы Nero CD-DVD до и после тепло-влажного старения и микробиологического воздействия :

DVD : контрольный диск (справа) и диск после культивирования микромицетов в течение 147

суток (слева)

DTD : А – контрольный диск, В – диск после тепло-влажного старения в течение 700 ч и культивирования

микромицетов в течение 196 суток А В



Выводы

Воздействие микромицетов на DTD диски производства компании Northern Spar Spol.sr. однократной записи формата DVD+R в течение 7 месяцев незначительно снизило их качество

Максимальное увеличение среднего количества внутренних ошибок PI Avg показано в программе KProbe – 3,86, внешних ошибок PI Failures Avg – в программе Nero CD-DVD - 0,06. Максимальное снижение индекса качества – 2 %.Устойчивость дисков к воздействию плесневых грибов в течение 7 месяцев в соответствии с ГОСТ 9.048–89 оценена в 3 балла по 6-балльной шкале

Искусственное тепло-влажное старение дисков в течение 700 часов и последующий рост на них микромицетов в течение 3 месяцев привели к более значимому снижению качества дисков

Максимальное увеличение среднего числа внутренних ошибок PI Errors Avg после старения дисков по отношению к контрольным составило 5,57, после старения и культивирования грибов – 5,58 (в программе Nero CD-DVD). Максимальное увеличение среднего количества внутренних и внешних ошибок дисков по отношению к контрольным было равно соответственно 2,41 и 2,40 (в программе KProbe). Максимальное снижение индекса качества составило у дисков после старения 46 %, после старения и роста микромицетов – 53 %.

Грибостойкость дисков, подвергнутых искусственному тепло-влажному старению и воздействию грибов, оценена в 2 балла



Оценка долговечности дисков

Для оценки долговечности носителей информации использован метод ускоренного старения в климатической камере при одном режиме с последующей статистической обработкой результатов и расчетом долговечности материала по модели Эйринга, предложенной ISO 10995 2011:

Lifestress= Exp{ln(A)+(∆Н/k · Tstress ) + (В· Rнstress )}, где

A - временная постоянная;

∆Н- энергия активации процесса химической деструкции материала (the activation energy per molecule), Дж/моль;

k - постоянная Больцмана 1,3807∙10-23 Дж/моль∙К;

Tstress - температура, К;

B – экспоненциальный коэффициент относительной влажности;

RНstress относительная влажность, %.



Зная значение энергии активации процесса деструкции материала и экспоненциальный коэффициент относительной влажности (В), можно рассчитать время жизни дисков (τ), подвергнутых искусственному тепло-влажному старению при температуре 80°C и относительной влажности воздуха 65% :

Расчет по поликарбонатной компоненте показал:время жизни дисков в условиях искусственного старения τ[80 °C/65% RH]= 1458,33ч = 0,16 лет ≈ 2 месяцавремя жизни дисков в нормальных условияхτ[25 °C/50% RH]= 317485,16 ч ≈ 36 летЧтобы соотнести режим испытания с нормальными условиями хранения при 25 °C и 50% RH, принятыми в стандарте, вводится усредненная (приведенная) влажность, которая для выполненного режима старения равна 31%. время жизни диска диска с учетом приведенной влажности τ[80°C/31% RH]= 6334,03 ч ≈ 9 месяцев

Расчет по металлокерамической компонентеτ[80 °C/65% RH]= 25955,68 ч ≈ 3 года τ[25 °C/50% RH]= 10086694,52 ч ≈ 1150 лет τ[80 °C/31% RH]= 424452,87 ч ≈ 48 лет



Работа выполнена сотрудниками ФЦКБФ:

к.т.н. Т.Д. Великовой, к.т.н. А.Г. Горяевой,

Н.И. Подгорной, В.М. Цитович

под руководством д.т.н. С.А. Добрусиной



СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!

Контактная информация:

[email protected]

РОССИЙСКАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА

Documents