Discos ópticos: Estructura, deterioro y preservación

1. Discos ópticos:Estructura, deterioro y preservación Claudio Hernández Cecilia Salgado

2. Discos ópticos • La grabación digital es creada mediante la modificación de una de las superficies por un láser • Los discos ópticos se componen de varios estratos • Los datos se almacenan en un surco en espiral que comienza en el centro del disco • En los discos ópticos la lectura no se hace de forma secuencial, por lo que se puede acceder a la información de forma rápida

3. Discos ópticos • CD Compact Disc • DVD Digital versatil Disc • DB Blu-ray Disc

4. Definiciones • Disco compacto CD (compact disc). Formato de disco óptico en el cual la capa de información esta localizada en una superficie de sustrato. La información es leída por medio de un rayo óptico. • Disco compacto grabable CDR (compact disc-recordable). Disco óptico en el cual la información puede ser grabada en ciertas áreas del formato del disco. La información es grabada una vez y leída varias.

5. Definiciones • Disco compacto memoria para lectura solamenteCD-ROM (compact disc read only memory). Disco óptico en el cual la información es transferida durante la manufactura en ciertas áreas del formato del disco. La información puede ser leída varias veces. • Disco compacto re-escribible (compact disc-rewritable). Disco óptico grabable en el que la información puede ser borrada y nuevos datos pueden ser grabados varias veces. Puede ser leído varias veces.

6. Definiciones • Disco digital versátil DVD (digital versatil disc). Formato de disco óptico en el cual una o más capas de información se encuentran localizadas entre dos sustratos. Los datos pueden ser leídos por medio de un rayo óptico.

7. Características Se dividen en dos categorías: • Discos moldeables como audio compact disk (CD-A), DVD- ROMS y CD ROM, que se encuentran ya grabados. • Discos escribibles son aquellos en los que se puede escribir (CD-R, DVR-R, CD-RW, DVD-RW) creando bases de información propias o música.

8. Capa protectora (barniz) Capa reflejante (metálica) Cresta Hendidura Sustrato (policarbonato) EstructuraDisco moldeable • Es producido inyectando plástico derretido en un molde para formar un disco de 1.2 mm de espesor y 12 cm de diámetro. La capa reflejante de metal aplicada en la superficie está hecha de oro, aluminio o una aleación de cromo-aluminio u otras aleaciones.

9. EstructuraDisco moldeable • La grabación es creada por la sucesión de crestas y hendiduras sobre una pista en forma de espiral, ésta es leída utilizando un haz de láser que gira sobre la superficie del disco. Imagen de un disco moldeable visto en el microscopio de fuerza atómica.

10. 1000000000100000001000000001 Traslación binaria Etiqueta escribible Capa protectora (barniz) Cresta Cresta Hendidura Hendidura Capa reflejante (metálica) Sustrato Rayo láser EstructuraDisco moldeable • Cada vez que se mueve de una cresta a un valle, o viceversa, el haz es desviado y el sistema asigna a la señal un valor de 1. Por otra parte a todo lo largo de la cresta al valle, el haz es desviado por la capa reflejante y el sistema asigna una señal o valor de 0. • Los cambios en la luz reflejada son monitoreados por una celda fotoeléctrica y convertidos en bits.

11. Hendidura Capa protectora (barniz) Capa reflejante (metálica) Capa grabable (colorante) Surco Sustrato (policarbonato) EstructuraDisco escribible • Está compuesto de un disco de policarbonato con una capa fina de un colorante orgánico, verde o azul del tipo azo, cianina o de la familia ftalocianina, seguido de una capa metálica, la cuál está recubierta de un barniz protector.

12. EstructuraDisco escribible • Los colorantes son del tipo sintético, es decir se forman a partir de una reacción química entre una sal metálica más un acoplador formando un compuesto insoluble. • Son solubles en solventes orgánicos.

13. EstructuraDisco escribible • Durante la grabación el haz del láser pasa a través de la capa del policarbonato y la energía de luz es absorbida por la capa de colorante, causando la microdegradación de ésta. En la lectura el láser corre a lo largo de los surcos y es reflejada en la capa metálica, excepto donde las alteraciones ocurrieron. • En los discos re-escribibles la señal es almacenada magnéticamente, siendo la grabación y lectura de forma óptica. Para borrar la información se tiene que recalentar (200 °C) la capa de aleación metálica. Recuperando así la estructura cristalina.

14. EstructuraDVD • Presenta las mismas medidas que el CD , pero su capacidad de almacenamiento es mucho mayor. • Para almacenar esta información de alta densidad es necesario que las señales (crestas) estén más juntas para reducir el tamaño. Se pueden modelar dos capas del disco, puesto que éstas se encuentran sobrepuestas; en la primera capa el metal es semitransparente, lo que permite que la segunda capa sea correctamente leída. Existe la modalidad de grabar las dos caras del DVD, utilizando el mismo principio de grabación que el CD re- escribible.

15. Capa protectora (barniz) Capa reflejante (metalica) Capa superior dielectrica Capa grabable Capa inferior dielectrica Sustrato EstructuraDVD

16. (DB) Blu-ray Disc • Siguiente generación de discos ópticos • Creada por la BDA Blu-ray Disc Association

17. (DB) Blu-ray Disc • Para grabarse y leerse requiere un láser azul • Tiene capacidad de almacenar de 23 a 54 GB • A futuro se podrá aumentar a 100-200 GB

18. Actualmente existen en Japón y se espera que sean en USA se vendan a fines del 2005 o principios del 2006

19. Deterioro de discos ópticos La estabilidad de los discos ópticos depende de: • Materiales constitutivos • Obsolescencia tecnológica

20. Calidad de los discos ópticos • Intercambiabilidad • Longevidad Indicadores de calidad: Reflectancia, I3/top, I11/Itop, Asymmetry, Radial Tracking, Radial Noise, Radial Acceleration, Cross Talk, Radial Contrast After, Jitter, BLER, E22, E32, BURST.

21. Deterioro Físico • Manipulación inadecuada • Rayones • Deformación por altas temperaturas • Delaminación de los sustratos por cambios rápidos de temperatura

22. Deterioro Químico • Sustrato El sustrato de policarbonato es estable, sin embargo absorbe humedad y puede tener errores de manufactura.

23. Deterioro Químico • Capa reflejante Oxidación por: • Migración de tintas de la etiqueta • Vapor de agua que pasa por el polímero • Contaminantes atmosféricos

24. Deterioro Químico • Discos de Oro • No hay degradación por oxidación

25. Deterioro Químico • Algunos tintes son muy sensibles a la luz, como la cianina. • Los tintes mas estables son la ftalocianina y cianina estabilizada con metal.

26. Deterioro biológico • Hongos en el sustrato de policarbonato.

27. Preservación • Los discos ópticos tienen expectativa de vida más larga que los medios magnéticos por que no hay contacto físico con el lector.

28. PreservaciónAlmacenamiento • Guardar bajo condiciones estables de temperatura y humedad relativa (no congelar). • 20-50% HR y 25ºC max. Preferentemente menor a 23ºC • ISO Standard 18925.

29. PreservaciónAlmacenamiento • Guardarlos en oscuridad. • Las cajas de polipropileno y policarbonato son adecuadas. • Guardarlos en posición vertical

30. Recomendaciones generalesLimpieza • Usar guantes. • Aire comprimido o nitrógeno. • Brocha suave o paño limpiando siempre del centro al borde. • Nunca usar solventes orgánicos.

31. Recomendaciones generales • No se deben usar etiquetas auto-adheribles ya que provocan desequilibrio. • Si un disco presenta etiqueta, no se debe quitar. • Quemar a bajas velocidades (2x, 4X) • Inspeccionarlos por lo menos cada 5 años

32. Como rotular un CD • Usar plumones específicamente diseñados, con punta de fieltro y no a base de solventes. • Usar el numero serial de referencia y colocar la información en la guarda.

33. Conclusiones • Los discos ópticos pueden ser buenos medios para el almacenamiento de archivos digitales, pero su permanencia depende de varios factores como: el medio en el que están hechos, la manipulación, las condiciones de almacenamiento y de su proceso de grabado y lectura. • Su expectativa de vida dependerá de la implementación de planes de manejo y estrategias de conservación para los acervos digitales. • Los productores son responsables de la calidad de sus materiales; el archivista tiene la tarea de identificar y adquirir los discos ópticos que tengan niveles aceptables de intercambiabilidad y longevidad.