Das Besondere am VHS Video-Band - Artikel 4
(Ein Artikel aus einer ganzen Serie)
Hier lesen Sie eine Einführung der Firma PANASONIC aus etwa 1980, die im Bereich der VHS Recorder wegweisende Techniken entwickelt hatte und (nach eigenen Aussagen) damit zum Marktführer wurde.
Darum lesen oder überlesen Sie das dicht verstreute Eigenlob mit einem Schmunzeln, es gehört eben dazu. Die Aufstellung erschließt aber einiges an Gedanken aus dieser stürmischen Entwicklungszeit der 80er Jahre.
- Die erste grundig VCR Kassette
- dann kam Grundigs Video 2000
- eine VHS und mini VHS
- das VHS 1/2" Band
Der Vergleich VHS - VCR/SVR Kassetten
Beim VHS" wird im Gegensatz zum VCR bzw. SVR und den Cartridge-Geräten eine Kassette mit Auf- und Abwickelspule entsprechend den Kompakt-Kassetten verwendet, weil dadurch das Band innerhalb der Kassette umgespult werden kann und damit am meisten
geschont wird.
Im Prinzip entspricht das Video-Band dem Audio-Kassetten- Band, auf dem auch Signale in Form unterschiedlicher Magnetisierungsstärke und Polarität aufgezeichnet werden. Dennoch bestehen wesentliche Unterschiede.
Die Videospur ist mit 49um Breite nur ca. 1/6 so breit wie die Audiospur. Dafür ist aber die Relativgeschwindigkeit zwischen Band und Videoköpfen mehr als 100-fach größer als bei der Kompakt-Kassette. Dabei läßt sich eine punktuelle Erhitzung des Videobandes auch nicht ausschließen und aus dem gleichen Grunde muß eine Standbildwiedergabe - die Köpfe tasten beständig die gleiche Spur ab - zeitlich automatisch auf ca. 3 Minuten begrenzt werden.
Der Materialauswahl für den Träger und das Bindemittel des magnetisierbaren Teilchen in der Speicherschicht kommt daher erhöhte Bedeutung zu, weil jede Ablösung von Partikeln - Bandabrieb - zu Ausfallerscheinungen im Videosignal - weiße, horizontale Striche im Bild - führt, die als"Dropouts" bekannt sind. Die abgelösten Teilchen verschmutzen außerdem die Köpfe, schließen sie also magnetisch kurz, und lassen ein verrauschtes Bild bis hin zum völligen Signalausfall entstehen.
Daher ist eine spiegelblanke, geschlossene Oberfläche der Speicherschicht unbedingt erforderlich, die damit auch die Reibung und Erhitzung verringert. Das Trägermaterial muß eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Änderungen der Temperatur und mechanischer Beanspruchung aufweisen.
Die Auswahl geeigneter magnetischer Materialien
Ganz besondere Bedeutung erlangt aber die Auswahl geeigneter magnetischer Materialien für die Aufzeichnung selbst, weil die Wellenlängenaufzeichnung höchster Frequenzen um 5 MHz äußerst kurz (ca. 1/um) ist.
Wenn wirklich die Kopfspaltbreite von 0,3um die obere Aufzeichnungsgrenze bestimmen soll, so müssen die magnetischen Partikelgrößen wenigstens eine Dimension kleiner sein. Da die Kopfspannungen prinzipiell sehr klein werden, kommt einer hohen Dichte und Magnetisierbarkeit der Partikel eine entscheidene Bedeutung zu, weil dies die Kopfspannung zu erhöhen geeignet ist.
Geht man davon aus, daß Bänder mit einer Koerzitivkraft bis zu 600Oe in Verbindung mit HPF-Köpfen zu verwenden sinnvoll ist, so scheidet das normale gamma Fe2O3 Band wegen seiner mit 300Oe niedrigen Koerzitivkraft bereits aus, zumal bei ihm die Erzielung kurzer Wellenlängen besonders schwierig ist. Nur diese Bandtype aus den Anfängen des "Magnetophones" ist aber preiswert zu haben und seine Qualität ist seit den Anfängen beträchtlicht verbessert worden.
Das heutige gamma Fe2O3 Band in Form des nadelartigen Hämatits ist gegen Überdruck- und Temperaturschwankungen weitgehend unempfindlich und seine Teilchengröße liegt bei weniger als 1um, was jedoch für 0,3um Spalte noch zu groß ist. Anzustreben wäre hier die Größe von 0,03um. Unterhalb von 0,05um Teilchengröße verliert dieses Material jedoch seine Magnetisierbarkeit und wird deshalb für unsere Zwecke unbenutzbar.
Daher wird z.Zt. in allen VTR außer VHS CrO2-Band verwendet, das mit 500Oe auch eine ausreichende Koerzitivkraft zur Verfügung stellt. Obgleich seine Nadelgröße hervorragend ist, verwendet man es besser nicht in der Massenproduktion, einmal wegen seiner kostspieligen Herstellung in Autoklaven und weiter wegen der Umweltverschmutzungsgefahr durch Cr-Ionen. (Das war damals eher ein Gerücht.)
Besonders nachteilig für die Verwendung bei höher Relativgeschwindigkeit im VTR ist jedoch die große Kopfagressivität von CrO2 Band, wohl bekannt vom Audiobandgerät her. Glücklicherweise bestehen aber zwei Möglichkeiten, die Nichtmagnetisierbarkeit von Fe2O3- Nadeln unterhalb von 0,05um Teilchengröße zu eliminieren.
Dotierung mit Kobalt-Ionen
Einmal läßt sich dies durch Dotierung mit Kobalt-Ionen erreichen, wobei sich die Koerzitivkraft zwischen 400 und 1500Oe leicht einstellen läßt auf den günstigsten Wert für die Videoköpfe. Nachteilig ist die zu berücksichtigende Entmagnetisierung des Materials durch Hitze und Druckänderung.
Fügt man dem Kobalt- gamma Fe2O3 noch Fe3O4 zur bertholidischen Mischung hinzu, so wird diese Mischung nur noch leicht druckabhängig, hat günstigere Nadelgrößen, ist vergleichsweise billig und läßt sich gleichermaßen leicht auf die benötigte Koerzitivkraft zwischen 400 und 1.500Oe einstellen. Grundsätzlich bleibt aber außerdem die Fe2O3 Charakteristik mit leicht verbesserter Höhenaufzeichnung bestehen.
Wesentlich stabiler als Kobalt dotierte Mischungen ist jedoch das Super-Avilyn von TDK, bei dem in Eisenoxydmoleküle Kobalt-Jonen fest eingefügt sind, was ebenfalls die Koerzitivkraft bis auf 1.400Oe zu steigern gestattet. Sonst aber besitzt diese Bandtype die Höhencharakteristik des CrO2 Bandes, vermeidet jedoch dessen Kopfagressivität. Unverkennbar läuft die allgemeine Entwicklung jetzt in dieser Richtung, nachdem auch 3M mit Scotch-Master II Tape das CrO2 Band durch Kobalt dotiertes Eisenband für Chromentzerrung ersetzt hat.
Gleichzeitig taucht aber schon mit "Metafine" von Scotch das Metallpigment-Band der Zukunft auf, das ebenfalls Chromcharakteristik aufweist und eine um etwa 80% gesteigerte Koerzitivkraft. Andere Hersteller sollen ebenfalls an Bändern ähnlicher Zusammensetzung bereits arbeiten.
Chromdioxyd-Bänder dürften damit einer vergangenen Generation auch bei den VTR angehören. VHS hat deshalb ein Super-Avilyn-Band der gegenwärtig letzten Generation.
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- Anmerkung : Das ist nur die halbe Wahrheit, denn das Chromdioxid Band war von den Amerikanern von Dupont patentiert worden und alle Lizenznehmer mussten bezahlen. Und die Japaner suchten von Anfang an mit aller Kraft nach patentfreien Lösungen bzw. Produkten.
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- Anmerkung : Ein Panasonic "Tip"
Vor Nachahmungen sollte man sich hier hüten, und nur Original-Bänder gebrauchen, auf die das Gerät optimal eingestellt ist. Allgemein wird gesagt, daß ein Video-Band etwa 500 Durchläufe aushalte, aber das läßt sich nicht so einfach festlegen, weil darauf verschiedene Faktoren wie Staub, Luftfeuchtigkeit, Temperatur und mechanische Beanspruchung Einfluss haben. Deshalb sind solche Einwirkungen durch die Behandlung des Bandes zu vermeiden. Wenn schließlich die "Dropouts" erheblich zunehmen, dürfte das Lebensdauerende des Videobandes gekommen sein, denn kleinere "Dropouts" bleiben durch Kompensation unsichtbar, nur Farbe fehlt.
Es geht bald weiter . . . . . . . Bitte etwas Geduld
Schauen Sie vorab mal rein in die europäische Entwicklung von VCR und SVC bei Philips und Grundig - das ist eine andere Story.
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