环境因素对DVD-R光盘耐久性影响的实验研究
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随着现代科学技术的发展，文献信息的存储形式发生了巨大的变化。DCD－R光盘由于其容量大、成本低、读取速度快及存储时间长等优点已成为档案部门普遍使用的信息记录载体，然而如何选择合格的档案光盘，降低环境因素对光盘使用寿命的影响，最大限度地发挥其作用，已经成为当前各档案部门需要解决的一个重要问题。本文所使用的DVD－R光盘严格按照电子文件归档光盘技术要求和应用规范的要求进行选择，并通过对光盘的PIE、POF和Jitter等重要参数的测定，研究了水、酸、碱以及紫外光照等环境因素对DVD－R光盘耐久性的影响，取得了一些初步的结果，并对数据进行了分析。希望对提出DVD－R光盘档案保护的对策和措施有一定的促进作用。
一、DVD－R光盘样品的选取
DVD－R光盘是一种圆盘形的多层结构，由两片聚碳酸酯基片粘合而成，内部是记录层和金属反射层等结构。DVD－R光盘的存储原理是通过聚焦1μm左右的激光束照射到旋转的光盘上使记录介质产生物理和化学变化，从而改变光的反射或透过光的强度而进行二进制的信息记录。目前，市场上光盘的品牌种类有很多，质量也良莠不齐，给档案信息存储带来了巨大的隐患，因此，根据档案光盘的存储性能好和保存时间长等特点，我们对其质量的要求比普通光盘更为严格。
本实验用到的DVD－R光盘是按照电子文件归档光盘技术要求和应用规范的要求进行选择，通过归档光盘检测仪，检测空白盘中ECC、TE和FE等参数，选择其中指标符合TE<0.45、FE<0.5的光盘进行刻录。刻录中采用8－12倍速一次刻完，容量为3128MB。将刻录后的光盘设置成禁止写操作状态，并测试其PIE、POF、ASYM和Jitter等参数，指标为：PIE<80；POF=0；ASyM，-0.05～0.15；Jitter≤9％。
二、实验方法和结果
1.水对DVD－R耐性的影响
水对DVD－R光盘耐久性的影响，主要表现在以下几个方面：首先因为较长时间的浸泡，水分子可能渗透到光盘内部与的记录层发生化学反应，从而导致光盘PIE值发生变化；其次是水中的污染物粘附在光盘的表面，导致光盘在读取时产生读取错误。而且光盘在较高水温下，不仅染料层会发生氧化反应，同时，金属反射层也会发生氧化反应。本实验将DVD－R光盘放入注有超纯水的烧杯中，每隔24小时后取出，并用干净的滤纸轻轻把光盘两面残留的水珠吸去，避光放置3小时，测试其各个参数。
在室温23.25℃下，经过480小时的实验，我们发现DVD R光盘的PIE值稳定在10以下，POF值－直为零，ASYM和Jitter值也符合标准的要求。可见室温下，水对DVD－R光盘耐久胜影响很小。
当水温达到45℃的时候，DVD－R光盘的PIE值逐渐增大，在72小时后达到139为原来的26倍，POF值也增大到5880，光盘已经无法读取，因此，在温度为45℃时候，水对DVD－R光盘耐久.胜的影响还是非常明显的，原因可能是在较高的温度下，水更容易侵入到光盘的内部，并与反射层和记录层发生化学反应，同时，随着温度的升高，光盘的盘面会发生微小的形变，使DVD－R光盘在读取过程中，激光点偏离信息轨道而产生错误的读取数据，从而影响了光盘的正常读取。
2.酸溶液对DVD－R光盘耐久性的影响
在档案光盘保存的过程中，酸性问题－直是危害档案保存的重要因素之一。大气中，特别是空气污染时，常常含有酸性气体，如二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳以及氯气等。当档案库房潮湿或它们与湿润档案中水分反应，特别是在高温高湿的条件下，分别形成相应的无机酸，如亚硫酸、硫酸、硝酸、碳酸以及盐酸等。某些污染和危害档案的霉菌，在一定的环境条件下，通过新陈代谢产生某些有机酸。此外，光盘上的印刷层，常常含有一些酸性物质，对光盘的反射层和染料层都会带来一定的危害。为了研究DVD－R光盘的耐酸性，我们将光盘放入lmol／L酸溶液中，将每隔24小时后取出，先用超纯水洗去附着在盘面上的酸溶液，然后用干净的滤纸轻轻把光盘两面残留的水珠吸去，避光放置3小时，测试其各个参数。
经过480小时实验后，我们发现在酸溶液浓度为lmol／L的条件下，DVD－R光盘的PIE、POF、ASYM和Jitter值都符合标准的规定，可以得到lm01／L酸溶液对DVD R光盘耐久性的影响较小。原因可能是DVD－R光盘由两片聚碳酸酯基片粘合而成，基片有良好的耐酸性，而且光盘的密闭性比较好，内部的记录层和反射层很难受到酸溶液的侵蚀。
3.碱溶液对DVD－R光盘耐久性的影响
本文为了研究DVD－R光盘的耐碱性，进行了以下实验，将DVD－R光盘放入lmol／L碱溶液中，每隔24小时后取出，先用超纯水洗去附着在盘面上的碱溶液，然后用干净的滤纸轻轻把光盘两面残留的水珠吸去，避光放置3小时，测试其各个参数。
在浓度为lmol／L碱溶液的条件下，经过480个小时实验后，DV D－R光盘各项数值仍然符合规定的标准，但是，光盘背面的印刷层大部分已经脱落，PIE值有增大的趋势，而且印刷层的脱落，虽然不能直接导致光盘的损坏，但会使光盘的在读取过程中，平衡性变差，因此DVD－R光盘的Jitter值也略微增大。
4.紫外光对DVD－R光盘的耐久性影响
光是影响光盘耐久性的重要因素之一。强烈的光照可以直接破坏光盘的染料层，导致光盘无法读取信息，紫外光由于其能量高，对光盘破坏作用较为明显，以下是关于DVD－R光盘在紫外光下的耐久性实验。将DVD－R光盘放入136.7－191.9μw／cm2的紫外灯箱中，用紫外灯照射一定时间，取出DVD R光盘并避光放置3小时后，测试其各个参数。总实验时间为480小时。
在辐照度为136.7－191.9μw／cm2紫外光下DVD R的耐久性实验，光盘在137小时后POF值为435；177小时后，POF值迅速增加到3127，光盘已经无法读取。
在整个实验过程中，DVD－R光盘的表面逐渐产生许多白色的斑点，原因可能是记录层在紫外光的照射下，容易发生光氧化反应，使记录层褪色。同时在紫外光作用下，记录层分子间的化学键也会发生断裂，从而使记录层分子的消光系数减小。因此，由于光氧化反应和光裂解反应的结果，使记录层结构发生改变，导致DVD－R光盘性能变差。
三、实验结论
本文所使用的光盘样品是按照电子文件归档光盘技术要求和应用规范进行选择，因此，主要是对符合归档要求的DVD－R光盘进行老化试验，从而得到以下结论：(1)在室温23－25℃下，水对DVD R光盘的耐久性影响较小；当水温达到45℃时，DVD－R光盘耐久性明显降低；(2)lmol／L酸溶液对DVD－R光盘的耐久性影响较小；(3)lmol／L碱溶液对DVD－R光盘的耐久性影响不大，但是碱溶液容易腐蚀DVD－R光盘的印刷层，使光盘的印刷层大面积脱落，从而使光盘的读取过程中平衡性变差，因此光盘的JitterN逐渐变大；(4)紫外光对DVD－R光盘耐久性的影响较大，随着实验时间的延长，光盘表面产生许多白色斑点，使PIE值和POF值均变大，导致光盘无法读取。
通过以上结论我们可以得到，较高的水温和紫外光对DVD－R光盘的耐久性影响较明显。因此，在档案光盘的保存过程中，要注意保持良好的温湿度，同时避免光照，从而进一步延长光盘的使用寿命，保证档案信息的正常存储。
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