Memoria óptica Mellon

La memoria óptica Mellon fue una forma temprana de memoria de computadora inventada en el Instituto Mellon (hoy parte de la Universidad Carnegie Mellon ) en 1951. ^{[1] [2]} El dispositivo usaba una combinación de materiales fotoemisores y fosforescentes para producir un "bucle de luz" entre dos superficies. La presencia o ausencia de luz , detectada por una fotocélula , representaba un uno o un cero. Aunque prometedor, el sistema quedó obsoleto con la introducción de la memoria de núcleo magnético a principios de la década de 1950. Parece que el sistema nunca se usó en producción.

El elemento de memoria principal del dispositivo Mellon consistía en un tubo de vacío cuadrado de gran tamaño (del tamaño de un televisor) formado por dos placas de vidrio planas ligeramente separadas. El lado interior de una de las placas estaba recubierto con un material fotoemisor que liberaba electrones cuando era alcanzado por la luz. El interior de la otra placa estaba recubierto con un material fosforescente que liberaba luz cuando era alcanzado por electrones.

El tubo estaba cargado con un alto voltaje eléctrico. Cuando una fuente de luz externa incidía en la capa fotoemisora, liberaba una lluvia de electrones. Los electrones eran atraídos hacia la carga positiva de la capa fosforescente, viajando a través del vacío. Cuando incidían en la capa fosforescente, liberaban una lluvia de fotones (luz) que viajaban en todas direcciones. Algunos de estos fotones viajaban de vuelta a la capa fotoemisora, donde provocaban la liberación de una segunda lluvia de electrones. Para garantizar que la luz no activara las zonas cercanas del material fotoemisor, se utilizó un deflector en el interior del tubo, dividiendo el dispositivo en una cuadrícula de celdas.

El proceso de emisión de electrones que provoca la fotoemisión, que a su vez provoca la emisión de electrones, es lo que proporciona la acción de la memoria. Este proceso continuaría durante un breve período de tiempo; la luz emitida por la capa fosforescente era mucho menor que la cantidad de energía que absorbía de los electrones, por lo que la cantidad total de luz en la célula se desvanecía a un ritmo determinado por las características del material fosforescente.

En general, el sistema era similar al más conocido tubo Williams . El tubo Williams utilizaba la parte frontal fosforescente de un único tubo de rayos catódicos para crear pequeños puntos de electricidad estática en una placa dispuesta delante del tubo. Sin embargo, la estabilidad de estos puntos resultó difícil de mantener en presencia de señales eléctricas externas, que eran comunes en los entornos informáticos. El sistema Mellon sustituyó las cargas estáticas por luz, que era mucho más resistente a la influencia externa.

La escritura en la celda se llevó a cabo mediante un tubo de rayos catódicos (TRC) externo dispuesto frente al lado fotoemisivo de la rejilla. Las celdas se activaron utilizando las bobinas de deflexión del TRC para atraer el haz hasta la posición frente a la celda, iluminando la parte delantera del tubo en esa ubicación. Este pulso de luz inicial, enfocado a través de una lente, activaba la celda. Debido a la forma en que funcionaba la capa fotoemisiva, enfocar la luz sobre ella nuevamente cuando ya estaba "iluminada" sobrecargaba el material, impidiendo que los electrones fluyeran por el otro lado hacia el interior de la celda. Cuando luego se eliminó la luz externa, la celda quedó a oscuras, apagándose.

La lectura de las células se realizó mediante una red de fotocélulas dispuestas detrás de la capa fosforescente, que emitían fotones omnidireccionales. Esto permitió que las células se leyeran desde la parte posterior del dispositivo, siempre que la capa fosforescente fuera lo suficientemente delgada.

Para formar una memoria completa, el sistema fue diseñado para ser regenerativo, con la salida de las fotocélulas siendo amplificada y enviada de vuelta al CRT para refrescar las celdas periódicamente.

• Echert Jr., JP, "Un estudio de los sistemas de memoria de ordenadores digitales", Actas del IRE , octubre de 1953. Reimpreso en IEEE Annals of the History of Computing , vol. 20, n.º 4, 1998