メロン光メモリ

メロン光メモリは、 1951年にメロン研究所（現在はカーネギーメロン大学の一部）で発明されたコンピュータメモリの初期の形態である。 ^{[1] [2]このデバイスは、}光電子材料と燐光材料を組み合わせて、2つの表面の間に「光ループ」を生成する。光の有無は光電セルによって検出され、1または0を表す。有望ではあったが、このシステムは1950年代初頭の磁気コアメモリの導入により時代遅れとなった。このシステムが実際に使用されることはなかったようだ。

メロン装置のメインメモリ要素は、わずかに離れた 2 枚の平らなガラス板で構成された非常に大きな (テレビ サイズ) 四角い真空管で構成されていました。一方のガラス板の内側は、光が当たると電子を放出する光電子放出材料でコーティングされていました。もう一方のガラス板の内側は、電子が当たると光を放出する 燐光材料でコーティングされていました。

チューブには高電圧がかけられていました。外部光源が発光層に当たると、電子のシャワーが放出されます。電子は真空中を移動しながら、燐光層の正電荷に引き寄せられます。燐光層に当たると、あらゆる方向に移動する光子 (光) のシャワーが放出されます。これらの光子の一部は発光層に戻り、そこで 2 回目の電子のシャワーが放出されます。光が発光材料の近くの領域を活性化しないように、チューブ内にバッフルが使用され、デバイスがセルのグリッドに分割されました。

電子放出が光放出を引き起こし、さらに電子放出を引き起こすというプロセスが、メモリ動作を実現したものです。このプロセスは短時間継続します。リン光層から放出される光は、電子から吸収されるエネルギー量よりもはるかに小さいため、セル内の光の総量は、リン光材料の特性によって決まる速度で消えていきます。

全体的に、このシステムはよりよく知られているウィリアムズ管に似ていました。ウィリアムズ管は、単一の CRT の蛍光前面を使用して、管の前に配置されたプレート上に小さな静電気の点を作り出しました。しかし、コンピューターの設定ではよくあるように、外部の電気信号が存在すると、これらの点の安定性を維持するのが困難であることが判明しました。メロン システムでは、静電気を光に置き換えました。これは、外部の影響に対してはるかに耐性がありました。

セルへの書き込みは、グリッドの発光面の前に配置された外部ブラウン管(CRT) によって行われました。セルは、CRT の偏向コイルを使用してビームをセルの前の位置に引き寄せ、その位置のチューブの前面を点灯させることによってアクティブ化されました。レンズを通して焦点を合わせられたこの最初の光パルスは、セルを「オン」状態にします。発光層の仕組みにより、すでに「点灯」しているときに光を再度焦点を合わせると、材料に過負荷がかかり、電子が反対側からセルの内部に流れ出なくなります。その後、外部光が取り除かれると、セルは暗くなり、オフになります。

セルの読み取りは、全方向に光子を放出するリン光層の背後に配置された光電セルのグリッドによって行われました。これにより、リン光層が十分に薄ければ、デバイスの背面からセルを読み取ることができました。

完全なメモリを形成するために、システムは再生可能になるように構成され、光電セルの出力が増幅されてCRT に送り返され、セルが定期的に更新されます。

• Echert Jr., JP、「デジタル コンピュータ メモリ システムの調査」、IRE 議事録、1953 年 10 月。IEEE Annals of the History of Computing、第 20 巻、第 4 号、1998 年に再版。