The Quartz Line

1949 · Solid Delay Line · Werk 604 von 1.871

The Quartz Line, 1949, Solid Delay Line

A flat polygonal slab of clear fused quartz, many-sided like a cut gemstone, two quartz crystal transducers bonded to two of its polished faces with fine wire leads, the zigzag acoustic path inside made visible as faint internal reflections folding back and forth between the faces, every edge catching light like the facet of a cut stone, the slab held in a plain metal cradle, seen in extreme close-up so the slab fills the frame, soft backlight passing through the clear quartz and breaking at the edges, the slab alone against pure black.

Wofür es benutzt wurde
Eine Quarzleitung ist ein Block aus Quarzglas, durch den ein Ultraschallimpuls läuft, meist mehrfach an geschliffenen Flächen gespiegelt, mit piezoelektrischen Wandlern an den Enden. In den frühen Rechnern war Quarz jedoch nicht das Medium, sondern nur der Wandler. Der Hersteller Corning Electronics schreibt 1963 in seinem Katalog: "Ultrasonic delay lines were first used for storage purposes in the EDSAC, SEAC, RAYDAC, and UNIVAC I computers. The delay medium used in these early delay lines was mercury" — und: "The transducers were crystalline quartz." Festkörperleitungen lieferte nach eigener Angabe vor allem dieselbe Firma, "since 1952". Ihr Katalog von 1963 nennt für Quarzglas Laufzeiten von 350 bis 1.000 Mikrosekunden und bis zu 25.000 Bit je Leitung.
Was daran neu war
Was die Festkörperleitung konnte und Quecksilber nicht: Sie war ungiftig, leicht und bei hohen Frequenzen erstaunlich verlustarm — bei 30 Megahertz sei Quarzglas "still usable without serious attenuation", heißt es 1950 bei Engineering Research Associates. Damit passten mehr Bits in eine Leitung. Temperaturstabiler als Quecksilber war Quarzglas zwar — Engineering Research Associates nennt "1 part in 9,000" je Grad gegen 1 zu 3.000 —, frei davon aber nicht: Corning gibt für Quarzglas −81,5 ppm je Grad an und führt dafür eine geheizte Bauform im Programm, während das eigens entwickelte Spezialglas mit 0 ± 1 ppm je Grad arbeitet. Temperaturneutral wurde die Leitung erst durch das Glas, nicht durch den Quarz. Und der Widerhaken ist älter: Quecksilber war vor allem gewählt worden, weil es zum Quarzwandler passte — "the only known liquid with an acoustical impedance comparable to that of quartz is mercury". Das Gift war eine Folge des Kristalls.

Was die Quellen offenlassen: Für 1949 ließ sich kein Rechner mit Quarz- oder Glasleitung als Speicher belegen; Corning nennt in seiner Anwendungsliste von 1963 keinen einzigen Maschinennamen. Die Verzögerungsleitung des PAL-Farbfernsehers ist nach der Dissertation von F. Th. Backers (1968) kein Quarz, sondern ein dafür entwickeltes Kali-Blei-Silikatglas. Engineering Research Associates widerspricht sich 1950 bei der Schallgeschwindigkeit in Quarzglas.

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