|
|
|
|
|
ФОТОМАТЕРИАЛ ДЛЯ ИМПУЛЬСНОЙ ГОЛОГРАФИИ
ВО ВСТРЕЧНЫХ ПУЧКАХ В ДИАПАЗОНЕ
МАЛЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ЭКСПОЗИЦИЙ
Р.В.Рябова, Л.Г.Копейке
Сообщается о разработке нового фотографического материала для голографии во встречных пучках и диапазоне энергетических экспозиций 10 -3 – 10 -4 Дж/см2 и методике его обработки с целью получения максимальной дифракционной эффективности.
Для записи импульсных голограмм в диапазоне энергетических экспозиций 10 -3*Ю-4 Дж/см2 на длине волны 0,69 мкм с импульсным источником в режиме свободной генерации разработан галогенсеребряный фотоматериал ИАЭ-694. Исследованы его экспозиционные характеристики и предложен способ химико-фотографической обработки с максимальным значением ДЭ.
Фотоматериал ИАЭ-694 – прозрачный, монодисперсный, мелкозернистый с размером кристаллов О.ОЗ км и содержанием серебра в слое толщиной 5 мкм в пересчете на металлическое - 1,25 г/м 2.
В процессе создания эмульсии путем голографических оценок определялось соответствие текущих синтезов эмульсии, отличающихся количеством азотнокислого серебра, заданным голографическим параметрам. Экспериментальным путем сравнивались заводские пластинки ПЭ-2 с лабораторными образцами ИАЭ-694 по значению ДЭ, экспозиционной чувствительности. В результате был отработан технологический процесс получения фотоматериала ИАЭ-694 и в течение длительного времени изучались зависимость ДЭ импульсных голограмм плоского зеркала от энергетической экспозиции и влияние толщины эмульсионного слоя на значение ДЭ импульсных голограмм. Запись
- 135 -
голограмм по методу Ю.Н.Денисюка выполнялась импульсным лазером на пространственной частоте 4500 лин/мм; диапазон, энергетических экспозиций – (10 -2*10 -5) Дж•см2, длительность экспонирующего импульса – 10-4с. Контроль энергетических экспозиций осуществлялся стандартным измерителем энергии ИМО-2Н, погрешность измерения которого ±7%. Соотношение опорного и предметного пучков при записи голограмм плоского зеркала импульсным лазером задавалось коэффициентом пропускания эмульсионного слоя и коэффициентом отражения регистрируемого плоского зеркала. Экспонированные пластинки обрабатывались в проявителях ГП-2 и ГП-3 /1,2/. Химико-фотографическая обработка экспонированных пластинок ИАЭ-694 заключалась в проявлении, стоп-ванне, фиксировании в кислом фиксаже и промывании в проточной воде.
На этапе предварительных исследований оценивалось влияние проявления на ДЭ и экспозиционную чувствительность импульсной голограммы. При этом постоянно наблюдалось увеличение экспозиционной чувствительности импульсной голограммы с ростом времени проявления. Например, при времени проявления 5 ` максимум ДЭ с обработкой в проявителе ГП-3 и разбавлением 15 мл проявителя на 400 мл Н2О составил 13,8%; а экспозиционная чувствительность (Н) 1.75•IO-3 Дж•см2, для времени проявления 10` - ДЭ = 15,3%, Н = 9,5•10-4 Дж•см2, для времени проявления 20' - ДЭ = 14,2%. Н = 5,3•10-4 Дж•см2, абсолютные значения ДЭ практически не менялись, а максимум ДЭ смещался в области меньших экспозиций. Эта зависимость характерна для импульсных голограмм и неоднократно отмечалась в работах /3,4/ на других фотоматериалах для импульсной голографии.
На рис.1 приведены усредненные кривые зависимости ДЭ от экспозиции голограмм, экспонированных на пластинки ИАЭ-694 с толщиной эмульсионного слоя 5 мкм и 12 мкм при обработке в течение 1О ` в проявителе ГП-2.
Кривые имеют явно выраженные максимумы ДЭ, причем для слоя 5 мкм абсолютное значение максимума ДЭ существенно выше, чем для слоя 12 мкм. На рис.2 приведена усредненная кривая зависимости ДЭ от энергетической экспозиции для тех же толщин 5 мкм
- 136
Рис.1. Кривые зависимости ДЭ от экспозиции для эмульсионных слоев толщиной 5 и 12 мкм, обработанных в проявителе ГП-2.
Рис.2. Кривые зависимости ДЭ от экспозиции для эмульсионных слоев толщиной 5 и 12 мкм, обработанных в проявителе ГП-3.
и 12 мкм для обработки в проявителе ГП-3.
В этом случае абсолютные значения максимумов ДЭ в сравнении с обработкой в ГП-2 увеличились до 26%, экспозиционная чувствительность также возросла, составив 1,49•1O-4 Дж•см2. Анализ
- 137 -
кривых рис.1 ,2 показывает, что существует зависимость Д8 и экспозиционной чувствительности импульсной голограммы, записанной на фотоматериалы ИАЭ-694,от толщины эмульсионного слоя.
Для уточнения характера зависимости ДЭ голограммы от толщины эмульсионного слоя для фотоматериала ИАЭ-694 нами исследовалась зависимость максимумов ДЭ отражательных голограмм от толщины слоя в пределах от 3 до 20 мкм. На рис.3 приведена усредненная кривая зависимости ДЭ от толщины эмульсионного слоя.
Рис.3. Кривая зависимости ДЭ отражательных голограмм от толщины эмульсионного слоя.
Из рис.3 видно, что толщине эмульсионного слоя 5 мкм соответствует максимум ДЭ = 26%. С увеличением толщины эмульсионного слоя более 5 мкм ДЭ уменьшается.
С целью повышения качества импульсной голограммы во встречных пучках путем химико-фотографической обработки нами проводилось исследование влияния содержания в проявителе ГП-3 растворителя галогенидов серебра ( NH4CNS) на экспозиционные характеристики импульсной голограммы и оценка влияния разбавления проявителя ГП-3 с оптимальным количеством роданистого аммония на ДЭ и экспозиционную чувствительность импульсной голограммы. Результаты исследований обрабатывались однофакторным дисперсионным методом /5/. В таблице приведены полученные результаты. С увеличением разбавления проявителя ГП-3 максимальное значение ДЭ
- 138 -
При-ме-чание |
8 |
t пр = 10` 15 мл проя-вителя на 400 мл Н2О |
FH
расчет |
7 |
126
45,4 |
Среднее значе-ние экспозици-онной чувстви-тельности,
Дж•см 2 |
6 |
1,25•10-3
2,0•10-3
2,2•10-3
1,4•10-3
1,6•10-3
1,56•10-4
1,07•10-4 |
F
таблич-ный |
5 |
8,7
8,7
8,7
8,7
3,89 |
F
расч.ДЭ
% |
4 |
32,72
7,25 |
Среднее значе-ние ДЭ серий наблюде-ний, % |
3 |
13,9
19,6
24
17,3
32
24,4
20,6 |
Наименование фактора и условное обозначение |
2 |
Концентрация роданистого аммония
А 1=60 г на 1л Н2О
А 2=75 г на 1л Н2О
А 3=100 г на 1л Н2О
А 4=125 г на 1л Н2О
Разбавление проявителя ГП-3
15 мл – 200 мл Н 2О
15 мл – 400 мл Н 2О
15 мл – 600 мл Н 2О |
№
п/п |
1 |
1
2 |
- 139 -
импульсной голограммы уменьшалось от 32% до 20%; но возрастала экспозиционная чувствительность, практически, на порядок от 20 -3 Дж•см-2 до 10-4 Дж•см2. При концентрации в проявителе растворителя галогенидов серебра - 100 г/л ДЭ достигает максимального значения. Как показало сравнение расчетного значения критерия Фишера с табличным, разбавление проявителя ГП-3 и содержание роданистого аммония в нем являются значимыми факторами для величин ДЭ и экспозиционной чувствительности.
Таким образом, исследование голографических характеристик галогенсеребряного фотоматериала ИАЭ-694, предназначенного для записи в пичковом режиме импульсного источника отражательных голограмм по методу Ю.Н.Денисюка, показало, что в диапазоне энергетических экспозиций фотоматериала 1,5•10 -4 Дж•см-2 ДЭ импульсных голограмм при соответствующей обработке составляет 24%; для получения больших значений ДЭ, - до 32% - энергетические экспозиции должны быть увеличены до 1,6•10-3 Дж•см-2. Экспозиции фотоматериала 10-4 Дж•см-2 соответствует значение ДЭ = 20%, Этот диапазон экспозиций является допустимым для освещения кожи и глаза живых объектов лазерным излучением с длиной волны 0,69 мкм длительностью 10-4 с.
- 140 -
Л и т е р а т у р а
1. Усанов Ю.Е., Ермолаев М.М. Проявление фотоматериалов для голограмм. Оптико-механическая промышленность, 1972, № 12, с.39-40.
2 . Кириллов Н.И., Васильева Н.В. Обработка высокоразрешающих фотоматериалов для киноголографии. Труды НИКФИ, М., 1976, с.193-196.
3. Стаселько Д.И. Особенности голографической регистрации быстропротекающих процессов при использовании импульсного лазера на рубине. Автореферат дис. канд.физ.-мат.наук, Л., 1971.
4. Alida R., Chuagui H., Pedraza P., Solution phisical development of Agfa – Gevaert emulsions for holography – Optica Acta. 1983, т. 30, №12, p.1743-1748.
5. Казаринова М.Е., Тепман Л.Н., Кузовков А.И. Статистический анализ в технологических процессах. М., 1981, с.210-216.
|
|
|
|
|
|
|
|
Copyright
© 1999-2004 MeDia-security,
webmaster@media-security.ru
|
|
|