Рассмотрены: спектральная область чувствительности, образование скрытого изображения, проявление, передаточные характеристики. В результате анализа делается вывод о том, что ТС могут регистрировать оптические голограммы во всей видимой и ближней ИК-области спектра и воспроизводить голограммы в реальном масштабе времени. Полоса пространственных частот передаточной характеристики определяется реологическими свойствами термопластичного слоя и управляется потенциалом поверхности, скоростью нарастания температуры и временем проявления.

Действие света на подготовленные к регистрации голограмм ТС приводит к образованию скрытого изображения, представляющего собой источник сил, распределенный по поверхности или по поверхности и объему ТС в соответствии с распределением интенсивности света в регистрируемом изображении. Природой образования источника сил и особенностями его распределения отличаются друг от друга известные способы записи на ТС. Скрытое изображение может быть создано в результате чисто физических процессов /1,2/ или в результате фотохимических реакций /3/. Первые способы записи наиболее перспективны в применении в связи с тем, что ТС могут быть многократно использованы для записи и воспроизведения гологpaмм. Объединяет способы записи на ТС процесс проявления, заклю-чающийся в размягчении ТС, во время которого источник сил скрытого изображения деформирует ТС, и скрытое изображение преобразуется в геометрический рельеф поверхности. По этой причине информационные свойства ТС для всех способов записи будут иметь много общих особенностей, т.к. в основном определяются реологическими свойствами тонкой термопластичной пленки, находящейся на жесткой подложке. Известные информационные свойства ТС одного способа записи могут быть использованы при анализе информационных свойств ТС другого способа записи с коррекцией на особенности источника сил скрытого изображения.

i. Термопластичные среды

Далее мы рассматриваем фотопластический способ регистрации голограмм /1/. ТС при этом способе записи представляют собой тонкие прозрачные пленки, нанесенные на металлизированные стеклянные подложки и сочетающие в себе термопластичные и фотопроводниковые свойства (рис.1а) (иногда используют двухслойные пленки, в которых термопластичные и фотопроводниковые свойства разделены между слоями -рис.1б). Для подготовки ТС к регистрации голограмм их поверхность равномерно заряжают (обычно в коронном разряде) - рис.1в. При регистрации голограммы, вследствие фотопроводимости ТС на ее поверхности создается потенциальный рельеф - рис.1г, который можно рассматривать как скрытое изображение. Проявление заключается в

расширена на видимую и ближнюю ИК области спектра. Пленки ПВК получают поливом из раствора на стеклянные подлодки с проводящим слоем. (Толщина пленок 0,5÷5 мкм). Проводящий слой (представляет собой тонную пленку двуокиси олова, имеющую прозрачность 85-90% и сопротивление 30-40 ом/см²) используется в качестве второго электрода при зарядке ТС и для проявления скрытого изображения. Таким образом, на заряженных ТС, представляющих собой тонкие пленки пластифицированного ПВК и сенсибилизированного электроно-

ii. Метод оценки ТС

Проявленное изображение на ТС представляется в виде геометрического рельефа поверхностей поэтому ТС анализируются как рельефо-фазовые детекторы голограмм. Вопросы анализа информационных свойств рельефо-фазовых детекторов голограмм подробно рассмотрены в /7/. Для фазовых сдвигов Δφ(х) κ 0,6 рад. коэффициент пропускания ТС [τ(υ)] μожно представить линейной функцией фазового сдвига

τ(υ) = 1 + i Δφ(x) . (1)

При условии линейной зависимости Δφ(υ) ξт экспозиции jt зависимость (1) дает возможность считать, что в рельефо-фазовых детекторах голограмм по аналогии с амплитудными детекторами межмодуляционный шум рассеивается в направлении восстанавливающего луча и не влияет на яркость и качество восстановленного изображения. Это позволяет при определении пригодности рельефо-фазовых детекторов для регистрации голограмм ограничиться регистрацией и восстановлением голограмм плоского волнового фронта не прибегая к анализу голограмм сложных объектов. Однако, так как голограмма реального объекта представляет собой интерференционную картину большой области пространственных частот, то при анализе ТС нельзя ограничиваться определением области jt и контраста (κ)^* при которых зарегистрированный волной фронт на данной несущей пространственной частоте будет линейно восстановлен. Необходимо еще измерение передаточной характеристики ТС, которая при условии

выполнения приближения (1) представляет собой зависимость высоты синусоидального рельефа на поверхности ТС (корня квадратного из дифракционной ^**эффективности (η)) от пространственной частоты (ν). Таким образом, пределы применения ТС для регистрации голограмм определяются из анализа двух семейств передаточных характеристик, измеренных при регистрации и восстановлении голограмм плоского волнового фронта, в первом семействе для линейной области jt при постоянном κ, во втором -для линейной области κ, при постоянной jt.

iii. Скрытое изображение

Процесс подготовки ТС к регистрации голограмм, заключающийся в осаждении на поверхность ионов в коронном разряде, является сложным процессом, во время которого может происходить удаление носителей тока из ТС или наоборот инжекция носителей тока в ТС из металлизированного подслоя, образование объемного заряда и т.д. При этом электрическое поле поверхностных зарядов может проникать на всю толщину термопластичного фотопроводникового слоя или только на его часть. В наших исследованиях в качестве термопластичного фотопроводникового слоя использовался ПВК, сенсибилизированный 2,4,7 - тринитро-9-флюореноном (0,5% к весу ПВК), пластифицированный стабилизированной канифолью, вводимой в количестве 25% к весу ПВК. При зарядке такой ТС положительным зарядом наблюдается линейная зависимость между потенциалом насыщения (v_c) и толщиной слоя (d) для d < 10 мкм. Согласно /8/, можно считать, что глубина проникновения поля в случае положительного поверхностного заряда превышает рабочие толщины нашего термопластичного фотопроводникового слоя (0,5 - 5 мкм), и заряд экранирования накапливается в проводящем металлизированной подслое. Далее будут рассматриваться процессы только при положительном поверхностном заряде. В этом случае поведение ТС можно описать мо-

делью двойного электрического слоя с эффективной толщиной, равной рабочей толщине термопластичного слоя. Используемые нами ТС имеют очень слабое поглощение в видимой области спектра, поэтому при освещении ТС можно считать, что свет равномерно поглощается по ее толщине. Поглощение света приводит к генерации дополнительных носителей, н увеличению тока и уменьшению поверхностной плотности заряда. Процесс световой разрядки только в первом приближении может быть сведен к простому уменьшению поверхностной плотности заряда, т.к. при перемещении носителей в больших электрических полях может происходить захват носителей на глубокие ловушки, накопление объемного заряда и установление в слое электретного состояния. Однако, роль перечисленных выше явлений в источнике сил скрытого изображения пока не выяснена, и мы будем рассматривать скрытое изображение в виде зависимости поверхностной плотности заряда σ_t от координаты х вдоль поверхности.

j(x) = a₁² + a₂² - 2a₁a₂sinν'x. (2)

Здесь А₁ и А₂ - соответственно, амплитуды вектора напряженности электрического поля объектного и опорного луча, ν' определяется углом, под которым сводятся на поверхности ТС объектный и опорный лучи (ν' =2πν).

Если при регистрации голограмм ограничиться диапазоном экспозиций, соответствующих линейному участку зависимости , и распределение поверхностной плотности заряда в скрытом изображении будет тоже синусоидальным.

σ_t(x) = σ₀ – σ₀βjt = σ₀ – a₁² βtσ₀ - a₂² βtσ₀ -2a₁a₂βtσ₀sinν'x. (3)

Здесь σ₀ - исходная поверхностная плотность заряда, определяемая начальным потенциалом поверхности v; β - коэффициент, характеризующий скорость изменения поверхностной плотности заряда, определяемый как тангенс угла наклона из зависимости .

Обозначим σ₀ – a₁² βtσ₀ - a₂² βtσ₀ через σ₀₁ и через σ₁ величину 2a₁a₂βtσ₀. Величина σ₀₁, определяет постоянную составляющую поверхностной плотности заряда после экспонирования, а σ₁ - амплитуду переменной составляющей заряда. Тогда выражение (3) может быть записано в следующем простом виде:

σ_t(x)=σ₀₁-σ₁sinν'x. (4)

Глубина модуляции поверхностной плотности заряда при регистрации голограмм плоского волнового фронта зависит от экспозиции, и для экспозиции насыщения зависимости при v равном v_c не превышают 5%,и, следовательно, можно приближенно считать, что для самой большой экспозиции σ₁~0,05σ₀₁. Модуляция поверхностной плотности заряда приводит к появлению переменной составляющей нормального давления в ТС, выражение для которой можно легко получить, воспользовавшись расчетом Шафферта /9/ для напряженности электрического поля в диэлектрической пленке с переменной плотностью поверхностного заряда:

здесь v - потенциал над поверхностью ТС, v_b - потенциал внутри ТС, ось у направлена перпендикулярно поверхности ТС, а ось х - параллельно. Для практически реализуемых условий ε_b=3; ε_a=1; ν'd>1 выражение (5) может быть упрощено и представлено в следующем виде:

Так как , то третьим членом в скобках в выражения (6) можно пренебречь. Тогда выражение (6) имеет вид:

Таким образом, в скрытом изображении на ТС, поле электростатических сил для анализируемого диапазона jt и рабочего диапазона v, включая v_с, линейно запоминает синусоидальный растр, соответствующий голограмме плоского волнового фронта.

iv. Хаотические деформации

Большая постоянная составляющая заряда в скрытом изображении изменяет гиббсовскую свободную энергию поверхности ТС вследствие электрокапиллярного эффекта, что учитывается в изменении эффективного коэффициента поверхностного натяжения (Т*)/10/

Здесь Т_м - коэффициент поверхностного натяжения незаряженной. ТС; w_э - электростатическая энергия ТС; w_м - гиббсовская свободная энергия поверхности незаряженной ТС. В связи с этим при проявлении скрытого изображения, заключающегося в размягчении ТС, наряду с регулярным рельефом, соответствующим регистрируемому изображению, будет развиваться хаотический рельеф. Хаотический рельеф является самостоятельным предметом исследования при проявлении скрытого изображения на ТС, и не только потому, что он является источником шума и от него нужно избавляться. Дело в том, что развитие хаотического рельефа, так же как и регулярного, в основном определяется реологическими свойствами заряженной ТС и для некоторых условий проявления анализа информационных свойств ТС можно делать на основе анализа свойств хаотического рельефа, что значительно упрощает эксперимент при измерении передаточных характеристик. Это предположение подтверждается экспериментально. Так, например, Урбахом /11/ было замечено, что оптимальные пространственные частоты передаточной характеристики регулярных деформаций и спектра частот хаотических деформаций практически совпадают.

На рис.4 приведены измеренные нами относительная передаточная характеристика регулярной деформации (9) (кривая (1)) и передаточная характеристика хаотических деформаций

(10) (кривая (2)), измеренные на одном образце при одинаковых v и одинаковых условиях проявления. В (9) и (10) оптимальная пространственная частота соответствует максимальному значению η в зависимости и максимальному значению интенсивности света j в дифракционной картине хаотических деформаций в зависимости . Как видно на рис.4, передаточная характеристика ТС и передаточная характеристика хаотических деформаций для выбранных условий проявления практически совпадают.

Рассмотрим развитие хаотических деформаций на поверхности заряженной ТС при проявлении. При этом считаем, что поверхностная плотность заряда не модулирована. Бадд /10/ предложил рассматривать хаотические деформации как сумму рельефо-фазовых синусоидальных решеток и решил задачу развития амплитуд этих решеток для случая, когда фото проводниковый термопластичный слой конечной толщины моделируется ньютоновской жидкостью, и задаче предполагалось, что амплитуды решеток развиваются по закону Δlie^ωit при постоянной температуре и при отсутствии релаксации и изменения поверхностной плотности заряда. Получено решение в виде зависимости ω от ν для различных v ТС.

Здесь м – вязкость; . На рис.5 приводим рассчитанные по формуле (11) зависимости относительной скорости роста амплитуды (ω/ω₀) от произведения ν'd. Наличие максимума на зависимостях рис.5 означает, что и передаточные характеристики хаотических деформаций токе будут иметь максимум. Передаточные: характеристики представим в виде отношения Фурье-образа синусоидального рельефа для времени проявления t₁ к Фурье-образу синусоидального рельефа в начале проявления /7/

Здесь Н(ν) пропорционально - передаточной характеристике хаотических деформаций, приведенной на рис.4.

Рис.5. Зависимости .

Положение максимума передаточной характеристики (значение ν_opt) для термопластичного слоя одной толщины, а также полоса частот хаотических деформаций, определяемая для простоты рассмотрения по максимальной пространственной частоте (ν'_opt) спектра частот хаотических деформаций, зависят от v. Определим эти зависимости из (11):

для для (13)

2. Значения ν_opt и ν_max зависят от v, что позволяет считать Тc запоминающими средами с электрически управляемыми информационными свойствами.

Результаты расчета Бадда качественно подтверждаются экспериментально. Уменьшение амплитуд составляющих спектра частот хаотических деформаций при постоянной температуре, оцениваемое по изменению интенсивности света в дифракционной картине хаотических деформаций, происходит по экспоненциальному закону с постоянными времени, такими, как при уменьшении амплитуд соответствующих частот регулярных синусоидальных рельефо-фазовых решеток /12/, т.е. хаотические деформации можно представить в виде суммы рельефо-фазовых синусоидальных решеток. Дифракционная картина хаотических деформаций имеет вид кольца, а передаточная характеристика, полученная на основе фотометрирования дифракционной картины, имеет максимум (см.рис.4, кривая 2). Экспериментально наблюдается также управление ν_оpt v. На рис.6 приводим из /7/ зависимость ν_оpt(v) для различных толщин фотопроводникового термопластичного слоя. Видно, что увеличение v приводит к увеличению ν_орt, причем чем меньше толщина слоя, тем в больших пределах происходит управление. Реальный процесс проявления отличается от рассмотренного Баддом. При проявлении температура термопластичного слоя меняется, и он проходит все состояния от стеклообразного до вязкотекучего. Как показали исследования, приведенные в /12/, развитие хаотических деформаций начинается еще до перехода термо-

Рис.6. Зависимости ν_opt(v).

Кроме того, в процессе развития хаотических деформаций изменяется начальная плотность заряда вследствие деформации поверхности, увеличения ее площади и релаксации заряда в результате проводимости термопластичного слоя. На рис.7 приводим измеренные в нашей лаборатории зависимости ν_opt передаточной характеристики хаотических деформаций от времени проявления для трех v (кривая 1"а" - начальный v=300 вольт, кривая 2"а" - 220 вольт, кривая 3"а" - 180 вольт). Кривые 1,2,3 характеризуют изменение v, скрость нарастания температуры составляет 64 град/сек. (измерение зависимостей рис. 6-9 проведены на несветочувствительном термопластичном слое ТПН-8).

Исследование реологических свойств термопластичного слоя в диапазоне температур проявления показало /12/ что рост ν_оpt (кривые 1"а", 2"а") наблюдается в режиме неньютоновского течения и связан, по нашему мнению, с уменьшением напряжения сдвига по мере увеличения температуры; уменьшение ν_оpt связано с уменьшением v.

Рис.7. Зависимости v(t) - кривые 1, 2, 3 и ν_opt(t) - кривые 1-"a", 2"a", 3"a", соответственно, для v = 300; 220; 180 вольт.

На рис. 8 приводим измеренные в нашей лаборатории зависимости ν_opt от времени проявления для начального v = 300 вольт, отличающиеся скоростью нарастания температуры. Для кривой 1"а" скорость нарастания температуры 95°С/сек, для кривой 2"а" -64°С/сек, для кривой 3"a"=35°c/ceк. Кривые 1,2,3 характеризуют изменение потенциалов поверхности. Видно, что увеличение скорости нарастания температуры приводит к достижении больших значений ν_оpt, что связано, по нашему мнении, с уменьшением времени развития хаотических деформаций в режиме неньютоновского течения. Как показано на рис.7 (кривые 1"а" и 2"а"), режим неньютоновского течения стимулирует развитие низкочастотных составляющих в спектре частот хаотических деформаций, амплитуды которых при низких скоростях нарастания температуры еще в режиме неньютоновского течения могут достичь достаточной величины для существенного уменьшения постоянной со-

ставляющей поверхностной плотности заряда вследствие увеличения площади поверхности. Это приводит к уменьшению максимального достижимого значения ν_оpt для данного начального v.

Рис.8. Зависимости v(t) (кривые 1,2,3) и ν_opt(t) (кривые 1"а", 2"а", 3"а"), соответственно, для трех скоростей нарастания температуры 95, 64, 35°С/сек.

На рис.9 приведены зависимости ν_opt∙d(v), характеризующие управление передаточными характеристиками tС для трех скоростей нарастания температуры 32°С/сек (кривая 1), 64°С/сек (кривая 2), 95°С/сек (кривая 3).

Риc.9. Зависимость 2πνd(v) для трех скоростей нарастания температуры (кривая 1-36°c/сек; 2-64°С/сек; 3-95°С/сек).

Как видно на рис.9, увеличение скорости нарастания температуры приводит к расширению области управления ν_opt и к увеличению тангенса угла наклона зависимости ν_opt∙d(v). Таким образом, исследование хаотических деформаций и оценка информационных свойств ТС по передаточным характеристикам хаотических деформаций позволяют сделать следующие выводы.

v. Передаточные характеристики ТС

Задача проявления скрытого изображения независимо от природы источника сил и модели ТС наиболее полно сформулирована в /13/,

идеи были позднее реализованы Н.Г.Находкиным с сотрудниками при решении задачи проявления скрытого изображения на ТС, моделируемой ньютоновской жидкостью при постоянной температуре для произвольного распределения источника сил по поверхности и объему ТС /14,15/. Решения в /14,15/ получены в виде передаточных характеристик, что позволяет сразу использовать результаты расчета для анализа информационных свойств ТС, сравнения с экспериментом и для постановки новых исследований. Общий анализ расчетных передаточных характеристик для различных режимов проявления и свойств ТС сделан Н.Г.Находкиным в /7/. Здесь мы остановимся на некоторых особенностях передаточной характеристики ТС для случая, когда источник сил скрытого изображения может быть представлен нормальной синусоидальной силой, приложенной к поверхности ТС (формула 17 из /7/). Анализ проводим для ν'd > 1, когда роль тангенциальных сил при деформировании ТС незначительна.

В этом выражении будем считать, что поверхностная сила получена в результате модуляции поверхностной плотности заряда, когда σ₁ << σ₀₁ и релаксация σ₀₁ в процессе проявления отсутствует. σ1, а следовательно, и амплитуда силы f_no, релаксирует с постоянной времени τ_р. При таком предположении под Т_m следует понимать эффективный коэффициент поверхностного натяжения Т^*, а ω имеет такой же смысл и значение, как в (11).

В соответствии со сделанными предположениями передаточную характеристику (15) представим в виде

Сравним выражения для передаточных характеристик регулярных (16) и хаотических деформаций (12). Видно, что для времени проявления t > 1/ω и для отношения v/v₀>1 в выражении для ω в (11) вид передаточной характеристики регулярных деформаций (16)

будет, в основном, определяться экспонентой е^ωt, независимо от значения τ_р, и вид передаточных характеристик регулярных и хаотических деформаций будет одинаковым.

Анализируемый расчет качественно подтверждается экспериментально. Для времен проявления t>1/ω вид передаточных характеристик регулярной и хаотической деформации качественно совпадает (см.рис.4, кривые 1 и 2).

Для линейного участка зависимости амплитуда f_no в (16) линейно зависит от jt и ответ ТС при проявлении голограмм плоского волнового фронта, оцениваемый по корню квадратному из η, должен линейно зависеть от jt.

На рис.10 приведены зависимости для различных v; d термопластичного фотопроводникового слоя была равна 3 мкм; пространственная частота интерференционной картины голограммы плоского волнового фронта составляла 150 лин/мм; для исследуемой области экспозиций значение σ₁ не превышало 0,1σ₀₁.

Рис.10. Зависимости

Видно, что зависимость линейна для широкой области значений . Так, например, для v = 350 вольт зависимость линейна вплоть до предельной η. Для времен проявления t>1/ω, ν'd>1 и v/v₀>1 в (11) тангенс угла наклона зависимости будет, в основном, определяться экспоненциальным членом е^+ωt, в котором ω будет зависеть от квадрата v. Этот вывод качественно подтверждает измеренная

нами зависимость тангенса угла наклона линейного участка зависимостей от v, которую приводим на рис.11.

Рис.11. Зависимости .

Из анализа передаточной характеристики (16) для t>1/ω и v/v₀>1 следует другой важный вывод: так как форма передаточной характеристики регулярных деформаций определяется экспоненциальным членом е^ωt, то ν'_opt и ν'_max, передаточной характеристики регулярных деформаций будут управляться потенциалом поверхности аналогично управлению значениями ν'_opt и ν'_maх для хаотических деформаций (13 и 14). Этот вывод тоже качественно подтверждается экспериментально.

На рис.12 приводим передаточные характеристики tС d = 3мкм отличающиеся v. Видно, что увеличение v приводит к увеличению значений ν_opt и расширяет полосу пространственных частот.

Рис.12. Передаточные характеристики для трех v.

Проведенные нами исследования реологических свойств термопластичного слоя в диапазоне температур проявления позволяет считать, что развита регулярного рельефа начинается в области перехода от стеклообразного состояния к вязкотекучему. В связи с этим, по нашему мнению, при проявлении регулярных деформаций наблюдается ряд таких же особенностей как и при проявлении хаотических деформаций. На рис.13 приводим измеренные нами передаточные характеристики ТС, полученные при проявлении голограмм плоского волнового фронта со средней скоростью нарастания температуры 1200° С/сек, отличающиеся временем проявления; а на рис.14 приведены передаточные характеристики, полученные при проявлении голограмм плоского волнового фронта со средней скоростью нарастания температуры 2400°С/сек. (В обоих опытах толщина фотопроводникового слоя составляла 1,5 мкм, v =270 вольт и соответствовал v_с). Анализ передаточных характеристик ТС, приведенных на рис.13 и 14, позволяет сделать вывод, аналогичный сделанному ранее при анализе передаточных характеристик хаотических деформаций. В процессе проявления происходит непрерывное изменение передаточных характеристик, сопровождающееся в начале проявления смещением ν_оpt в сторону высоких пространственных частот и расширением полосы частот. Этот эффект наблюдается тем значительнее, чем выше скорость нарастания температуры.

Изменение значения ν_оpt в процессе проявления для передаточных характеристик получается также из расчета при моделировании термопластичного слоя ньютоновской жидкостью при изотермическом процессе проявления (15) и при режиме проявления с переменной вязкостью /16/. Сравнить предсказание теории с экспериментом пока нельзя в связи с тем, что не удается осуществить режим проявления, в котором термопластичный слой мог быть моделирован ньютоновской жидкостью при постоянной температуре или в режиме изменения вязкости. В настояний момент мы все же придерживаемся изложенной ранее точки зрения и заключающейся в том, что эффект изменения передаточных характеристик связан с неньютоновским характером течения термопластичного слоя в начале проявления, т.к. эффекты изменения передаточных характеристик должны, согласно (15), вовремя разыгрываться при временах проявления t<1/ω или соизмеримых с 1/ω. Изменения передаточных характеристик на рис.15 наблюдаются для времен проявления 0,04-0,06 сек. Измеренное нами значение 1/ω для термопластичного слоя при температуре 70° С, которую он имеет ко времени проявления 0,24 сек, значи-

д) чувствительность ТС, оцениваемая по тангенсу угла наклона зависимостей зависит от потенциала поверхности.

vi. Подавление шума

В iv и v главах мы рассмотрели процессы проявления регулярных и хаотических деформаций без учета взаимного влияния, что справедливо для небольших амплитуд регулярного рельефа. Рассмотрим результаты, проведенных нами исследований кинетики проявле-

ния голограмм плоского волнового фронта и хаотических деформаций. Опыт был поставлен следующим образом. На равномерно заряженной поверхности образца выбирались два участка, на одном из которых регистрировали голограммы плоского волнового фронта (при самой большой экспозиции глубина модуляции исходной поверхностной плотности заряда не превышала 2%, пространственная частота интерференционной картины голограммы плоского волнового фронта была приблизительно равна оптимальной пространственной частоте передаточной характеристики хаотических деформаций). Считывание результатов проявления осуществляли двумя лучами от оптического квантового генератора ЛГ-38. Один из лучей освещал участок образца, где не регистрировались голограммы плоского волнового фронта и где должны были развиваться только хаотические деформации, другой-освещал участок образца, на котором одновременно развивались хаотические и регулярные деформации. Результаты проявления наблюдали в частотной плоскости и регистрировали с помощью кинокамеры со скоростью 64 кадра/сек. (В этих исследованиях количество сенсибилизатора в образцах было уменьшено до 0,05% для того, чтобы уменьшить влияние считывающих лучей на σ₀₁ и σ₁ во время проявления). Рассмотрим рис.15. Время τ₁ - соответствует началу развития хаотических деформаций на участке образца, где не регистрировались голограммы плоского волнового фронта.

Рис.15. Зависимости h(t) – кривые 1,2,3,4; кривая 5-зависимость времени проявления хаотического рельефа от h.

Кривые 1, 2, 5, 4 представляют собой зависимости амплитуды регулярного рельефа от времени проявления для четырех экспозиций, соответственно, 10; 3; 0,3; 0,07 сек. Точки пересечения пунктирной линии, восстановленной перпендикулярно оси времени из точки τ₁, с зависимостями 1, 2, 3, 4 соответствуют амплитудам регулярного рельефа, который образовался к началу развития хаотического рельефа на участке образца, где не регистрировались голограммы плоского волнового фронта. Кривая 5 представляет собой зависимость времени, соответствующего началу развития хаотических деформаций на участке образца, где регистрировались голограммы плоского волнового фронта, от высоты регулярного рельефа, который образовался к моменту времени τ₁.

Анализ зависимости рис.15 позволяет сделать следующие выводы: 1) регулярный рельеф начинает развиваться раньше, чем рельеф хаотический Время проявления τ₁ - время развития регулярного рельефа без хаотического; 2) на участке образца, где регистрировались голограммы плоского фронта, хаотические деформации начинают развиваться на предварительно деформированной поверхности и позже времени τ₁; время, соответствующее началу проявления хаотических деформаций, тем больше, чем сильнее была деформирована поверхность к моменту времени τ₁. Анализ кинограмм проявления хаотических и регулярных деформаций позволяет отметить другие особенности, которые не отражены на рис.15. Увеличение амплитуды регулярных деформаций к моменту времени τ₁ приводит не только к смещению в сторону больших времен начало развития хаотических деформаций, но и изменяет их свойства. Меняется угловое распределение интенсивности света в дифракционной картине хаотических деформаций, уменьшается оптимальная пространственная частота передаточной характеристики в полоса частот. При амплитудах регулярного рельефа к моменту τ₁, больших 0,5 мкм, дифракция от хаотических деформаций наблюдается практически только в направлении, перпендикулярном направлению дифракции от регулярного рельефа. На рис. 16 кривая 1 представляет собой зависимость относительного изменения оптимальной

пространственной частоты передаточной характеристики хаотических деформаций от амплитуды рельефа, образовавшегося к моменту времени τ₁. Видно, что увеличение амплитуды регулярного рельефа приво-

Рис.16. Зависимости - кривая 1 и - кривая 2.

дит к уменьшению оптимальной пространственной частоты передаточной характеристики хаотических деформаций. Одной из причин наблюдаемого явления является уменьшение постоянной, соответствующей заряда σ₀₁, вследствие деформирования поверхности ТС регулярными деформациями, что приводит к уменьшению диапазона потенциала поверхности управляющих оптимальной пространственной частотой передаточной характеристики. (На рис.16 кривая 2 характеризует относительное уменьшение диапазона потенциалов поверхности, управ-

ляющих оптимальной пространственной частотой от высоты регулярного рельефа, образовавшегося к моменту времени τ₁).

Таким образом, роль специфических шумов на ТС, обусловленных хаотическими деформациями, может быть сведена к минимуму выбором времени проявления t<τ₁ или увеличением амплитуды регулярного рельефа (увеличение экспозиции), который уменьшит скорость развития хаотического рельефа и изменит его свойства.

Как было показано ранее, увеличение скорости нарастания температуры, уменьшение времени проявления приводят к улучшению информационных свойств ТС, а проявление за время t<τ₁ позволит получить голографические изображения, лишенные шума. Требования уменьшения времени проявления вытекают не только на основании изложенных выше соображений. При использовании голографических методов для анализа процессов в реальном масштабе времени необходимо сокращение временного интервала между регистрацией и визуализацией скрытого изображения, определяемого временем проявления. Время проявления зависит от скорости нарастания температуры и, по нашему мнению, при выбранном способе проявления ограничено конечным временем диффузии тепла от металлизированного подслоя к поверхности термопластичного слоя.

В нашей лаборатории М.Ю.Барабашом и В.А.Павловым было замечено, что при временах проявления t ~ 5∙10^-4 сек и скоростях нарастания температуры, обеспечивающих разогрев термопластичного слоя за это время, развитие рельефа продолжается и после прекращения нагрева. Согласно расчету Ю.П.Гущо /17/, время установления температуры металлизированного подслоя на поверхности термопластичного слоя лежит в интервале 10^-5÷10^-3 сек, что качественно согласуется с описанным опытом.

2. tС являются рельефо-фазовыми детекторами голограмм.

4. Зависимость имеет протяженный линейный участок и при потенциалах насыщения простирается до предельных значений дифракционной эффективности.

5. Информационные свойства ТС управляются электрическим полем в значительных пределах. Увеличение потенциала поверхности приводит к увеличению тангенса угла наклона зависимостей , увеличению оптимальной пространственной частоты и расширению полосы частот.

венное проявление за 10^-3 сек, что позволяет использовать ТС для работы в реальном масштабе времени.

13. Находкин Н.Г. Сборник "Способы записи информации на бессеребряных носителях", Киев, 1, 8-62, 1969.

14. Находкин Н.Г., Бутенко А.Д. Сборник "Способы записи информации на бессеребряных носителях", Киев, 2, 15, 1970.

15. Находкин Н.Г., Бутенко А.Д., Труды международного конгресса по фотографической науке , секция Е, М., стр.177-180, 1970.

16. Бутенко А.Д.. Шевляков Ю.А. Сборник "Способы записи информации на бессервбряных носителях", Киев, 4, 95-100, 1973.

17. Гущо Ю.П. Фазовая рельефография, Энергия, 106, 1974.