|
20.
Приготовление химрастворов
Для каждого типа фотопластинок существует свой,
оптимальный способ фотохимической обработки.
Фотопластинки ВРП (ФПР) сильно отличаются от
рассмотренных в уроке
2 фотопластинок ПФГ-03 как по размеру кристаллов
бромистого серебра, так и по задубленности желатины.
Больший размер кристаллов бромистого серебра
в фотопластинках ВРП позволяет применить химическую
операцию отбеливания, резко увеличивающую яркость
голограммы. Отбеливание – это перевод зерен
проявленного металлического серебра обратно
в галоидное серебро (как правило, в бромистое
серебро). Отбеленные голограммы называют еще
фазовыми, так как дифракция света в них происходит
благодаря разнице коэффициентов преломления
желатины и интерференционных слоев галоидного
серебра. В таблице представлены коэффициенты
преломления желатины и галоидного серебра, бромистого,
хлористого и йодистого, используемого для синтеза
фотоэмульсий:
Желатина -
1,52
AgBr - 2,25
AgCl - 2,07
AgJ - 2,22 |
Как доказывает теория Когельника
[1], толстые фазовые голограммы
(т. е. голограммы, толщина эмульсионного слоя
которых много больше длины волны лазерного излучения)
могут иметь дифракционную эффективность (ДЭ)
100%! Конечно, в реальных условиях записи голограмм
получить это максимальное значение невозможно.
Хотя голограммы на основе хромированной желатины
(БХЖ) дают величину ДЭ (на зеркалах) 96% и выше!
Фазовая решетка в этих голограммах формируется
не на основе зерен галоидного серебра, а на
перепадах коэффициента преломления задубленной
и незадубленной желатины, т. е., практически,
на молекулярном уровне. К сожалению, чувствительность
БХЖ очень низкая (около 200 мДж/кв. см.) и для
записи импульсных голограмм она не пригодна.
Реальная ДЭ фазовых голограмм на галоидно-серебряных
фотопластинках достигает 70%, что тоже очень
неплохо. Фотопластинки ПФГ-03 имеют очень мелкое
зерно, которое, с одной стороны, позволяет регистрировать
мельчайшую интерференционную картину отражающей
голограммы, с другой, не имеет достаточной массы
для проведения эффективного отбеливания. Отбеленные
(фазовые) голограммы на пластинках ПФГ-03 дают
очень слабое изображение, поэтому и приходится
проводить амплитудно-фазовую обработку с сохранением
большей части проявленного, металлического серебра.
ДЭ таких голограмм не превышает 50%.
Даже из такого краткого изложения особенностей
фазовых голограмм становится понятным, что важнейшим
звеном в технологическом процессе изготовления
фазовых голограмм является фотохимическая обработка.
Существует огромное количество методик фотохимической
обработки фазовых голограмм [2]
и каждый год появляются новые. Мы рассмотрим
две наиболее распространенные методики. Первая
основана на проявителе, рекомендованном заводом-изготовителем
фотопластинок, вторая – на известном западном
проявителе SM-6. Первая методика хороша тем,
что проявитель можно купить на заводе-изготовителе
как в виде сухих навесок, так и в растворе.
Вторая методика проще, т.к. не требует операции
фиксирования, но рецепт отбеливателя сложнее
и он менее долговечен при хранении. Последовательность
проведения фотохимической обработки по первой
методике приведена ниже.
Проявление
в проявителе ВР-П - 2 мин
Промывка 5 мин
Фиксирование - 5 мин
Промывка - 5 мин
Отбеливание до полного осветления
Промывка - 10 мин
Сушка в 50%-,80%-,100%-х спиртах
по 2 мин |
Фирменный проявитель ВР-П был усовершенствован
автором уроков - количество сульфита в нем было
уменьшено со 140 г/л до 50 г/л. Это существенно
снизило шумы голографического изображения, которые,
очевидно, были вызваны увеличенной скоростью
растворения бромистого серебра большим количеством
сульфита натрия в растворе и его спонтанным
осаждением на дислокациях кристаллической решетки,
не являющихся центрами скрытого изображения.
Рецепты модернизированного проявителя и отбеливателя
приведены ниже.
|
Проявитель
ВР-П
|
|
Отбеливатель
|
Метол 6 г
Сульфит натрия, б/в 50 г
Гидрохинон 20 г
Метаборат калия 112 г
Едкий калий 17,42 г
Вода до 1 л |
|
Железо азотнокислое 150 г
Калий бромистый 30 г
Вода до 1 л
Перед употреблением разбавить 1:3 |
Рецепты фиксажа и спиртовых растворов для сушки
голограммы приведены в
уроке 9. Там же даны советы по правильному
растворению химикатов для проявителя и закрепителя.
Если длительного хранения проявителя не предполагается,
метаборат калия можно не вводить. Последовательность
проведения фотохимической обработки по второй
методике приведена ниже.
Проявление
в проявителе SM-6 - 1 мин
Промывка - 5 мин
Отбеливание до полного осветления
Промывка - 10 мин
Сушка в 50%-,80%-,100%-х спиртах
по 2 мин |
Рецепт проявителя SM-6 был так же модернизирован
автором уроков под задачу оптимального проявления
голограммы на пластинках ВРП (ФПР). Исходный
рецепт не имеет сульфита натрия в своем составе.
Это приводит к быстрому окислению проявителя.
С другой стороны, большое количество сульфита
натрия в проявителе приводит к повышенным шумам
в изображении по причинам, указанным выше. Поэтому
оптимальным оказалось добавление 10 г сульфита
натрия (безводного) на 1 л раствора проявителя.
|
Проявитель
SM-6
|
|
Отбеливатель
PBU-amidol
|
Сульфит натрия, б/в - 10г
Кислота аскорбиновая - 18 г
Едкий натрий - 12 г
Фенидон - 6 г
Натрий фосфорнокислый, 2-х замещенный
- 28,4 г
Вода – до 1 л |
|
Амидол - 5 г
Персульфат калия - 10 г
Лимонная кислота - 50 г
Бромная медь -1 г
Бромистый калий - 20 г
Вода – до 1 л |
При приготовлении отбеливателя необходимо соблюдать
крайнюю осторожность и работать в резиновых
перчатках, не допуская попадания капель раствора
на кожу рук и одежду, т.к. амидол и бромная
медь являются токсичными веществами.
Литература.
1. Р. Кольер, К. Беркхарт, Л. Лин. Оптическая
голография, Мир, Москва, 1973.
2. H. I. Bjelkhagen. Silver-Halide Recording
Materials (for Holography and Their Processing),
Springer Series, USA, 1993.
-->
|
