Технология голографии
Глоссарий	ЧаВо

Проявитель для любительской голографии

Как известно, для проявления отражающих голограмм, записанных на фотопластинках ПФГ-03м, требуется специальный проявитель ГП-2 или его модификация ГП-3 [7]. Проявитель стабилен во времени и дает хорошие, яркие голограммы. Но его рецепт сильно отличается от типичных фотографических проявителей и, сожалению, содержит специфические, токсичные вещества, такие, как роданид аммония и едкую щелочь. Его использование в производственных условиях не вызывает проблем, но в домашних условиях и учебных заведениях использование такого проявителя нежелательно. В результате проведенных исследований, в качестве исходного проявителя, состоящего из общедоступных и безопасных химикатов, был выбран широко известный проявитель для фотопленки D-76.
Основным аргументом в пользу такого выбора был тот факт, что в его состав не входит бромистый калий. Бромистый калий препятствует проявлению неэкспонированных микрокристаллов бромистого серебра и снижает уровень фотографической вуали. С другой стороны, бромистый калий блокирует растворение атомов бромистого серебра и тем самым замедляет процесс диффузионного переноса восстановленных атомов серебра на центры скрытого изображения – главный процесс физического проявления, в результате которого формируются сверхмелкие, компактные зерна металлического серебра. Это повышает разрешающую способность фотоэмульсии до уровня, достаточного для регистрации сверхмелкой интерференционной структуры голограммы (более 5000 лин/мм). Рецепт проявителя D-76 приведен ниже.

 Метол и гидрохинон являются проявляющими веществами. В паре они работают активнее, чем по отдельности. Сульфит натрия связывает продукты окисления, появляющиеся в процессе проявления и не позволяет снизить активность работы проявляющих веществ. Бура - наиболее интересный компонент проявителя. Она создает определенную буферность раствора, т.е. обеспечивает постоянство щелочности раствора в процессе постепенного истощения проявителя.
Щелочность любого химического раствора определяется так называемым водородным показателем pH. Его происхождение следующее. В любом жидком веществе, часть молекул распадается на ионы. Молекулы воды, H₂O, распадаются на положительные ионы водорода, H⁺, и отрицательные ионы гидроксильной группы OH^–. Измерение электропроводности чистой воды показали, что при температуре 22⁰С степень ее диссоциации α (число, показывающее, сколько молекул воды находится в растворе в виде ионов) такова, что концентрация ионов равна 10^-7 (один ион на 10⁷ молекул воды). Показатель степени диссоциации нейтральной воды, взятый с обратным знаком и принят в качестве нейтрального значения водородного показателя: pH = 7. При pH < 7 в растворе увеличено число ионов водорода H⁺, и он имеет кислотные свойства, при pH > 7 – в растворе больше ионов OH^– и раствор имеет щелочные свойства.
Проявляющие вещества (метол, гидрохинон, фенидон и др.) могут активно работать только в щелочной среде. Щелочность проявителей различается в зависимости от их назначения. Проявители для фотобумаг, как правило, имеют повышенную щелочность и работают гораздо быстрее, в отличие от проявителей для фотопленок. Для повышения щелочности раствора, в проявитель добавляют соду (углекислый натрий) или едкую щелочь в небольшой концентрации. В кислой среде активность проявляющих веществ резко снижается или просто прекращается. Поэтому всегда для быстрой остановки проявления, особенно при фотопечати, используют кислые останавливающие ванны, куда помещают фотоотпечаток сразу после проявления и только потом его промывают в проточной воде.
В нашем случае роль вещества, создающего щелочность в проявителе играет бура. Но, так как он обладает слабыми щелочными свойствами, щелочность проявителя получается низкой, соответственно и активность проявителя так же небольшая. В результате время проявления негативных пленок увеличивается, но, с другой стороны, это благоприятно сказывается на проработке деталей изображения в светах и тенях. Однако в рассмотренном проявителе нет главного компонента, обеспечивающего физический механизм проявления. В проявителе ГП-3 таким компонентом был роданистый аммоний. Но, как говорилось выше, использование роданистого аммония в бытовых условиях нежелательно, так как он относится к токсичным веществам. В частности, его водный раствор активно выделяет аммиак, и работать с ним можно только под вытяжкой.
Но есть еще одно вещество, активно растворяющее бромистое серебро и широко распространенное в обычной фотографии. Это всем известный тиосульфат натрия, основной компонент фиксирующих растворов. Он растворяет микрокристаллы бромистого серебра еще лучше, чем роданид аммония и совершено безопасен. Но использование его в качестве компонента голографического проявителя в первых экспериментах не приводило к успеху, так как из-за низкой селективности процесса, происходило растворение как экспонированных, так и неэкспонированных микрокристаллов бромистого серебра. Проявление шло по химическому "сценарию", т. е. образовывались крупные нитевидные клубки проявленного металлического серебра, и структура голограммы не сохранялась в проявленной фотопластинке.
После ряда тщательных экспериментов было выяснено, что такое, "неправильное", поведение тиосульфата было вызвано большим количеством сульфита натрия в растворе проявителя. Пока объяснение такого негативного взаимного влияния химикатов еще не найдено, но действительно, при добавлении в проявитель небольшого количества тиосульфата натрия и существенного уменьшении количества сульфита натрия, проявитель начал работать как физический, аналогичный проявителю ГП-3. В результате последующих экспериментов был найден окончательный состав проявителя [8]:

Как видно из рецепта, количество сульфита натрия уменьшено в четыре раза и добавлено 6 г тиосульфата натрия. Перед проявлением проявитель разбавляют в 4 раза, например, берут 100 мл проявителя и доливают 300 мл воды. Время проявления 10 мин. Температура 18⁰С. На фото справа видно, что яркость голограммы, проявленной в новом проявителе даже выше, чем для проявителя ГП-3. К сожалению, после проявления проявитель истощается настолько, что проявлять в нем вторую голограмму нельзя и надо наводить новую порцию проявителя. Кстати, проявитель ГП-3 работает аналогично.
Измерение щелочности растворов показало, что ГП-3 активнее нового проявителя. В таблице приведены значения концентрированных и разбавленных растворов.

Поэтому время проявления в новом проявителе в два раз больше, чем в ГП-3.
Проявитель можно сделать из навесок химикатов, но можно воспользоваться готовыми упаковками проявителя D-76 на 0,5л и фиксажа ФК-2 на 1л, которые серийно выпускаются предприятием "Славич" и имеют сертификат безопасности. На двух фото справа показано содержание упаковок с проявителем и закрепителем. Для приготовления проявителя необходимо иметь две упаковки проявителя D-76 и одну упаковку фиксажа. К сожалению, в инструкции к проявителю дана неправильная последовательность растворения химикатов, в результате чего не все химикаты (в частности, гидрохинон) полностью растворяются и выпадают в осадок. Известно, что гидрохинон плохо растворяется в растворе сульфита натрия, поэтому его надо растворять раньше.
Налейте в 40 - 45⁰С. Возьмите две пакетика со смесью метола и гидрохинона (часть Б) из двух упаковок проявителя и растворите их в воде, интенсивно перемешивая пластмассовой палочкой. После их полного растворения добавьте в раствор смесь сульфита натрия и буры (часть А) только из одного пакетика! После полного растворения химикатов, возьмите чайную ложку и наберите в нее тиосульфат из большого пакетика в упаковке фиксажа. На фото внизу показан размер ложки и требуемое количество тиосульфата. Такой объем тиосульфата весит примерно 6 г. Растворите его в проявителе, долейте воды до 1 л и отфильтруйте. Готовый проявитель должен остыть и отстояться не менее 2-х часов.
Внимательный читатель может заметить, что полученный проявитель будет немного отличаться от описанного выше, а именно – количество сульфита натрия в нем будет 50 г. вместо 25 г., а количество буры уменьшится до 1 г. Конечно, это приведет к немного худшим результатам, и голограммы будут менее яркими. Зато не надо будет искать все химикаты по отдельности и навешивать их (точные химические весы есть не у каждого). Приготовление проявителя превращается в предельно простое занятие. Для первых экспериментов по голографии такой проявитель вполне подходит.
Раствор закрепителя сделать совсем несложно. Опять налейте в чистый стакан 800 мл подогретой воды и растворите остатки тиосульфата из пакетика. Растворение тиосульфата в воде – эндотермическая реакция и поэтому раствор заметно охладится. Растворять кислый компонент фиксажа, метабисульфит натрия (он находится в отдельном пакетике, часть Б), не обязательно, так как фотопластинки ПФГ-03 содержат мало бромистого серебра и очень быстро фиксируются в нейтральном фиксаже (время фиксирования не более 1 мин.).
Автором было решено назвать разработанный проявитель OD-1 ("Open Developer-1") т.е. "открытый" проявитель (по аналогии с открытой операционной системой Lunix для компьютеров). Проявитель, доступный для работы и усовершенствования всеми желающими. Без сомнений, его можно существенно улучшить. -->

| Галерея голограмм | О голографии | Студии голографии |