Способ определения дифрактометрических характеристик фототермопластических носителей записи Советский патент 1992 года по МПК G03G16/00 

Изобретение относится к способам дифрактометрических характеристик фототермопластических носителей записи, состоит в измерении модуляционной и дифракционной эффективности (МЭ и ДЗ) растровой линейчатой структуры и может быть использовано в сенситометрии таких носителей.

Известен способ определения ДЭ на фототермопластических носителях записи, состоящий в формировании в плоскости экспонирования носителя интерференционной картины путем деления когерентного светового потока на две части зеркалом Ллойда, образующим с плоскостью носителя прямой угол, ориентацию которого к потоку выбирают в соответствии с углом схождения его частей, экпонировании очувствленного носителя образованной интерференционной картиной, тепловом проявлении растровой структуры и измерении величины ДЭ, т.е. относительно величины светового потока, диафрагированного растровой структурой в

первый порядок дифракции при ее сканировании считывающим лучом Экспонирование осуществляют при модулировании величины экспозиции по площади носителя, проявление проводят при варьируемых значениях температуры нагрева для определения оптимального режима проявления с последующим измерением зависимости ДЭ от этих параметров

Недостатком способа является необходимость использования при измерениях действий, связанных с формированием считывающего светового потока, бриентации его по нормали к поверхности носителя и ориентации измерительного узла в первый или нулевой порядки дифракции, что снижает производительность процесса измерений.

Известен способ определения величин ДЭ и МЭ (относительной величины суммарного дифрагированного потока) на фототермопластических носителях записи в котором использовано аналогичное форми

4

00

Сл

о

рование интерференционной картины, экспонирование областей носителя, проявление их с градиентом температуры ориентированным перпендикулярно направлению изменения величины экспозиции, и измерение ДЭ и МЭ

Такой способ позволяет упростить нахождение величин ДЭ и МЭ, однако также требует для их измерения проведения операций, связанных с формированием считывающего луча и соответствующей ориентации фотоприемника измерительного узла в первый или нулевой порядки дифракции.

Целью изобретения является сокращение длительности и упрощение процесса определения дифрактометрических характеристик фототермопластических носителей записи

Цель достигается тем, что согласно способу определения дифрактометрических ха- рактеристик фототермопластических носителей записи, включающему формирование-в плоскости экспонирования носителя интерференционной картины путем деления когерентного светового потока на две части зеркалом Ллойда, образующим с плоскостью носителя прямой угол, ориентацию которого относительно потока выбирают в соответствии с углом схождения его частей к плоскости носителя, экспонирование очувствленного носителя при модулируемых значениях экспозиции, тепловое проявление полученной растровой структуры и измерение относительных величин дифрагированных световых потоков при сканировании такой структуры считывающим лучом, измерение осуществляют за плоскостью экспонирования носителя в дифракционном порядке с угловой координатой, соответствующей направлению распространения экспонирующего светового потока, причем сканирование производят диафрагмированной областью этого потока в его частях, падающих на зеркало или на плоскость экспонирования носителя

Проведение измерений за плоскостью экспонирования носителя с изображением растровой структуры в дифракционном порядке с угловой координатой, соответствующей направлению распространения экспонирующего светового потока, реализуют путем размещения измерительного устройства, включающего фотоприемник и линзу, за плоскостью экспонировзния носителя и сканирующей диафрагмы перед зеркалом

Угол ориентации (р зеркала Ллойда относительно направления распространения экспонирующего светового потока выбирают в соответствии с оптимальной для данного носителя пространственной частотой г оптисходя из соотношения sin ух Ят0пт/2, где VOHTU 1/2, б , б - толщина деформируемого слоя носителя. Для толщин слоя носителя 1-5 мкм минимальная регистрируемая пространственная частота растровой структуры минсоставляет 100

Экспонирование носителя записи при

модулируемой величине экспозиции осуществляют либо последовательно с перемещением носителя вдоль его длины перпендикулярно плоскости зеркала, либо одновременно при модулируемой величине

освещенности по длине носителя, располагаемого параллельно вершине двугранного угла системы: зеркало Ллойда - плоскость носителя

Измерение распределения величин ДЭ

или МЭ по площади носителя производят посредством сканирования сенситограммы дифрагмированной до размера 1 мм областью экспонирующего светового потока в его частях, падающих на зеркало или на

плоскость носителя, причем при сканировании в части потока, падающего на зеркало, определяют распределение величин ДЭ, а при сканировании в его части, падающей на плоскость носителя - распределение величины МЭ.

Измерения проводят за плоскостью экспонирования носителя в дифракционном порядке с угловой координатой, соответствующей направлению на источник излучения. Угловой интервал, в котором производят измерения, определяют из условия разделения на входном окне фотоприемника световых потоков, дифрагированных в первый и нулевой порядок для минимальной пространственной частоты

Величину МЭ для каждого участка носителя определяют по формуле

м -Г2

где I - величина светового потока за плоскостью экспонирования на участке без записи;

10 -- величина светового потока за пло- скостью экспонирования на участке с записью.

Величину ДЭ определяют по формуле

iH1

(2)

На фиг. 1 изображена оптическая схема экспонирования фототермопластического носителя записи; на фиг 2 - оптическая схема измерения ДЭ (сканирование сенситограммы проводят диафрагмированным

световым потоком в его части, падающей на зеркало); на фиг.З - оптическая схема измерения МЭ (сканирование сенситограммы проводят диафрагмированным световым потоком в его части, падающей на плоскость экспонирования носителя),

На фиг. 1-3 приняты следующие обозначения: 1 -образец фототермопластического носителя, 2 - зеркало Ллойда, 3 - линза, 4 - микрообъектив с диафрагмой, 5 - источник излучения, 6 - линза, 7 - фотоприемник, 8 - сканирующая диафрагма.

П р и м е р 1 (по прототипу). Образец фототермопластического носителя записи марки ФТПГ, содержащего прозрачную пленочную подложку шириной 35 мм, прозрачный проводящий слой и фототермопластический деформируемый слой толщиной 5 мкм, выполненный из композиции поливи- нилкарбазола с термопластическим связующим, помещают в подвижную кассету установки, включающей сенситометрический источник света (лазер ЛГ-38 с длиной волны экспонирующего излучения Я 0,63 мкм), узел очувствления фототермопластической пленки (скоротрон). узел ее экспонирования в поле интерференционной картины, образуемой делением когерентного светового потока по фронту волны зеркалом Ллойда длиной мм и узел измерений - (гониофотометр), включающий источник излучения (лазер ЛГ-38.А 0,63 мкм), сканирующую диафрагму, формирующую считывающий световой поток диаметром 1 мм, кассету, имеющую возможность перемещения по длине и ширине носителя записи, и фотоприемник, установленный с возможностью перемещения по окружности относительно точки пересечения считывающего светового потокатс плоскостью носителя.

Образец материала очувствляют до потенциала 300В путем перемещения кассеты относительно скоротрона. а затем перемещают его в положение для экспонирования за зеркалом Ллойда . При этом зеркало образует с плоскостью носителя прямой двугранный угол, имеющий возможность вращения вокруг его вершины в пределах 0-90/. Формируют интерференционную картину, устанавливая угол поворота зеркала к направлению распространения светового потока р 1,7°. и проводят экспонирование образца при модулируемых значениях величины экспозиции в интервале 0,1-10 Дж/м2 (для модуляции величины экспозиции используют ступенчатый нейтрально-серый клин с 20 полями и константой ,15) последовательно пере-мещая образец по его длине в направлении перпендикулярном плоскости зеркала Длительность экспонирования каждого поля 5 сенситограммы составляет 1 с при освещенности первого поля 0,5 Вт/м .

Проэкспонированный образец помещают в устройство для проявления, обеспечи- 10 вающего нагрев носителя с градиентом температуры 40° С на гео рабочей ширине 20-22 мм в области температуры вязкого течения материала рабочего слоя (85-90° С) и подвергают тепловому проявлению. Вре5 мя нагрева образца 1 с.

Затем образец носителя помещают в кассету узла измерения, расположенную по нормали к считывающему лучу, помещают фотоприемник в положение нулевого по0 рядка дифракции. Под считывающий луч устанавливают участок без записи и измеряют величину прошедшего через него светового потока I в нулевой порядок дифракции Затем устанавливают под считывающий луч

5 области с разной величиной экспозиции на каждой из которых находят участок с оптимальной температурой проявления путем перемещения образца по его ширине. Величину МЭ для каждого поля определяют как

0 l-lo/li где 1о - величина светового потока, прошедшего через соответствующее пол е сенситограммы в нулевой порядок дифракции.

Величину ДЭ для каждого поля опреде5 ляют при перемещении фотоприемника под углом 3,5° к направлению считывающего луча и выражают как h/l, где И - величина светового потока, прошедшего через соот- ветствующее поле сенситограммы в первый

0 порядок дифракции; I - величина светового потока, прошедшего в нулевой порядок дифракции на участке без записи.

Общую длительность измерений МЭ и ДЭ на всех полях принимают за одну отно5 сительную единицу.

П р и м е р 2. Формирование интерференционной картины, экспонирование образца носителя марки ФТПГ и его проявление проводят по примеру 1. затем

0 образец устанавливают в исходное положение для экспонирования при той же ориентации зеркала Ллойда относительно направления экспонирующего светового потока (р 1,7°. За плоскостью экспониро5 вания размещают линзу с фокусн ым рассто- янием мм в фокусе которой располагают входное окно фотоприемника диаметром .5 мм (фиг.1). Растровую структуру, полученную на носителе сканируют световым потоком ( А 0,63 мкм) диафрагмированным в его части, падающей на

плоскость экспонирования носителя посредством размещения перед ней непрозрачной шторки с отверстием диаметром 1 мм (шторку устанавливают с возможностью сканирования в соответствующей части светового потока, фиг.2). При сканировании измеряют величины светового потока на участке носителя без записи, а затем последовательно на каждом участке с различной величиной экспозиции. Величину МЭ для каждого участка определяют из выражения

(1).

Затем растровую структуру сканируют световым потоком ( ,63 мкм) диафрагмированным в его части, падающей на зеркало (фиг.З). При сканировании измеряют вели- чину светового потока на участке без записи и на каждом участке с различной величиной экспозиции. Величину ДЭ для каждого участка определяют из выражения (2).

П р и м е р 3. Запись растровой структуры и измерение дифрактометрических характеристик проводят на аналогичном фототермопластическом носителе записи с толщиной деформируемого слоя 3 мкм. Все операции способа проводят по примеру 2, но при экспонировании и измерении характеристик ориентируют зеркало Ллойда к направлению распространения светового потока ,8°.

П р и м е р 4. Запись растровой структуры и измерение дифрактометрических характеристик проводят на аналогичном фототермопластическом носителе записи с толщиной деформируемого слоя 1 мкм. Все операции способа проводят по примеру 2, но при экспонировании и измерении характеристик ориентируют зеркало Ллойда к на- правлению распространения светового потока р 9,0°.

П р и м е р 5. Запись растровой структуры и измерение дифрактометрических характеристик проводят на аналогичном фототермопластическом носителе записи с толщиной деформируемого слоя 3 мкм. При этом очувствление и экспонирование материала проводят по примеру 3, но тепловое проявление записи проводят по месту экспонирования с одновременным сканированием и измерением величин МЭ и ДЭ, причем нагрев носителя осуществляют до достижения максимальных значений этих параметров в используемом интервале экспозиций. При экспонировании и измерении характеристик ооиентиоуют зеркало к направлению распространения светового потока р 2,8.

П р и м е р 6 (по прототипу). Запись растровой структуры и измерение дифрактометрических характеристик проводят на аналогичном фототермопластическом носителе записи с толщиной деформируемого слоя 5 мкм согласно примеру 1, но в качестве источника экспонирования применяют лазер ЛГ-31 ,44 мкм. При экспонировании зеркало Ллойда ориентируют к направлению распространения светового потока под углом р 1,2°. Тепловое проявление и

измерение дифрактометрических характеристик проводят по примеру 1 с применением в узле измерения в качестве источника излучения ЛГ-31 с А 0,44 мкм.

Величину ДЭ для каждого поля определяют при перемещении фотоприемника к направлению считывающего луча под углом

O,D .

Пример. Запись растровой структуры и измерение дифрактометрических характеристикпроводятна

фототермопластическом носителе записи с толщиной деформируемого слоя 5 мкм. Все операции способа осуществляют по примеру 5, но в качестве источника излучения применяют лазер ЛГ-31 с Я 0.44 мкм. а при экспонировании и измерении характеристик ориентируют зеркало Ллойда к направлению распространения светового потока под углом ,2°.

Условий осуществления способа по примерам 1-7 сведены в таблицу.

Сравнение примеров 1 и 2-4 показывает, что выполнение измерений величин МЭ и ДЭ в соответствии с предложенным способом позволяет сократить длительность измерений в 1,5 раза, что обусловлено применением для измерений экспонирующего устройства и исключением из способа ряда операций, связанных с установкой образца носителя в кассеты измерительного устройства и ориентацией фотоприемника измерительного узла в первый или нулевой порядки дифракции. Кроме того, в отличие от прототипа предложенный способ позволяет совмещать измерение дифрэктометри- ческих характеристик с процессом теплового проявления,что позволяет сократить длительность измерений в 3 раза (см. примеры 1 и 5.6 и 7).

Формула изобретения

Способ определения дифрактометрических характеристик фототермопластических носителей записи, включающий формирование в плоскости экспонирования носителя

интерференционной картины путем деления -когерентного светового потока на две части зеркалом Ллойда, образующим с плоскостью носителя прямой угол, ориентацию которого к потоку выбирают в соответствии

с углом схождения его частей, экспонирование очувствленного носителя при модулируемых значениях экспозиции, тепловое проявление полученной растровой структуры и измерение относительных величин дифрагированных световых потоков при сканировании такой структуры считывающим лучом, отличающийся тем, что, с целью сокращения длительности и упроще0

ния процесса, измерение осуществляют за плоскостью экспонирования носителя в дифракционном порядке с угловой координатой, соответствующей направлению экспонирующего светового потока, причем сканирование производят дифрагмирован- ной областью потока на его частях, падающих на зеркало или на плоскость экспонирования носителя.

Фиг./

Изобретение м.б. использовано в сенситометрии фототермопластических носите лей. Сущность изобретения1 измерение относительных величин световых потоков, диафрагированных в первый или нулевой порядки дифрак-ции. осуществляют по месту экспонирований носителя за плоскостью изображения растровой структуры Сканирование производят диафрагмированной областью экспонирующего светового потока в его частях, падающих на зеркало или на плоскость носителя 3 фиг., 1 табл

Шиг.2

Фиг.З