Способ регистрации двухэкспозиционной голографической интерферограммы Советский патент 1992 года по МПК G03H1/18 G01B9/25 

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к технике фототермопластической записи информации.

Известен способ регистрации голограмм на фототермопластическом носителе (ФТПН) при одновременном экспонировании, действии короны и температуры проявления с последующей фиксацией охлаждением.

Недостатком известного способа является нестабильность параметров регистрируемых голографических интерферограмм в том числе и контраста интерференционных полос, что обусловлено трудностью обеспечения одинаковой дифракционной эффективности голограмм первой и второй

экспозиций, поскольку при постоянной действующей температуре проявления и короне визуализация первой и второй голограмм может происходить неодновременно.

Известен способ регистрации двухэкс- позиционных интерферограмм на ФТПН, включающий в себя последовательно действие короны, двойное экспонирование, действие импульсного нагрева, фиксацию охлаждением.

Недостатком известного способа является нестабильность параметров регистрируемых интерферограмм Кроме того, последовательный способ записи характеризуется более низкой чувствительностью

vj О

ю го ю сл

дифракционной эффективностью, скоростью записи и полосой передаваемых час- гот по сравнению с одновременным.

Наиболее близким по технической сущности является способ регистрации дбухэкспозиционной голографической ин- терферограммы путем последовательной записи двух голограмм на фототермопластический носитель через промежуток времени, достаточный для перехода иссле- дуемого объекта из одного состояния в другое, включающий при записи каждой голограммы одновременное экспонирование, зарядку и нагрев фототермопластического носителя, и формирования голографи- ческой интерферограммы освещением голограмм восстанавливающим пучком причем перед вторым экспонированием и зарядкой первую голограмму стирают,

Недостатком известного способа явля- ются невысокая оперативность процесса записи голографических интерферограмм, ограниченность временного интервала между экспозициями в сторону малых величин и низкий контраст интерференционных полос.

Целью изобретения является повышение оперативности регистрации голографической интерферограммы при одновременном расширении временного интервала между экспозициями и увеличении контраста интерференционных полос.

Указанная цель достигается тем, что при способе регистрации двухэкспозицион- ной голографической интерферограммы пу- тем последовательной записи двух голограмм на фототермопластический носитель через промежуток времени, достаточный для перехода исследуемого объекта из одного состояния в другое, включающий при записи каждой голограммы одновременное экспонирование, зарядку и нагрев фототермопластического носителя, и формирования голографической интерферограммы освещением голограмм восста- навливающим пучком, длительность зарядки при записи первой голограммы выбирают меньше времени задержки начала формирования рельефа, а время действия второй зарядки при записи второй голо- граммы определяют из условия равенства дифракционных эффективностей обеих голограмм, при этом нагрев фототермопластического носителя для проявления обеих голограмм осуществляют одновременно.

Цель достигается за счет того, что при предлагаемом способе регистрации первая голограмма не проявляется, при этом при изменении временного интервала между экспозициями не требуется изменения рабочей температуры ФТПН, снижающего оперативность процесса записи; не требуются проявление и стирание первой голограммы, ограничивающие временной интервал между экспозициями, визуализация обеих голограмм осуществляется одновременно и не будет приводить к различию дифракционных эффективностей голограмм первой и второй экспозиций, что обеспечивает повышение контраста интерференционных полос.

Способ характеризуется последовательностью операций, которая поясняется фигурой, где UK - напряжение короны ; Е - амплитуда светового сигнала, с помощью которого осуществляется экспонирование: / -дифракционная эффективность голографической интерферограммы. характеризующая процесс рельефообразования на фототермопластическом материале; t - время; п -длительность первого действия зарядки; Т2 - длительность второго действия зарядки; тз - время задержки начала рельефообразования на фототермопластическом материале относительно начала действия зарядки.

На чертеже показано изменение во времени зарядки(а), аплитуды экспонирующего сигнала (б) и дифракционной эффективности (в).

Осуществляют первое действие зарядки, длительность r-i которого выбирают меньше времени Гз задержки начала рельефообразования на фототермопластическом материале. Во время первого действия зарядки записывают первую голограмму. При этом проявление первой голограммы не происходит. Затем через промежуток времени, достаточный для перехода исследуемого объекта из одного состояния в другое осуществляют второе действие зарядки, v во время второго действия зарядки записывают вторую голограмму, длительность второго действия зарядки при этом определяют из условия равенства дифракционных эффективностей обеих голограмм. Проявление обеих голограмм производят одновременно. Одновременность проявления до стигается за счет того, что длительность Т2 второго действия зарядки превышает врем Тз задержки начала рельефообразования НЕ фототермопластическом материале, что по зволяет зарядить поверхность фототерми ческого материала до необходимого дл5 появления деформаций обеих голограмг потенциала и за счет продолжающейся за рядки второго действия короны усилить эти деформации, т.е. повысить дифракцион

ную эффективность одновременно первой и второй голограммы.

Устройство, с помощью которого реализуется предлагаемый способ регистрации двухэкспозиционной голографической ин- терферограммы, содержит источник когерентного электромагнитного излучения, фототермопластический материал, блок зарядки фототермопластического материала при действии короны, блок нагрева фото- термопластического материала и теплового проявления, блок управления временными характеристиками процесса записи, источник зондирующего электромагнитного излучения и фотоприемное устройство с регистратором, расположенное на пути распространения отклоненного фототермопластическим материалом излучения.

В качестве источника когерентного электромагнитного излучения использован гелий-неоновый лазер ЛГ-38. Регистрация голографических интерферограмм осуществлялась на фототермопластическом материале ФТПН-Л. Зарядка фототермопластического материала при действии короны осуществлялась с помощью источника высокого напряжения 3-12 кВ, которое подавалось на коронирующую нить. Блок нагрева фототермопластического материала и теплового проявления представлял собой стабилизатор напряжения 30-100 В стоком нагрузки до 2 А, в качестве нагрузки стабилизатора напряжения использовано токопроводящее покрытие стеклянной подложки сопротивлением 50 Ом. Управление временными характеристиками процесса записи производилось с помощью электронного блока логики. реализованного на микросхемах серии К 511, обладающих повышенной помехоустойчивостью, и электромеханического затвора. Источником зондирующего электромагнитного излучения служил полупроводниковый лазер ИЛПН-205Б. Фотоприемное устройство с регистратором было выполнено на базе фотоэлектронного умножителя ФЭУ-84-6 и осциллографа С8-14

Устройство работает следующим образом.

При нажатии кнопки (по головности) электронный блок логики блока управления временными характеристиками процесса записи формирует пару импульсов-с регулируемой длительностью л и тг и регулируемой задержкой между ними. Эти импульсы идут на управление источником высокого напряжения блока зарлдки фототермопластического материала и электромеханическим затвором, задавая тем самым времена

зарядки и экспонирования при первой и второй экспозиции. Задержка между импульсами определяет временной интервал между экспозициями. Во врем всего этого

процесса к нагревательному элементу приложено постоянное напряжение. Проходящий через нагревательный элемент ток обеспечивает нагрев ФТПН до температуры проявления. После проявления голографической интерферограммы происходит смена кадра и охлаждение ФТПН.

В устройстве, реализующем предлагаемый способ, в качестве источника излучения для экспонирования.в котором использован

непрерывный гелий-неоновый лазер, обеспечивающий длительности экспонирования при записи первой и второй голограммы, соответствующие длительностям первого и второго действия зарядки. Однако следует

отметить, что при использовании в качестве источника излучения более мощных лазеров длительности экспонирования при записи как первой, так и второй голограммы могут быть значительно меньше соответствующих

длительностей первого и второго действия .зарядки. Длительность экспозиций в общем случае определяется мощностью используемого источника излучения и чувствительностью применяемого фототермопластического материала.

Формула изобретения Способ регистрации двухэкспозиционной голографической интерферогоаммы путем последовательной записи д в уч

голограмм на фототермопг- стмиеский носитель через промежуток времени достагог ный для перехода исследуемого объекта rj одного состояния в другое, включающим при записи каждой голограммы одновременное экспонирование, зарядку и нагрев фототермопластического носителя, и формирования голографичэской интерферо; раммы освещением голограмм аосстанав- ливающим пучком, отличающийся тем.

что. с целью повышения оперативности регистрации голографической интерферограммы при одновременном расширении временного интервала между экспозициями и увеличении контраста интерференционных полос, длительность зарядки при записи первой голограммы выбирают меньше времени задержки начала формирования рельефа, а время действия второй зарядки при записи второй голограммы о.пределяют из условия равенства дифракционных эффективностей обеих голограмм, при этом нагрев фототермопластического носителя для проявления обеих голограмм осуществляют одновременно.

Б &

Сущность1 способ регистрации двухэкс- псзиционной голографической интерферог- включает последоватепьную запись двух голограмм на фототермопластическом материале при одновременном экспонировании действии короны и температуры фиксации голограмм До записи определяют время гз задержки начала рельефообра- зования на фотогермопластическом материале относительно начала действия короны . зависимость контраста интерференционных полос от времени п первого и Г2 второго действия короны, удовлетворяющих условию ri тз г; затем выбирают Гч и га. исходя из указанного уловия п максимальной конграстносги. после чего ществляют первую и вторую экспозиции 1 ил. сл С