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全息原版照相制作工艺

时间:2008-09-09 来源:互联网|#

摘  要:
记录系统调节   (1)调节光路中各光学元件,使从分束镜到干版的物光和参考光的光程长度尽可能相等(最大光程差要在所用激光器的相干长度以内)。物光和参考光的交角不宜过大,最大为60°~90°,被照物 ...

    记录系统调节

  (1)调节光路中各光学元件,使从分束镜到干版的物光和参考光的光程长度尽可能相等(最大光程差要在所用激光器的相干长度以内)。物光和参考光的交角不宜过大,最大为60°~90°,被照物体要能被光有效地照射。
  (2)调节光路使物光能有效地到达干版,并且使光路达到便于以后调整光束平衡。用光功率计测量干版位置的物光和参考光的强度比,根据被照景物的大小和种类,调节分束器使两者的强度比达到规定值(例如对拍摄二维反射全息图时,强度比为1:1~3:1)以便确定曝光时间(对拍二维透射全息图,强度比为2:1~10:1)。
  (3)由于快门在开关时产生的震动,经常传到记录全息台上去。因此,应把快门与记录全息台平面隔开,单独安装或者在记录平台上铺上胶垫,将快门固定其上,以减小震动。

    确定曝光时间

  确定曝光时间的方法是先根据用干版的感光度,确定曝光量,进行一个预备实验。如图10-55所示,在一块干版上,将曝光时间按1~2s的间隔,分成几段曝光,然后将干版显影。从其结果来选择合适的曝光时间。
  曝光时,将干版装在干版架上后,因有微小震动,要等30min后,才能打开曝光快门进行曝光。操作人员操作时,不要大的移动身体和大喘气,以免使空气产生振动。

        振幅全息图的定影

  全息干版的涂层是卤化银乳胶,在曝光时,分解出金属银离子Ag+和卤元素离子Br-,由于光电效应击出电子e-,电子e-再与金属银离子中和生成金属银微粒散布在乳胶中。银粒子的多少随曝光量增加形成一种潜像。通过显影使含有上述析出银的地方成为还原中心,有大量的溴化银还原为金属银,由于密度不同的银粒子对光的吸收也不同,从而形成了影像。定影的作用是将乳胶中未曝光部分的卤化银和曝光部分残留的卤化银清除掉。这样,全息干版在曝光以后,通过显影和定影处理后即得到振幅型的全息图。

  在全息处理过程中最常用的显影液是柯达D-19,定影液为F-5。其操作过程如下:

  ①显影 按照干版上标志的显影液的种类和显影时间,在安全灯下,将曝光后的干版全部迅速地放入D-19显影液中浸泡,乳胶面向上,搅动显影液,约2min,光密度约为0.5~0.7,取出水洗30s。
  ②停显 在SB-1停影液中浸泡30s,取出水洗30s。
  ③定影 定影时,不需要在安全灯下进行。可在常规照明灯下操作。在定影液F-5中浸泡3~5min,在定影过程中要搅动定影液,在此期间感光胶会逐渐变透明。干版全部透明以后,还要继续定影,大约为干版放入定影液到变成透明的时间的2倍。在使用坚膜定影液时,最好浸泡10~20min。
  ④水洗 在流水中冲洗5min,水洗时,要注意水流,保证干版不重叠,以免干版上产生斑痕。水流的水温不高于25oC,以免感光膜脱落。
  ⑤去除增感剂 在甲醇或无水乙醇中浸泡3min。
  ⑥干燥 取出后自然干燥。如不经过去除增感剂,最后应用蒸馏水清洗,以免自来水杂质的污染。

  对于使用连续激光记录时,用600mL酚藏花红和1L甲醇配制的去敏化乳胶代替定影液处理3min可提高全息片的质量。

  位相全息图的显影与定影工艺

  用全息干版制作的全息图经漂白后即得到位相全息图。位相全息图有浮雕(厚度调制)型和折射率调制两种。全息干版漂白后的位相全息较以折射率调制为主带有定的浮雕。

  漂白的种类很多,大致可分为三类:寻常漂白、无定影漂白和先漂白后定影。

  ①寻常漂白 寻常漂白的主要程序是通过显影和定影形成的振幅型全息图后,再经过漂白成为位相型的全息片。漂白以后金属银形成透明银盐,银盐的折射率大于明胶,于是产生折射率调制,可用图1加以说明。图中(a)表示曝光以后,通过显影、定影在明胶中曝光部分含有金属银微粒;(b)表示漂白以后,曝光部分的银微粒变为透明银盐(c)表示在干燥过程中曝光部分的明胶因鞣化引起表面变形,形成表面浮雕。在全息图的空间频率小于200线/mm时,浮雕比较明显;空间频率较大时浮雕很小。另外浮雕调制和折射率的调制作用是相加的。

  寻常漂白的程序同振幅型全息图,只是在定影水洗后加一道漂白程序和水洗,漂白时间一般是在漂净后延长相同的时间。改变一下后续的处理可以提高衍射效率。

  提高衍射效率的处理程序为:

  (a)显影 D19显影液1:10稀释后显影2min,水洗30s;
  (b)停显 用SB-1停显30s后,水洗30s;
  (c)定影 用F-24定影后,流水冲洗1min;
  (d)漂白 用酸铁漂白液漂白后流水洗1min;
  (e)坚膜 用碱性甲醛通过坚膜液坚膜2min,流水洗5min;
  (f)溶胀 在35oC左右的温水中浸泡10min;
  (g)脱水 先用50%的异丙醇浸泡32min,再用100%的异丙醇浸泡4min;
  (h)干燥 取出干版后立即用热风吹,然后用冷风吹(防止起霜)。

图1 寻常漂白示意图 图2 反转漂白示意图


    ②无定影漂白 无定影漂白有两种,一种是反转漂白,另一种是再卤化漂白。

  无定影反转漂白的过程如图2所示。图中(a)表示曝光显影后在乳胶中曝光部分为金属银,未曝光部分为卤化银。(b)表示漂白时金属银变为可溶解的银盐,从而可从乳胶中除去,未曝光部分仍为卤化银。这样与寻常漂白恰恰相反,所以称为反转漂白。(c)表示干燥的时候曝光部分因明胶鞣化引起表面变形产生的浮雕。在这种情况表面浮雕调制和折射率调制的作用是相消的。无定影漂白处理程序如下:
  (a)显影 用SD-48显影5min,24oC,水洗30s;
    (b)停显 用21~27oC的SB-1停显30s,流水洗1min;
  (c)漂白 用21~27oC的R-9漂白3min,流水洗5min;
  (d)除色 用21~27oC的S-13A液除色1min;
  (e)清洁 用21~27oC的S-13B液清洁1min,流水洗5~10min;
  (f)脱水 用50%的甲醇浸泡3min,再用100%的异丙醇浸泡4min;
  (g)干燥 在室温下自然干燥。

  无定影再卤化漂白的漂白液中含有碱金属化合物,例如溴化钾。它可以使已显影的金属银成为溴化银,位相调制的形成是因为未曝光部分的卤化银向曝光部分扩散而形成的。这种漂白方法的优点是乳胶层的变化为最小。

  ③先漂白后定影 先漂白后定影是利用卤化银乳胶的灵敏性,通过处理后获得具有与重铬酸盐明胶(DCG)相同性质(高衍射效率、低噪声)的全息图,所以也称为卤化银敏化的明胶全息图(SHSG)。这种漂白的程序为:

  (a)显影 用D-1显影液,5mins,20oC,水洗30s;
  (b)停显 用SB-1停显,30s,流水洗1min;
    (c)漂白 用R-9反转漂白,3min,流水洗10min;
  (d)清洁 用S-13,B液,1min,流水洗5min;
  (e)定影 用F-24定影3min,流水洗5min;
  (f)浸泡 用蒸馏水浸泡2min;
  (g)脱水 用50%异丙醇浸泡3min,再用100%异丙醇浸泡4min;
  (h)干燥 先在室温下干燥30min,再放在有氯化钙的干燥器干燥15h。
  
    寻常漂白后再定影的程序为:

  (a)显影 用DK-20显影4min,流水冲洗1min;
  (b)漂白 用鞣化或非鞣化漂白。漂白后水洗1min;
  (c)定影 用F-24定影,3min,流水洗5min;
  (d)溶胀 在35oC的蒸馏水中浸泡10min;
  (e)脱水 在无水乙醇中浸泡2min,再在异丙醇中浸泡4min;
  (f)干燥 在20<50%RH条件下干燥。


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