Оптическая галография - Кольер Р.
Скачать (прямая ссылка):
3. Многослойная: термопластик нанесен поверх фотопроводника.
Хотя структуры и первого, и второго типа с успехом использовались в электрофотографии [10.17, 10.18], многослойная структура оказалась наиболее удобной для голографии [10.19]. В дальнейшем мы ограничимся рассмотрением многослойной структуры, представленной на фиг. 10.16. Роль подложки выполняет стеклянная штстинка с нанесенным на нее тонким прозрачным проводящим слоем, например слоем окиси олова. Поверх него нанесены слои фотопроводника и термопластика.
§ 10. ФОТОПОЛУПРОВОДНИКОВО-ТЕРМОПЛАСТИЧЕСКИЕ СЛОИ 337
Перед экспонированием материал в темноте подвергается очувствлению путем создания однородного потенциала на поверхности термопластика по отношению к прозрачному проводящему слою (фиг. 10.16). Устройство, создающее коронный разряд, состоящее из тонкой проволоки, находящейся под высоким напряжением (6—10 кВ), и заземленного экрана, ионизирует воздух вблизи поверхности термопластика. Положительные ионы притягиваются к заземленному прозрачному проводящему слою
+ 10 нВ
Термопластиьс ф
Фотопроводнин-1 Прозрачный//-* проводник" J
Стенло—^
ФИГ. 10.16,
Структура фотопроводник — термопластик.
Показано также устройство для создания коронного разряда.
и осаждаются на поверхности термопластика, где они удерживаются отрицательными зарядами, индуцированными на прозрачном проводящем слое. Всю поверхность термопластика можно однородно зарядить до потенциала, обычно равного нескольким сотням вольт, передвигая коронный разряд вдоль поверхности с постоянной скоростью на неизменной высоте.
Последовательность этапов в цикле «запись — стирание» приведена на фиг. 10.17. Для простоты показаны только фотопрово-дящий и термопластический слои, заземленный прозрачный проводящий слой и стеклянная подложка не изображены. На первом этапе [первая зарядка) на поверхности термопластика описанным выше способом создается однородный электростатический потенциал. На втором этапе (экспонирование) на регистрирующую систему накладывается голографическая интерференционная картина, при этом происходит разрядка фотопроводника в соответствии с пространственным распределением интенсивности экспонирующего света. В разряженных участках потенциал электронов уменьшается на величину, соответствующую толщине фотопрово-дящего слоя, и электроны осаждаются на нижней поверхности термопластического слоя. Это приводит к падению потенциала,
22-0990
338
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ЗАПИСИ ГОЛОГРАММ
ГЛ. 10*
измеряемого на верхней поверхности освещенных участков термопластического слоя. Однако электрическое поле в термопластическом слое, пропорциональное плотности поверхностного заряда, не изменяется. На третьем этапе (вторая зарядка) используется та же методика, что и при первой зарядке; потенциал повсеместно на поверхности термопластика возвращается к исходному значению, определяемому условиями коронного разряда. В тех участках, где экспонирование привело к разрядке фотопроводника,
Этап 1
Первая зарядна
+ ++++ + + +++ + + +++
'////////////////////7ZL.
¦Термопластик Фотопроводник
Этап 2 Энспонирование
. Свет
Свет ,
Ulli Ulli
+ + + + +++ + ++-H+ + + +
V//////////////////////,
Этап 4 Проявление
Этап 3 Вторая зарядна
+++++ +++++
Этап 5 Стирание
у//////////////////////л
ФИГ. 10.17. Цикл «запись — стирание» термопласти-
ческой голограммы.
электрическое поле возрастает, образуя пространственно меняющееся распределение поля при постоянном потенциале поверхности. На четвертом этапе (проявление) на слой термопластика кратковременно действуют теплом, повышая его температуру до значения, близкого к точке размягчения или плавления (обычно между 60 и 100° С). При этой температуре термопластик деформируется под действием локальных электрических полей, причем его толщина уменьшается в сильно экспонированных участках (высокое значение поля) и возрастает в слабо экспонированных. При быстром охлаждении до комнатной температуры эти деформации замораживаются, и голограмма таким образом фиксируется в виде пространственного распределения толщины слоя термо-
$ 10. ФОТОПОЛУПРОВОДНИКОВО-ТЕРМОПЛАСТИЧЕСКИЕ СЛОИ 339
пластика. Полученная запись стабильна при комнатной температуре. На последнем этапе (стирание) слой вновь нагревают до температуры, превышающей температуру стадии проявления (или выдерживают при температуре проявления более длительное время). При этой температуре силы поверхностного натяжения размягченного или расплавленного слоя термопластика сглаживают рельеф толщины и стирают ранее записанную голограмму. Благодаря увеличению электропроводности как фотопроводника, так и термопластика на этом этапе обычно происходит полная нейтрализация электростатических зарядов.
2. Приготовление регистрирующего материала
Фотополупроводниковые термопластические пленки не производятся промышленностью, так что их приходится изготовлять самим экспериментаторам. Для приготовления пленки надо взять стеклянную пластинку, покрытую тонким слоем прозрачного проводника, например окиси олова (поверхностное сопротивление примерно 1 Ом/см2). Этот проводник служит для заземления одной стороны регистрирующего слоя. Он может быть использован также в качестве омического нагревающего элемента для теплового проявления голограммы. С этой целью поверх слоя окиси олова с двух концов наносятся электроды, выдерживающие большие токовые нагрузки. Удобны, например, серебряные электроды, наносимые впеканием серебряной краски; они устойчивы к действию обычно применяемых для чистки растворителей и допускают пайку с токоподводящими контактами.
