Amatőr holográfia

Amatőr holográfia  - olyan technológiák, amelyek nem professzionális berendezéseket használnak, vagy nem kritikusak a magas forráskoherencia követelménye és a hologram létrehozásának egyéb feltételei szempontjából; hologramok készítése speciális műszaki képzettség nélkül.

Történelem

A háború utáni kultúra ösztönözte az új technológiai hobbikat. Az alkatrészeket szállító cégek a háború után megmaradt elektronikai, mechanikai és optikai alkatrészek értékesítésével foglalkoztak túlzottan. A folyóirat-kiadók is alkalmazkodtak a hobbisták igényeihez. Az amatőr holográfia a korábbi évtizedekben kialakult technikai amatőrizmus alapján keletkezett és fejlődött [1] .

Az 1960-as években az amatőr holográfusoknak szokatlan technikai készségekre volt szükségük. Clair L. Stong, The Amateur Scientist Scientific American rámutatott, hogy a gázlézer összeszerelése és működtetése elektronikai és fémmegmunkálási tapasztalatot igényel; a gázlézer volt az egyetlen lehetőség az átlagos rajongó számára. A holografikus lencsék és tükrök felszereléséhez és beállításához bizonyos optikai ismeretekre volt szükség. A komoly vibrációs problémák megoldásához is szükség volt hozzáértésre. A hologramok kémiai megnyilvánulása hasonló volt a közönséges fotófilmek feldolgozásához, de voltak paradox szempontok is, amelyek túlmutattak az amatőr fotósok látókörén. Például egy szinte exponálatlan vagy csaknem fekete fényképezőlappal is kiváló hologramot lehetne készíteni. Nehéz volt megérteni, mi szükséges egy minőségi hologram elkészítéséhez. A legkisebb mozdulat a lemez megsemmisüléséhez vezetett. A felhasznált fólia és lemez típusa jelentősen befolyásolta az eredményt; a rendelkezésre álló filmek és optikai beállítások többsége egyáltalán nem használható. A lézersugár koherenciája, a mechanikai igénybevétel és a hőmérsékletváltozások is számítottak [2] .

A szükséges készségkészletet más amatőrök tapasztalatainak megosztásával lehetett megszerezni, de erre az 1960-as években kevés lehetőség volt; az egyik ilyen lehetőség az Amatőr tudós szekció volt , amely a fényképezés, az elektronika és a csillagászat amatőreitől kapott anyagokat. Az 1970-es években a hologramkészítés új művészetét már más hobbival kezdődő oktatók is oktathatták [2] .

1971-ben Lloyd Cross és Jerry Pethick megalapította a Holográfia Iskolát San Franciscóban , hogy megtanítsa a hobbibarátoknak hologramok készítését olcsó eszközökkel [3] [4] [5] . A rezgések csillapítására egy nagy asztalt használtak vastag homokréteggel [3] [6] [4] [7] .

Az iskolában tanuló amatőrök közül sokan később kísérleteket végeztek a hologramok létrehozása terén. 1983-ban Fred Unterseyer kiadta a Holography Handbook -ot , amely egyszerű nyelven elmagyarázta, hogyan lehet otthon hologramokat készíteni [8] . Ez a hobbibarátok új hullámához vezetett, egyszerű módszereket és könnyen elérhető fényérzékeny ezüsthalogenid mikrokristályokat használva egyenletesen elosztva a zselatinban .

2000-ben Frank de Freitas kiadta a Shoebox Holography című könyvet , amely lépésről lépésre leírta a hologramok létrehozását olcsó lézermutatók segítségével . Amikor a félvezető lézerdiódák megjelentek a piacon , egy 5 milliwattos lézer ára 1200 dollárról 5 dollárra csökkent, ami lehetővé tette az amatőr holográfia hobbijának tömegessé tételét [3] .

Ugyanebben az évben megjelentek a lézermutatókkal ellátott holográfiai készletek, amelyek lehetővé tették a diákok, tanárok és amatőrök számára, hogy speciális eszközök használata nélkül sokféle hologramot készítsenek. 2005-re ezek a készletek népszerű ajándékokká váltak [9] . A holografikus fényképészeti lemezek független gyártásához szükséges anyagokkal ellátott készletek 2003-as megjelenése felmentette az amatőröket a fényképezésben használt nem speciális vegyi készletek beszerzése alól [10] .

2006-ban megjelentek a Coherent C315 [11] zöld lézerek , ezzel egy időben a vastagrétegű glicerint tartalmazó bikromált zselatin is elérhetővé vált a holográfia szerelmesei számára volumetrikus hologramok [12] rögzítésére , a zöld fényre váratlanul nagy érzékenységgel [13] .

Egyes holografikus rajongók házi készítésű impulzuslézereket készítenek mozgó tárgyak hologramjainak létrehozására [14] .

Technológia

Denisyuk séma a lézerdióda koherens fényforrásként történő használatával rendkívül egyszerűnek bizonyul, ami lehetővé teszi az ilyen hologramok rögzítését speciális berendezések használata nélkül.

Hologram rögzítéséhez elegendő egy keretet létrehozni, amelyre a lézert, a fényképező lemezt és a rögzítő tárgyat fixen rögzítik. A tervezéssel szemben támasztott egyetlen komoly követelmény a minimális rezgések [15] . A telepítés rezgéscsillapító támasztékokon nyugszik. Az expozíció előtt és alatt néhány perccel nem lehet hozzányúlni az installációhoz (általában az expozíció mérése a lézersugár kinyitásával és zárásával történik, olyan képernyővel, amely nem mechanikusan kapcsolódik az installációhoz) [16] .

Az amatőr holográfiában a rendelkezésre álló félvezető lézereket használják:

  1. lézeres mutatók
  2. lézer modulok
  3. egyedi lézerdiódák

A lézermutatók a legkönnyebben használható és megfizethető koherens fényforrások [17] . A fénysugarat fókuszáló lencse eltávolítása után a mutató divergens fénysugárral kezd világítani, lehetővé téve a fényképezőlap és a mögötte lévő jelenet megvilágítását. Csak bekapcsolt állapotban kell rögzíteni a gombot. A mutatók hátrányai közé tartozik a kiszámíthatatlan minőség.

Fejlettebb forrás egy távoli fókuszáló lencsével ellátott lézermodul . A mutatótól eltérően a modult külső forrás táplálja, amely lehet stabilizált tápegység. Az ilyen tápegységet, akárcsak magát a lézermodult, általában viszonylag kevés pénzért árulják a rádióalkatrész-boltokban. A lézermodulok általában jobb minőségűek, mint a mutatók, de koherenciájuk is kiszámíthatatlan.

A lézerdiódák a legnehezebben működtethető fényforrások. A modulokkal és mutatókkal ellentétben nem rendelkeznek beépített tápegységgel, hanem nem szabványos tápfeszültséget használnak. Emellett fontosabb számukra a jelenlegi stabilizáció. Az amatőr holográfiához használt diódák hőteljesítménye nem haladja meg a több száz milliwattot, ezért elég hozzá egy minimális méretű radiátor. A koherencia a hőmérsékleti stabilitástól függ. A diódákat kezdetben gyakran a gyártó gyártja, figyelembe véve a nagy koherencia követelményeit. Ezek egyetlen longitudinális üzemmódú (Single longitudinal mode) vagy egyfrekvenciás lézerek. Koherenciahosszuk jelentősen meghaladja a métert, ami sokszorosan meghaladja az amatőr holográfia igényeit.

A 650 nm hullámhosszú vörös félvezető lézerek a legszélesebb körben használatosak a legkülönfélébb alkalmazásokban. Ugyanezeket a lézereket használják legszélesebb körben az amatőr holográfiában. Az alacsony ár, a kellően nagy teljesítmény és a szem (valamint a Denisyuk hologramjainak rögzítésére használt PFG-03M fotólemezek) érzékenysége erre a hullámhosszra jellemző. A holográfiában kevésbé széles körben használják a 655-665 nm hullámhosszú lézereket. A fényképezőlap (és a szem) érzékenysége ehhez a tartományhoz észrevehetően (kb. 2-szer) kisebb, mint 650 nm, de az ilyen lézerek ugyanazon az áron sokszor nagyobb teljesítményűek. A 635 nm-es lézerek még kevésbé elterjedtek. Spektrumuk rendkívül közel áll a vörös He-Ne lézer spektrumához (633 nm), amelyre a fotólemezeket tervezték, ami maximális érzékenységet biztosít. Ezek a lézerek azonban drágák, alacsony hatásfokkal és ritkán nagy teljesítményűek.

Jegyzetek

  1. Johnston, 2015 , 7.2. Növekvő amatőr tudósok , pp. 107-109.
  2. Johnston 12. , 2015 , 7.3. Hologramok amatőröknek , pp. 114-115.
  3. 1 2 3 Leopold Thun. Holográfia idővonala 1947-2012 . Az eredetiből archiválva: 2014. március 12.
  4. 1 2 A holográfia története és fejlődése . Holophile, Inc. Letöltve: 2016-01-08. Archiválva az eredetiből 2011. július 12-én.
  5. Johnston, 2015 , 8.1. Kontrakulturális kifejezések: „…a San Francisco School gyakorlatai, értékei és termékei szubkultúrát szültek… tagjai írták az első amatőr holográfiának szentelt könyveket, és az elkövetkező néhány évben az iskola vállalkozók és művészek generációját képezte ki a módszerekre. hologramok készítésére…”.
  6. John Fairstein. The San Francisco School of Holography (1997). Archiválva az eredetiből 2003. július 2-án.
  7. Johnston, 2015 , 8.1. Kontulturális kifejezések: "Ezzel a "homokasztallal" és más okos, olcsó innovációkkal ő és Cross a holográfiát egy drága technológiából egy megfizethetőbb barkácsolási tevékenységgé alakították át."
  8. Unterseher, Fred; Schlesinger, Bob; Hansen, Jeanne. Holográfiai kézikönyv: A hologramok egyszerű készítése . - Ross Books, 1982. - 407 p. — ISBN 978-0894960178 .
  9. Stephen Cass: Ünnepi ajándékok 2005 Ajándékok és kütyük minden korosztályú technofilok számára: Do-It Yourself-3-D Archiválva : 2016. március 4. a Wayback Machine -nél . Az IEEE Spectrumban , 2005. november
  10. Chiaverina , Chris: Litiholo holográfia - Még egy barlangi ember is meg tudta volna csinálni (a készülék áttekintése) Archiválva : 2012. február 8., a Wayback Machine webhelyen . In The Physics Teacher , vol. 48, 2010. november, pp. 551-552.
  11. Goldwasser, Samuel M. Coherent C315M lézerfej huzalozás  (angol) (pdf) (2005. március 8.). Hozzáférés időpontja: 2016. január 7. Az eredetiből archiválva : 2014. június 17.
  12. Denisyuk Yu. N. , Ganzherli N. M., Maurer I. A., Pisarevskaya S. A. Vastagrétegű glicerint tartalmazó bikromált zselatin térfogati hologramok rögzítésére. - In: Levelek ZhTP-nek // Journal of Technical Physics  : pdf. - 1997. - V. 23., 7. szám (április 12.). - S. 62-66.
  13. Holográfiával kapcsolatos GYIK . HoloWiki (2011. február 15.). Letöltve: 2012. április 21. Az eredetiből archiválva : 2010. november 6..
  14. Jeff Blyth filmformulációi . cabd0.tripod.com. Letöltve: 2012. április 21. Az eredetiből archiválva : 2011. július 17..
  15. Vorobjov S.P. Holográfia „a konyhában” . Hozzáférés időpontja: 2016. január 5. Az eredetiből archiválva : 2016. április 7.
  16. Vorobyov S.P. Telepítés amatőr holográfiához . Hozzáférés dátuma: 2016. január 5. Az eredetiből archiválva : 2016. március 4.
  17. Vorobyov S. P., Zharky S. M. Hologramok rögzítése lézermutatóval // A Laser-Inform Laser Association közleménye, 3-4 (306-307), 2005 . Hozzáférés időpontja: 2016. január 1. Az eredetiből archiválva : 2016. április 7.

Irodalom

Linkek