Тема: Практическое руководство по записи первых голограмм

[Gall]

Существует достаточно простой способ получить голограмму самостоятельно в домашних условиях.

Необходимое оборудование
1. Лазер, 630 или 650 нм, полупроводниковый. Для первых опытов вполне подойдет полупроводниковый лазерный модуль или даже китайская указка. При наличии возможности лазер надо отобрать по когерентности и качеству спектра. Если такой возможности нет, можно брать наугад. При использовании полупроводникового лазера никакая другая оптика не требуется, достаточно лишь удалить фокусирующую линзу.
2. Фотопластинки. Для красного лазера используются ПФГ-03м завода "Славич". Приобрести их можно непосредственно на заводе (цех "Микрон"), иногда попадаются у перепродавцов. Покупаются в последнюю очередь из-за ограниченного срока годности. Для первых опытов используется небольшой формат - 6x6 см.
3. Реактивы для проявки, проявитель и закрепитель. Рецепты указаны ниже.
4. Обычное оборудование фотолаборатории: проявочные кюветы, химические стаканы и термометры (температуру растворов надо поддерживать с точностью 0.5 градуса). Рекомендации по оснащению фотолаборатории можно взять из любого старого фотографического справочника.
5. Зеленый фонарь. Переделывается из красного фотофонаря путем замены стекла. Подходят стекла от фоторамок, покрашенные цапон-лаком (покрасить два стекла с одной стороны, дать высохнуть и сложить вместе крашенными сторонами).
6. Защищенный от вибраций стол. Подробности ниже.
7. Измеритель экспозиции (желательно). Можно сделать из OPT101P, а лучше отградуировать фотодиод ФД-7к.

Схема записи голограммы
Голограмма записывается в схеме Денисюка. Широкий пучок света от лазерного диода должен проходить через фотопластинку и попадать на предмет, лежащий под ней. Одна из возможных конструкций, разработанная С. П. Воробьевым, представлена на рисунке:

Необходимо обеспечить максимальную жесткость конструкции и, по возможности, максимальный вес. Вся конструкция располагается на виброизоляции - мешки с песком, полиэтилен мс пупырышками, стопки газет, полусдутые мячики и т.п. Угол падения луча света на фотопластинку должен быть близок к углу Брюстера для стекла (56,6 градуса) с соответствующей плоскостью поляризации луча. И поляризацию, и угол следует подогнать по минимуму отражения от стекла. Фотопластинка должна быть как можно ближе к предмету, и опираться на три точки. Для настройки необходимо иметь кусочек стекла, имитирующий фотопластинку.

Объект
Для голографирования подходят небольшие твердые, хорошо видимые в луче лазера, матовые или в меру блестящие предметы. Ракушки, монеты, статуэтки и т.п. Другие предметы для любительской голографии непригодны, хотя поддаются голографированию на более сложной технике.

Экспозиция
После установки предмета лазер перекрывается кусочком картона (выключать нельзя, лазер должен быть прогрет). В темной комнате при свете зеленого фонаря на держатель эмульсией к предмету помещается фотопластинка. Торец пластинки со стороны падения света нужно закрыть, чтобы избежать полос переотражения. Кусочек картона, перекрывающий лазер, берется в руку и держится около лазера несколько минут, все еще перекрывая луч. Это нужно, чтобы погасли любые вибрации, вызванные движением рук. После этого кусочек картона убирается и засекается время экспозиции (оно может составлять от 10 секунд до минуты в зависимости от лазера и может быть как измерено заранее, так и подобрано по пробным голограммам).

Обработка
Существует несколько рецептов проявителя для голограмм. Для любительской голографии лучше всего подходит проявитель OD-1, разработанный С. П. Воробьевым, отличающийся невысокой токсичностью и отсутствием запаха. Его рецепт:

метол - 2 г
сульфит натрия безв. - 25 г
гидрохинон - 5 г
бура крист. - 2 г
тиосульфат натрия - 6 г.
вода - до 1 л.

Полученный раствор является концентратом. Перед употреблением разводить водой в концентрации 1:4. После употребления вылить, так как проявитель работает на истощение. Время проявления - 10 минут при температуре 18 градусов Цельсия (до светло-коричневого цвета пластинки).

Альтернативный рецепт проявителя. Из двух пачек заводского D-76 растворить два пакета Б, затем только один пакет А. В полученный раствор добавить чайную ложку тиосульфата из пачки фиксажа. Полученный проявитель достаточно близок по составу к OD-1 и будет работать.

После проявки голограмму промывают в проточной воде в течение 1 минуты и закрепляют. Закрепитель - обычный фотографический ФК-2 или нейтральный. Время фиксирования около 1 минуты.

Вторая промывка голограммы делается в растворе смачивателя (хотя бы просто жидкого мыла, 1 капля на стакан без пены). Это необходимо для получения равномерного поверхностного слоя влаги. Затем, если есть возможность, выполняется спиртовая сушка - последовательно в 40%, 70% и чистом спирте, с выниманием из спирта "скользящим" движением. Это нужно для удаления поверхностной воды. Затем голограмма оставляется сохнуть в вертикальном положении. Изображение появится только при высыхании фотопластинки, примерно через полчаса.

Готовую голограмму следует с обратной стороны заклеить черной пленкой или покрасить безводной краской. Это защитит эмульсию и обеспечит черный фон.

Конечный результат:

[B.E.S.t modder]

хочется еще фото голограмм....Если можно,выложите пожалуйста....

[Gall]

К сожалению, из моих голограмм сфотографированы только две самых первых. Голограммы трудно фотографировать, и я делаю это очень редко. Вот вторая (вернее, обе):


Фото профессиональных голограмм, инструкции и другая информация есть на сайтах http://holography.ru/ и http://holographyforum.org/. Другие мои работы (интерферометры и т.п.) можно посмотреть на http://agalakhov.ya.ru/ в разделе фотографий.

[Случайность]

вот сижу читаю материалы про голограммы,
хочу попробовать тоже сделать, какие были сложности? и с какого раза получилось?

[smirholo]

Читайте.
http://www.holographyforum.org/forum/
Это наиболее полезно, относительно других публикаций.... и рекомендаций.

А насчет простоты... у меня мои ученики-школьники делали 37 лет назад......

Удачи.

[Gall]

У меня - с первого раза. (На фото как раз первый раз). Главное - не нарушать технологию. Все очень просто, но не должно быть никаких вибраций.

В любом случае начинайте с маленького формата.  Маленькую установку от вибраций изолировать легко, а большая еще и сама гнуться может.

[Случайность]

спасибо всем за ответы,

сразу возник вопрос.

можно сразу начать с ГЕ-НЕ лазера? а не с лазерного диода,
приведенный пример установки можно сделать из ДСП?  планирую водрузить на нее ГЛН-105.
сам излучатель думаю расположить горизонтально, и как то придумать зеркальцем направлять луч под нужным углом на фотопластинку.
Оптимальнее всего пространственный фильтр ставить до отклоняющего зеркала? или после него?

Из толстого металла нет возможности сделать, а вот из ДСП можно, друга попрошу он на работе сможет вырезать что надо, собственно все будет двойной толщины.

[Gall]

1. Можно. Но не очень удобно. Лазерный диод без линзы сам по себе дает сразу "правильный" расходящийся луч. А гелий-неоновый лазер надо расширять. Лучше всего микроскопным объективом. (По идее с пинхолом, но для первых опытов можно и без него, уж больно капризная это вещь).

2. Делать можно из чего угодно. Мой вариант был из сосновой доски и алюминиевой квадратной трубы из OBI, склеенной эпоксилином. Важно, чтобы вибраций не было. Чем меньше по размерам установка, тем легче этого добиться (еще один плюс лазерного диода).

Для больших лазеров лучше песочный стол. Берется просто большой ящик с песком, детали втыкаются в песок. Вся конструкция при этом поворачивается на бок, т.е. луч идет только в горизонтальной плоскости, пластинка стоит вертикально. Вообще песок - самый простой способ защиты от вибраций.

3. Фильтр - по возможности всегда последний элемент в системе. Он нужен как раз для того, чтобы исключить грязь от неидеальной оптики.

Я на 99% уверен, что все это будет работать, даже если просто собрать конструкцию из "лего" и поставить на дубовую доску, лежащую на мешках с песком. Конструкция очень нетребовательна к юстировке, но очень боится вибраций.

Покойный Воробьев вполне успешно записал голограмму на "установке" из прищепок и столовых вилок:
http://holography.ru/files/holkitch.htm
Я так не наглел, но уже ясно, что технология на самом деле очень простая, если знаешь, что делаешь.

[Gall]

Ну и да, если уж делать с серьезными лазерами, то после первых опытов лучше перейти к двухлучевой схеме. Дело в том, что голограмма пишет яркость предмета по отношению к яркости опорного пучка, а опорный пучок в простой схеме Денисюка - это весь свет, идущий от лазера. Поэтому голограмма всегда получается темной. Чтобы было ярче, нужно на объект пустить света больше, чем попадает на фотопластинку. Но это можно сделать, только разделяя луч.

[V. Frankenstein]

А кто-то может объяснить -- вот делают портретную голографию там, морды лица кошки или человека, при этом используют импульсные лазеры. Как освещают "объект" так чтобы у него глаза не отвалились?

[Gall]

Просто освещают. Примерные параметры: 1 Дж 10 нс на площадь 40x50 см. Это ярко, но примерно в 4 раза меньше предельно допустимого по санитарным нормам уровня. Ощущается как яркая фотовспышка. Оптическая схема - по Лейту-Упатниексу, двухлучевая. Опорный пучок от зеркала над головой объекта, предметные пучки по бокам, рассеянные матовым стеклом.

[Случайность]

лазерный диод какой лучше всего использовать? из DVD-R или DVD-RW или указку из ларька?
просто ка кто диоды не инетресовали, и их вроде бы как и нет, может где то какой то завалялся,

[Gall]

Что-то в районе 1-5 мВт. Чем меньше мощность, тем больше шансы, что когерентность будет хорошей. Есть хорошие одномодовые диоды, но их надо специально искать.

Диод перед работой обязательно заранее включить и прогреть хотя бы минут десять. (Я грел полчаса). Не выключать, а перекрывать механической заслонкой, причем заслонка не должна касаться никаких деталей установки (вибрации!). Я поступал так: у меня заслонкой работал кусок перфокарты, оклеенной с двух сторон черной бархатной бумагой с приклеенным к нему крючком. Я вешал его прямо на установку, но, когда открывал, сначала снимал крючок и считал до ста, держа картонку в руке и не касаясь установки. Чтобы вибрации утихли. Луч открывал и закрывал просто вручную.

[Gall]

Кстати, из-за слабого лазера лучше сначала с размерами пластинки не жадничать. 6x6 см хватит для начала. Потом, когда придет понимание, можно будет делать уже лазеры помощнее и пластинки побольше. При надлежащей термостабилизации от хорошего диода можно получить где-то 100 мВт в одной моде. Если экспериментировать с диодами непонятного происхождения, советую сделать интерферометр Фабри-Перо, чтобы смотреть спектр.

[da-nie]

 Получил первую голограмму. Использую ОД-1, но что-то видно я нарушил. Из первого розлива разведённого раствора фотопластинки были гораздо темнее. Со второго и третьего светлые. И дело не в экспозиции - проверял. Возможно, концентрат проявителя расслоился за неделю, и я не перемешав налил новую порцию. Вот состав и разный оказался. Ну и получилось кое-как 2 голограммы и те тёмные.

Видео того, что получилось

А ещё на одной голограмме виден один опорный шуруп, на котором стоит фотопластинка и... всё. Я в недоумении - а где всё остальное? Думаю, остальное смылось. Где-то я с химией напортачил.

Фотопластинки старые - им 32 года. Края у них с разводами (начали сереть).
Вот фото окраса испорченных фотопластинок. Что было сначала (тёмные) и что сейчас (светлые). А посему вопрос, какого цвета на самом деле должны получаться после проявления фотопластинки?

Ну и ещё один вопрос. Вот на пачке фиксажа указано, что она на 350 мл. Это концентрат получится (как у проявителя - он же тоже на 1 литр, но потом в 4 раза разбавлять надо)? Или прямо в этих 350 мл и закреплять (я так и делаю)?