Реальные объекты, с которыми приходится иметь дело в экспериментах, изменяют
и фазу, и амплитуду, и направление распространения зондирующего излучения.
Это приводит к тому, что основным критерием применимости каждого конкретного
метода становится величина ошибки, вносимой им в конечный результат.
Принято считать, что для прозрачных объектов применение интерферометрических
методов диагностики допустимо, если максимальная рефракция на объекте не
превышает 0,1 мрад, а влиянием поглощения можно пренебречь. Именно такие
прозрачные объекты и получили название фазовых, то есть изменяющих только
фазу зондирующего излучения.
Всегда следует помнить, что и классическая и голографическая интерферометрия
дают правильные результаты только для чисто фазовых объектов.
Внешний вид и способы расшифровки интерференционной картины, полученной
любым способом интерферограммы (голографической или классической), зависят
от настройки интерферометра.
Если после регистрации первой опорной голограммы ни рабочий ни опорный
пучок не трогали, то все изменения в результирующей интерференционной картине
будут обусловлены только набегом фазы в каждой точке волнового фронта,
вызванным процессами, произошедшими в объекте между экспозициями (в методе
двух экспозиций) или в течение съемки (в методе реального времени).
В этом случае говорят, что интерферометр настроен на бесконечно широкую
полосу.
Этот термин появился из-за того, что при интерференции тождественных
волновых фронтов, распространяющихся по одному и тому же направлению и
имеющих неизменный во всех точках набег фазы, результирующая интерференционная
картина представляет собой одну единственную полосу - темную или
светлую, в зависимости от соотношения фаз интерферирующих волн.
При таком способе настройки изменения в объекте между экспозициями проявятся
в появлении замкнутых интерференционных полос, как оконтуривающих неоднородность,
так и находящихся внутри нее. Однако расшифровать такую интерференционную
картину можно только априори зная знак изменения набега фазы при переходе
от одной полосы к другой. В получаемой картине эта информация отсутствует.
Если в интервале между экспозициями или рабочий или опорный пучок или сама
пластинка были повернуты на какой-то угол, то результирующая интерференционная
картина будет наблюдаться на фоне регулярной системы равноотстоящих друг
от друга параллельных полос. Шаг этих полос определяется величиной угла
поворота, а ориентация полос зависит от способа их создания.
Такая настройка интерферометра называется настройкой на полосы конечной
ширины.
В этом случае неоднородности в объекте проявляются в виде искривления
опорной системы полос.
Для расшифровки такой интерференционной картины априорная информация
не нужна. Знак изменения набега фазы, то есть направление счета полос,
задается направлением сдвига оптических элементов схемы при создании системы
этих полос.
Чаще всего для регистрации голограмм применяются галогенидосеребряные
светочувствительные эмульсии. Поэтому имеет смысл рассмотреть подробнее
именно их.
Записать и восстановить голографическую интерферограмму - это еще полдела. Дальше требуется полученную картину расшифровать. А вот чтобы расшифровка
принесла ожидаемые результаты, необходимо учесть ряд особенностей, которые
сильно влияют на степень достоверности получаемой с голографической интерферограммы
информации.
Технология получения информации с помощью голографических интерферограмм
очень чувствительна к малейшим проявлениям усадки эмульсии, приводящей
к искажению записанной интерференционной картины и получению неверных результатов
при ее расшифровке. Поэтому приходится принимать специальные меры если
не к полному устранению усадки, то хотя бы для сведения ее к минимуму.
Для этого сначала стоит хотя бы качественно рассмотреть причины, приводящие
к искажениям формы волновых фронтов, восстанавливаемых с голограммы.
Изготовленные в заводских условиях голографические
фотопластинки очень часто имеют не полностью снятые остаточные напряжения
внутри эмульсионного слоя, что может исказить результирующую интерференционную
картину. Для снятия этих напряжений имеет смыс пластинки каждой партии
сначала без нарушения заводской упаковки на несколько (3-5) суток поместить
в атмосферу повышенной влажности (85-90%) при комнатной температуре. Затем
перенести их в условия нормальной влажности и не трогать до удаления лишней
влаги из упаковки.
Неплохие результаты дает термическая гиперсенсибилизация эмульсий. Так, например, если пластинки ЛОИ-2 выдержать в течение 40 часов
при температуре 70 С с последующим естественным остыванием в выключенном
термошкафе, то не только на порядок поднимается чувствительность эмульсионного
слоя, но и дополнительно происходит его задубливание. Эти свойства
эмульсий сохранялись до 6-х недель при хранении в нормальных условиях.
В результате снижается возможность усадки эмульсии и уменьшается вероятность
появления неконтролируемых искажений на интерферограммах.
При химической обработке галогенидосеребрянных фотоэмульсий на этапе фиксирования происходит вымывание непрореагировавшего
серебра из эмульсионного слоя. Результатом этого опять же является усадка
эмульсии. Поэтому операцию фиксирования из процедуры обработки имеет смысл
удалить. Для большей сохранности отснятых интерферограмм процесс проявления
в этом случае следует останавливать с помощью стоп-ванны.
Для увеличения дифракционной эффективности голограммы (то есть отношения интенсивности
восстановленного изображения к интенсивности восстанавливающего пучка) и повышения контраста интерференционных
полос можно реализовать нелинейный режим обработки голограмм. С этой целью режимы
съемки и проявления нужно подбирать таким образом, чтобы для достижения
заданной плотности не отбеленных голограмм пластинки переэкспонировались
и недопроявлялись.
Процедура химической обработки зависит от типа используемых эмульсий.
Поэтому конкретные рекомендации дать трудно. Единственное, на что следует
обратить особое внимание, это на тщательное соблюдение всех этапов процесса
обработки фотопластинок и на использование только одноразовых растворов.
Повторное применение отработанных растворов может резко снизить качество
голограммы и сделать практически невозможной пересъемку полученной интерферограммы.
Назад | Вперед
Написать комментарий
|
