SU1608613A1 - Устройство дл получени голограмм мезооптического элемента дл исследовани дерной фотоэмульсии - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к экспериментальной физике элементарных частиц и может быть использовано в технике трековых детекторов, например в мезооптическом Фурье-микроскопе дл   дерной фотоэмульсии. Цель - повышение разрешающей способности голограммы путем уменьшени  аберраций. Устройство содержит систему формировани  сход щегос  и расход щегос  пучков монохроматического света, слой фотоэмульсии на носителе со сферической наружной поверхностью и плоским основанием, шторку на сфере с секторным вырезом. При этом точка, где сход тс  лучи сход щего пучка света, совпадает с центром сферической поверхности носител  и находитс  ниже плоского основани  носител  со сферической наружной поверхностью, а носитель выполнен с возможностью поворота вокруг оси, котора  проходит через указанную точку схождени  пучка света. 1 ил.

Description

пуч

щт

ре,

1Л

пов

1зобретение относитс  к экспери- альной физике элементарных частиц

быть использовано в технике :овых детекторов, например в мезо- «еском фурье-микроскопе дл   дер- фотоэмульсий.

1епъ изобретени  - повышение раз- реш нощей способности голограммы путем

абберраций.

la чертеже изображено устройство получени  голограмм. Устройство содержит систему 1 фор- мир вани  сход щегос  и расход щегос  сов монохроматического света,

2 с секторным вырезом на сфе- слой 3 фотоэмульсии дл  записи

нанесенный на сферической грхности, прозрачный носитель 4 слор эмульсии в виде сплошного прозмен

и м0жет тре .опт ной

дл 

ЩТО 5КУ

гол) грамм.

рачного конуса с ограничивающими оптическими сферической и плоской поверхност ми . Кроме того, на схеме обозначено: точка А, из которой выход т лучи расход щегос  пучка света; точка О, в которой сход тс  лучи сход щегос  пучка света; рассто ние L от точки А до сло  фотоэмульсии; радиус R сферической поверхности; радиус R сферы с секторным вырезом; толщина h сло   дерной фотоэмульсии, котора  будет просматриватьс  при помощи ме- зооптического фурье-микроскопа с го- лЪграммой мезооптического элемента с кольцевым откликом, изготовленном на предлагаемом устройстве.

Лучи сход щегос  и расход щегос  пучков света сформированно е в системе 1, пересекаютс  взаимно в месте

с:

О 00

о СА:

расположени  секторного вьфеза в указанной шторке 2 и образуют интерференционную карт15ну в форме зонной пластины Френкел . На слой фотоэмульсии попадает только та -часть зонной плас- .тины Френкел , котора  прошла через секторный вырез указанной шторки, {при этом.область с нулевыми простран- ственныкн частотами находитс  в се- редине секторного выреза в. указанной |шторке..

Устройство работает следующим образом .

Включают систему. 1 формировани  сход щегос  и расход щегос  пучков света и провод т юстировку штор1си 2 с секторным вырезом и носител  4 сло  фотоэмульсии со сферической наружной поверхностью. В процессе юстировки свет на слой 3 фотоэмульсии не попадает . Затем привод т во вращение носитель 4 сло  фотоэмульсии со сфери- ческой наружной поверхностью и провод т экспонирование сло  3 фотоэйуль- сии последовательно, сектор за сектором . После экспонировани  слой фотоэмульсии про вл ют и после сушки получают голограмму, котора   вл етс  эквивалентом мезооптического элемен- та с кольцевы откликом, причем голограмма вьшолнена на сферической поверхности. Полученную таким образом голограмму используют в мезооп- т :1ческом фурье-микроскопе дл   дерной фотоэмульсии не только в качестве мезооптического элемента, но также в качестве иммер сионного конденсора .

Устройство позвол ет обеспечить высокую разрешающую способность голограммы за счет уменьшени  геометро- оптических аберраций. Одна из причин создающа  аберрации в меридиональном сечении мезооптической голограммы с кольцевым откликом, устран етс  путем перехода от плоского носител  голограммы к сферическому носителю. Второй источник аберраций устран етс путем выбора оптимального положени  следа частиць, в котором аберрации оращаютс  в нуль, по отношению к слою  дерной фотоэмульсии, просматриваемо при помощи мезооптической голограммы с-кольцевым откликом Так как величина указанных аберраций пропорциональ на Z(Z - координаты следа частиц отсчитываемой от медианной плоскости  дерной фотоэмульсии с Z 0), то оп

о

Q

5

5

тимальным исходным положением пр мого следа частицы будет такое, когда след частицы находитс  в медианной плоскости  дерной фотоэмульсии. Поэтому центр сферического носител  мезооптической голограммы с кольцевым откликом должен располагатьс  в , медианной плоскости  дерной фото- эмульсии, т.е. на рассто нии li/2 от плоской поверхности стекл нного конуса , на сферической поверхности которого создаетс  мезооптическа  голограмма с кольцевым откликом, где h - толщина сло   дерной фотоэмульсии. Третий источник аберраций св зан с преломлением лучей света на границе раздела двух сред с различньми показател ми преломлени  света и устран етс  благодар  тому, что голограмма формируетс  на поверхности сплошного стекл нного блока, одна из рабочих поверхностей которого  вл етс  плоской . На стадии просмотра  дерной фотоэмульсии между стекл нным блоком и  дерной фотоэмульсией находитс  тонкий слой иммерсионного масла, и преломлени  света на границе сред не происходит .

Все указанные три источника аберраций уменьшены до минимума в мезооптической голограмме с кольцевым откликом , поэтому така  голограмма дает разрешение, близкое к дифракционному пределу.

При помощи устройства можно изготовить голографические эквиваленты мезооптического элемента с кольцевым откликом, которые дают большое поле зрени  в мезооптическом фурье-микроскопе дл   дерной фотоэмульсии. Это достигаетс  за счет того, что плоский носитель голограммы заменен на сферический, которьш имеет существенно меньшие (в 4 раза меньше) геометро-оптические аберрации, чем голограмма- на плоском носителе. Диаметр рабочего пол  зрени  при этом увеличиваетс  во столько же раз (в 4.раза ). Если диаметр рабочего пол  зре- и  оставить без изменени , то размер голограммы мезооптического элемента с кольцевым, откликом можно уменьшить в 4 раза.

Пример. Радиус кривизны наружной сферической поверхности носител  голограммы с кольцевым откликом R 25 мм, рассто ние от указанной голограммы до точки, из которой вы516

ходит расход щийс  пучок манохромати- чессого света 1 150 мм. Толщина  дешой фотоэмульсии h 0,2 мм. Ко- эффщиент геометрического увеличени , который дает голограмма с кольцевым откликом, равен М 1/R 6:1. Угол секторного выреза равен 3°.

зготовленна  при помощи данного устройства голограмма мезооптическо- го шемента с кольцевым откликом указанных размеров имеет рабочее поле зреш  диаметром 1,5 мм. Традиционный плоский мезооптический элемент с кол: цевым откликом размером около 100 мм создает рабочее поле зрени  дианетром 1,5 мм.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   | стройство дл  получени  голограмм мезооптического элемента дл  исследован; 1Я  дерной фотоэмульсии, содер- жаЩ ге источник когерентного излучени  , оптически св занный с системой формировани  сход щегос  и расход - щегос  пучков, оптические оси которых сведены в единую ось, и с выполненным с возможностью вращени  вокруг

   0

   5

   0 5

   36

   оси симметрии носителем фотоэмульсии дл  получени  голограмм, непосредственно перед которым установлена шторка с секторным вырезом, при этом ось вращени  носител  фотоэмульсии не совпадает с единой осью сход щегос  и расход щегос  пучков, отличающеес  тем, что, с целью повышени  разрешающей способности голограммы путем уменьшени  аберраций , носитель фотоэмульсии дл  получени  голограмм выполнен в виде проз- рачного конуса с ограничивающими сферической и плоской поверхност ми, при этом центр сферической поверхности и точка пересечени  единой оси сход щегос  и расход щегос  пучков с осью вращенг   носител  фотоэмульсии дл  получени  голограмм совпадают и расположены ниже ограничивающей плоской поверхности на рассто нии h/2, где h - толщина сло  исследуемой  дерной фотоэмульсии, причем слой фотоэмульсии дл  голограмм нанесен на наружную сферическую поверхность носител , а шторка с секторным выре зом выполнена на сфере.