Устройство для получения голограмм мезооптического элемента для исследования ядерной фотоэмульсии

 

Изобретение относится к экспериментальной физике элементарных частиц и может быть использовано в технике трековых детекторов, например в мезооптическом Фурье-микроскопе для ядерной фотоэмульсии. Цель - повышение разрешающей способности голограммы путем уменьшения аберраций. Устройство содержит систему формирования сходящегося и расходящегося пучков монохроматического света, слой фотоэмульсии на носителе со сферической наружной поверхностью и плоским основанием, шторку на сфере с секторным вырезом. При этом точка, где сходятся лучи сходящего пучка света, совпадает с центром сферической поверхности носителя и находится ниже плоского основания носителя со сферической наружной поверхностью, а носитель выполнен с возможностью поворота вокруг оси, которая проходит через указанную точку схождения пучка света. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1 1

{19) (51)5 С 03 Н 1/00 5/00

ГОС

ПО И

ПРИ

ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) (22) (46) (71) исс (72) (53) (56)

9 1

150 (54

ГР

ИСС (57 рим тиц ник мез мен и м тре .опт ной реш уме мир пуч што ре, гол пов

APCTBEHHblA КОМИТЕТ

БРЕТЕКИЯМ И ОП{РЫТИЯМ

Т СССР

44 81 1 98/2 4-25

13.09.88

23.11.90. Бюл. У 43

Объединенный институт ядерных едований I.M.Ñoðoêo

772.99(088.8)

Авторское свидетельство СССР

05243, кл. С 03 Н 1/00, 1988, вторское свидетельство СССР

213, кл. G 01 Т 5/10, 1988.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГОЛОМЕЗООПТИЧЕСКОГО ЭЛЕЬЖНТА ДЛЯ

ЕДОВАНИЯ ЯДЕРНОЙ ФОТОЗМУЛЬСИИ

Изобретение относится к экспентальной физике элементарных часи может быть использовано в техтрековых детекторов, например в оптическом фурье-микроскопе для зобретение относится к экспериальной физике элементарных частиц жет быть использовано в технике овых детекторов, например в мезоеском фурье-микроскопе для ядерфотоэмульсии. ель изобретения — повышение разющей способности голограммы путем ьшения абберраций. а чертеже изображено устройство получения голограмм. стройство содержит систему 1 форвания сходящегося и расходящегося ов монохроматического света, ку 2 с секторным вырезом на сфеслой 3 фотоэмульсии для записи грамм, нанесенный на сферической рхности, прозрачный носитель 4 эмульсии в виде сплошного проз"

2 ядерной фото эмульсии. Цель — повышение разрешающей способности голограммы путем уменьшения аберраций. Устройство содержит систему формирования сходящегося и расходящегося пучков монохроматического света, слой фотоэмульсии на носителе со сферической наружной поверхностью и плоским основанием, шторку на сфере с секторным вырезом. При этом точка, где сходятся лучи сходящего пучка света, совпадает с центром сферической поверхности носителя и находится ниже плоского основания носителя со сферической наружной поверхностью, а носитель выполнен с возможностью поворота вокруг оси, которая проходит через указанную точку схождения пучка света. 1 ил. рачно го конуса с ограничивающими оптическими сферической и плоской поверхностями. Кроме того, на схеме обозначено: точка А, из которой выходят лучи расходящегося пучка света; точка О, в которой сходятся лучи сходящегося пучка света; расстояние L от точки А до слоя фотоэмульсии; радиус

R сферической поверхности; радиус R I сферы с секторным вырезом; толщина h слоя ядерной фотоэмульсии, которая будет просматриваться при помощи мезооптического фурье-микроскопа с го-: лограммой мезооптического элемента с кольцевым откликом, изготовленном на предлагаемом устройстве.

Лучи сходящегося и расходящегося пучков света, сформированные в системе 1, пересекаются взаимно в месте

1б08613

:расположения секторного выреза в указанной шторке 2 и образуют интерференционную картину в форме зонной пластины Френкеля. На слой фотоэмульсии попадает только та часть зонной плас5 ,тины Френкеля, которая прошла через секторный вырез указанной шторки, при этом область с нулевыми простран,ственными частотами находится в се1 редине секторного выреза в указанной . 1шторке.

Устройство работает следующим образом, Включают систему 1 формирования сходящегося и расходящегося пучков света и проводят юстировку шторки 2 с секторным вырезом и носителя 4 слоя фотоэмульсии со сферической наружной поверхностью. В процессе юстировки свет на слой 3 фотоэмульсии не попадает. Затем приводят во вращение носитель 4 слоя фотоэмульсии со сферической наружной поверхностью и проводят экспонирование слоя 3 фотоэмульсии последовательно. сектор за секто" ром. После экспонирования слой фотоэмульсии проявляют и после сушки получают голограмму, которая является эквивалентом мезооптического элемента с кольцевым откликом, причем голограмма выполнена HB сферической поверхности. Полученную таким образом голограмму используют в мезооптическом фурье-микроскопе для ядер35

IioH фотоэмульсии не только в качестве мезооптического элемента, но также в качестве иммерсионного конденсора.

Устройство позволяет обеспечить 40 высокую разрешающую способность голограммы за счет уменьшения геометрооптических аберраций. Одна из причин, создающая аберрации в меридиональном сечении мезооптической голограммы с кольцевым откликом, устраняется путем перехода от плоского носителя . голограммы к сферическому носителю.

Второй источник аберраций устраняется путем выбора оптимального положения

>О следа частицы, в котором аберрации обращаются в нуль, по отношению к слою ядерной фотоэмульсии, просматриваемой при помощи мезооптической голограммы с кольцевым откликом. Так как величина указанных аберраций пропорциональ.на Z"(Z — координаты следа частиц отсчитываемой от медианной плоскости ядерной фотоэмульсии с Е = 0), то оптимальным исходным положением прямого следа частицы будет такое, когда след частицы находится в медианной плоскости ядерной фотозмульсии. По" этому центр сферического носителя мезооптической голограммы с кольцевым откликом должен располагаться в медианной плоскости ядерной фото- эмульсии, т.е. на расстоянии h/2 отплоской поверхности стеклянного конуса, на сферической поверхности которого создается мезооптическая голограмма с кольцевым откликом, где hтолщина слоя ядерной фотоэмульсии.

Третий источник аберраций связан с преломлением лучей света на границе раздела двух сред с различными показателями преломления света и устраняется благодаря тому, что голограмма формируется на поверхности сплошного стеклянного блока, одна из рабочих поверхностей которого является плоской. На стадии просмотра ядерной фвтоэмульсии между стеклянным блоком и ядерной фотоэмульсией находится тонкий слой иммерсионного масла, и преломления света на границе сред не происходит

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

При помощи устройства можно изготовить голографические эквиваленты мезооптического элемента с кольцевым откликом, которые дают большое поле зрения в мезооптическом фурье-микроскопе для ядерной фотоэмульсии. Это достигается за счет того, что плоский носитель голограммы заменен на сферический, который имеет существенно меньшие (в 4 раза меньше) геометро-оптические аберрации, чем голограмма на плоском носителе. Диаметр рабочего поля зрения при этом увеличивается во столько. же раз (в 4,раза). Если диаметр рабочего поля зре ия оставить без изменения, то размер голограммы мезооптического элемента с кольцевым. откликом можно уменьшить в 4 раза.

Пример, Радиус кривизны наружной сферической поверхности носителя голограммы с кольцевым откликом

R 25 мм, расстояние от указанной голограммы до точки, из которой выход чес яде эфф кот отк сек уст го зан эре ный кол

100 ди

Ф о меэ ван жащ ния фор щег све ным, 16086 т расходящийся пучок монохроматиого света 1 = 150 мм. Толщина ной фотоэмульсии h = 0,2 мм. Ко- циент геометрического увеличения, рый дает голограмма с кольцевым иком, равен M = 1/R 6:1. Угол орного выреза равен 3 зготовленная при помощи данного ойства голограмма мезооптическолемента с кольцевым откликом ука"

ых размеров имеет рабочее поле ия диаметром 1,5 мм. Традиционплоский мезооптический элемент с цевым откликом размером около мм создает рабочее поле зрения етром 1,5 мм. рмула изобретения стройство для получения голограмм 20 оптического элемента для исследоя ядерной фотоэмульсии, содере источник когерентного излучеоптически связанный с системой ирования сходящегося и расходяся пучков, оптические оси которых ены в единую ось, и с выполненс воэможностью вращения вокруг

1З 6 оси симметрии носителем фотоэмульсии для получения голограмм, непосредственно перед которым установлена шторка с секторным вырезом, при этом ось вращения носителя фотоэмульсии не совпадает с единой осью сходящегося и расходящегося пучков, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения разрешающей способности голограммы путем уменьшения аберраций, носитель фотоэмульсии для получения голограмм выполнен в виде проз- рачного конуса с ограничивающими сферической и плоской поверхностями, при этом центр. сферической поверхности и точка пересечения единой оси сходящегося и расходящегося пучков с осью вращени я носителя фотоэмульсии для получения голограмм совпадают и расположены ниже ограничивающей плоской поверхности на расстоянии h/2, где h — - толщина слоя исследуемой ядерной фотоэмульсии, причем слой фотоэмульсии для голограмм нанесен на наружную сферическую поверхность носителя, а шторка с секторным вырезом выполнена на сфере.

1608613

Составитель Е.Дорофеева ,Редактор С. Патрушева -Техред И,Дидык

Корректор Л. Бескид

Закаэ 3615 Тираж 379 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР.

113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5

Проиэводственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101