Absolut unbrauchbare Hologramme, aber wieso?

[Mabot]

Hallo liebe Community,
auch ich habe mich voller Enthusiasmus bei meiner Projektarbeit auf das Thema Holographie gestürzt und werde jetzt gerade wieder ein bisschen vom praktischen Teil abgebremst.

Ich habe in einer Einrichtung der Uni in meiner Stadt (Münster, NRW) schon insgesamt 4 Denisjuk-Hologramme aufgenommen, aber zwei davon behalten ih Motiv komplett für sich und die anderen beiden sind viel zu dunkel. Und wenn dann sieht man sie auch nur unter Rotlicht.
Aufgenommen habe ich mit einem kleinem Laser von dem ich leider (noch) keinen genauen Namen habe. Ich weiß allerdings dass er nur 1 mW Leistung hat und so klein wie er ist dürfte es auch kein He-Ne Laser sein. Als Film habe ich PFG-01 von Topac verwendet. Ich habe ca 50s lang aufgenommen. Wie weit der Laser streut ist auch in einem der Bilder unten zu sehen.
Zum Zeitpunkt der Aufnahme habe ich mich leider vorher nicht wirklich ins Thema eingelesen, da ich dachte die Leute aus dem Laserlabor hätten genug Ahnung, da sie immer wieder mit Schülergruppen Hologramme aufnehmen. Das beste Foto, dass ich vom besten Hologramm aufnehmen konnte ist untem in einem der Links. Der andere ist der Versuchsaufbau.

Ich möchte jetzt versuchen, mich nochmal in das Laserlabor reinzubetteln und das ganze auf dem Schwingungsfreien Tisch durchführen den die da haben. So nen großen 2t Tisch mit Pneumatikbeinen. Zisch, pff und so. *freu*

Habt ihr direkt noch andere Tipps wie ich das ganze optimieren kann? Womit ich am besten bleiche und entwickel? Meine aktuellen Bäder und die genauen Zeiten muss ich erstmal wieder raussuchen oder erfragen, keine Ahnung was ich damit gemacht habe.


In der Schule haben wir noch einen HeNe Laser von Leybold, der hat aber eine Wellenlänge von 650 nm und auch nur 1mW Leistung. Den müsste ich auch erst mit der einzigen und versifften f=5mm Linse aus der Schule auffächern.

Noch ne Frage: Sind Transmissionshologramme eigentlich leuchtstärker als Reflexionshologramme selbst wenn ich nur einen 1mW Laser zum betrachten habe?

Ich würde mich über alle Hilfe freuen die ich kriegen kann.

Mit freundlichen Grüßen,

MaBot




Bild vom Schullaser:
http://www.uranmaschine.de/Experimente/ ... _hires.jpg

[floh]

Mit PFG01 habe ich relativ gute Erfahrungen gemacht, das entwickelt sich gut mit Pyrogallol oder CW-C2 (beide Rezepte auf meiner Seite) zum bleichen hat sich Dichromat bewährt.
Der Laser im Bild scheint eine Diode zu sein, dafür spricht auch der streifenförmige Beam. Allgemein eher schwierig damit Hologramme aufzunehmen da sie oft nur begrenzte Kohärenzlänge besitzen und schnell mal zu Modesprügen neigen. Ein richtiger HeNe ist halt schon besser geeignet. Ich habe mit Dioden noch keine wirklich guten Ergebnisse erziehlt.

Schau auf meine Webseite, vielleicht hilft es dir weiter: http://www.hologramm.ch.vu

floh

[Mabot]

Auf die Seite bin ich schon öfters mal gestoßen, sehr schön übrigens

Sobald ich rausgefunden habe mit was ich da gebleicht und entwickelt habe komm ich nochmal auf die angesprochenen Lösungen zurück. Die dürfte ich ja wohl auch beide selbts anrühren dürfen.

Weißt du was die häufigste Fehlerquelle ist, wenn die Objekte nachher kaum zu entdecken sind? Teilweise musst ich ne Minute suchen bis ich den richtigen Betrachtungswinkel gefunden hatte.
Bin mir nicht sicher ob ich länger belichten muss oder ob ich dir Gelschicht durch längeres Bleichen dünner und so heller kriege oder ob ich länger entwickeln muss. Mir fehlt einfach jede Erfahrung und momentan auch das Geld um da viele Fehlversuche machen zu dürfen.

Und wie schon gefragt, würdest du mir nen Reflexions- oder nen Transmissionshologramm empfehlen, wenn ich nachher nur einen 1mw Laser zum anschauen habe?
Und als letztes: Reflexionshologramme sollte man ja eigentlich auch mit Halogenlicht etc betrachten können. Das kann ich bei mir komplett vergessen.

Die einzige Fehlerquelle die mir selbst sofort ins Auge springt ist der instabile Aufbau auf soner kleinen optischen Magnetplatte, aber dann wäre das Objekt doch wohl wenigstens als Fleck erkennbar, oder vertu ich mich da?

[jojo]

Bin mir nicht sicher ob ich länger belichten muss oder ob ich dir Gelschicht durch längeres Bleichen dünner und so heller kriege oder ob ich länger entwickeln muss.

Beim Thema Hologramm kann ich nicht mitreden, aber beim Thema Entwickeln.
Längeres Bleichen macht die Schicht nicht dünner.
Das Bleichen hat folgende Funktion: Durch das Entwickeln hervorgerufene Silberteilchen werden in lösliche Silbersalze zurückverwandelt und ausgewaschen. Es werden nur die Anteile ausgewaschen, die zuvor entwickelt worden sind. Das Bleichen und Entwickeln sind also zwei miteinander verkoppelte Abläufe. Um die Schicht dünner zu bekommen bzw. weniger "übrig zu lassen" musst Du mehr belichten, damit beim Entwickeln mehr geschwärzt und somit auch gebleicht wird.
Eine längere Entwicklungszeit als nötig führt zu einer Kontrastaufsteilung (höheres Gamma der Schwärzungskurve). Was das für eine Auswirkung auf ein Hologramm hat, kann besser floh sagen.

Dichromat ist nur schwer zu bekommen (wird an Privatpersonen gar nicht abgegeben) und ist EXTREM giftig, umweltschädigend und krebserregend, obwohl es das wirkungsvollste Bleichmittel ist.

@floh: Gehen in der Holografie nur Dichromat oder Kupfersulfat? In der Fotografie wird meistens Bleichbad mit Kaliumhexacyanidoferrat(III) genommen. Allerdings löst das die Silbersalze nicht und es muss ein Klärbad folgen.
In anderen Fällen wird auch Kaliumpermanganat benutzt.

Gruß

Joachim

[holo53]

Habt ihr direkt noch andere Tipps wie ich das ganze optimieren kann?

- Dein Aufnahmeobjekt befindet sich in einem Holzgehäuse (richtig?). Falls möglich, würde ich dieses Holzding erst einmal weglassen. Wenn Holz Feuchtigkeit aufgenommen hat, kann es ganz schön lange dauern, bis es - holographisch - stabil wird. Dazu kommt noch, dass so ein Holzkasten auch sehr gut Resonanzschwingungen weiterleitet.

Hast Du schon einmal versucht, Dein Hologramm mit den Münzen kurzzeitig zu erwärmen (etwa mit einem Haarföhn)? Ich frage mich, ob die Wellenlänge Deines Lasers nicht ziemlich weit im Rot liegt, also eher bei 670nm als bei 633nm wie bei einem HeNe. Durch Erhitzen des Hologramms wird sich die Rekonstruktionswellenlänge gegen grün verschieben (mindestens solange das Hologramm noch heiss ist).

Noch ne Frage: Sind Transmissionshologramme eigentlich leuchtstärker als Reflexionshologramme selbst wenn ich nur einen 1mW Laser zum betrachten habe?

Das kommt drauf an: Mit einer Weisslichtquelle rekonstruiert, sind Transmissionshologramme allgemein heller als Reflexionshologramme (ausser die sind extrem breitbandig).
Wenn das Hologramm mit dem Laser rekonstruiert wird, dann finde ich nicht, dass ein Transmissionshologramm heller ist.
Allerdings gibts ein paar Details zu beachten: Transmissionsholos sind weniger anspruchsvoll punkto "Stabilität" während der Aufnahme. Sie benötigen auch in der Regel weniger Belichtung.
Um ein Reflexionshologramm, das mit dem Laser rekonstruiert wird, als hell zu empfinden, muss auch die Laserwellenlänge genau die Braggbedingung erfüllen, so dass der maximale Beugungswirkungsgrad genau mit der entsprechenden Laserlinie übereinstimmt (das ist z.T. dann auch eine Frage der chemischen Verarbeitung. Wenn Du einen Umkehrbleicher verwendest, ist diese Bedingung dann nur sehr schwer einzuhalten).

[holo53]

Das Bleichen hat folgende Funktion: Durch das Entwickeln hervorgerufene Silberteilchen werden in lösliche Silbersalze zurückverwandelt und ausgewaschen. Es werden nur die Anteile ausgewaschen, die zuvor entwickelt worden sind. Das Bleichen und Entwickeln sind also zwei miteinander verkoppelte Abläufe. Um die Schicht dünner zu bekommen bzw. weniger "übrig zu lassen" musst Du mehr belichten, damit beim Entwickeln mehr geschwärzt und somit auch gebleicht wird.

Das ist richtig - solange Du einen sogenannten Umkehrbleicher verwendest (Dichromat, Kaliumpermanganat, Eisennitrat, Ammoniumpersulfat, Cernitrat).

Daneben spielen aber in der Holographie die sogenannten "Rehalogenisierenden Bleicher" die weit wichtigere Rolle, weil sie in der Regel einen besseren Beugungswirkungsgrad bewirken und daneben auch annähernd die selbe Wellenlänge (wie während der Aufnahme) bei der Rekonstruktion erlauben,.
Diese Bleichbäder enthalten ein Halogenid, meist Kaliumbromid. Beim Bleichvorgang wird mit ihnen das bei der Entwicklung entstandene metallische Silber wieder in Silberhalogenid umgewandelt.

Gehen in der Holografie nur Dichromat oder Kupfersulfat? In der Fotografie wird meistens Bleichbad mit Kaliumhexacyanidoferrat(III) genommen.

Es gibt Dutzende von unterschiedlichen Bleichbädern.
Der Blutlaugensalz-Bleicher funktioniert auch mit holographischen Emulsionen, führt aber oft zu starkem Rauschen ("noise"). Eisen-EDTA wäre da eine viel bessere Lösung (und ist dazu auch noch wenig giftig).

[Mabot]

Habt ihr direkt noch andere Tipps wie ich das ganze optimieren kann?

- Dein Aufnahmeobjekt befindet sich in einem Holzgehäuse (richtig?). Falls möglich, würde ich dieses Holzding erst einmal weglassen. Wenn Holz Feuchtigkeit aufgenommen hat, kann es ganz schön lange dauern, bis es - holographisch - stabil wird. Dazu kommt noch, dass so ein Holzkasten auch sehr gut Resonanzschwingungen weiterleitet.

Hast Du schon einmal versucht, Dein Hologramm mit den Münzen kurzzeitig zu erwärmen (etwa mit einem Haarföhn)? Ich frage mich, ob die Wellenlänge Deines Lasers nicht ziemlich weit im Rot liegt, also eher bei 670nm als bei 633nm wie bei einem HeNe. Durch Erhitzen des Hologramms wird sich die Rekonstruktionswellenlänge gegen grün verschieben (mindestens solange das Hologramm noch heiss ist).

Noch ne Frage: Sind Transmissionshologramme eigentlich leuchtstärker als Reflexionshologramme selbst wenn ich nur einen 1mW Laser zum betrachten habe?

Das kommt drauf an: Mit einer Weisslichtquelle rekonstruiert, sind Transmissionshologramme allgemein heller als Reflexionshologramme (ausser die sind extrem breitbandig).
Wenn das Hologramm mit dem Laser rekonstruiert wird, dann finde ich nicht, dass ein Transmissionshologramm heller ist.
Allerdings gibts ein paar Details zu beachten: Transmissionsholos sind weniger anspruchsvoll punkto "Stabilität" während der Aufnahme. Sie benötigen auch in der Regel weniger Belichtung.
Um ein Reflexionshologramm, das mit dem Laser rekonstruiert wird, als hell zu empfinden, muss auch die Laserwellenlänge genau die Braggbedingung erfüllen, so dass der maximale Beugungswirkungsgrad genau mit der entsprechenden Laserlinie übereinstimmt (das ist z.T. dann auch eine Frage der chemischen Verarbeitung. Wenn Du einen Umkehrbleicher verwendest, ist diese Bedingung dann nur sehr schwer einzuhalten).

Tschuldigung für den fullquote.
Dieser Rahmen der zu sehen ist, ist aus ziemlich steifem Plastik und ist mit Magnetfüßen an die Platte darunter angeheftet. Ich denke aber, dass ich erstmal viel gröber stabilisieren müsste. Das ganze stand jetzt auf einem einfachen Holztisch im ersten Stock von nem Haus, dass direkt neben einer sehr stark befahrenen Straße liegt. Und in dem Nachbarräumen sind auch noch Leute hin und hergelaufen. Wie gesagt, ich werd nochmal versuchen das ganze schwinungsfreier zu machen und dann diesmal auch ne Zeit lang warten, bis alles zur Ruhe gekommen ist. Danke für den Tipp!

Die Wellenlänge von dem Ding kenn ich leider nicht. Die Schule will mir das Spektroskop nicht mitgeben und die Uni nicht ihren Laser =(

Das mit dem Föhn hab ich gerade mal ausprobiert, es kommen zwar leichte grüne Schimmer dazu aber deutlich wird dadurch leider nichts =( danke trotzdem.


Bitte schlagt mich wenn ich wirklich alles verdreht habe, aber ist es nicht normal so, dass Reflexionshologramme auch unter Weißlicht sichtbar sind und die Transmissionshologramme nur mit der Aufnahmewellenlänge? ich beziehe mich hier auf diese Arbeit: http://www.holografie.com/Fouquier.pdf
Und die Denisjuk-Hologramme sind doch eigentlich die Schwingungsunempfindlichsten Hologramme weil es die wenigsten Bauteile enthält.

" Eisen-EDTA wäre da eine viel bessere Lösung"
Wo anders hast du mal geschrieben, man müsste die mit Dichromat oder Permanganatbleicher nachbleichen. Auf Dichromat muss ich ja scheinbar sowieso verzichten aber wie wichtig ist das Permaganat? Ich hab wie gesagt eher wenig Geld und bräuchte irgendwas das billig, relativ ungefährlich und trotzdem solide gut ist... :/

[holo53]

Bitte schlagt mich wenn ich wirklich alles verdreht habe, aber ist es nicht normal so, dass Reflexionshologramme auch unter Weißlicht sichtbar sind und die Transmissionshologramme nur mit der Aufnahmewellenlänge? ich beziehe mich hier auf diese Arbeit: http://www.holografie.com/Fouquier.pdf

Das ist schon richtig. Zur Rekonstruktion eines scharfen Bildes eines Transmissionshologramms benötigst Du einen Laser oder eine gefilterte Lichtquelle (z.B. mit einem Schmalband-Interferenzfilter).

Und die Denisjuk-Hologramme sind doch eigentlich die Schwingungsunempfindlichsten Hologramme weil es die wenigsten Bauteile enthält.

Vom optischen Aufbau her trifft das zu, nicht jedoch in Bezug auf die Raumfrequenz, die beim Reflexions-Aufbau entsteht.
Das erfordert dann eine viel höhere Auflösung auf Seiten des Aufnahmematerials. Dementsprechend empfindlicher sieht die Sache dann auch bezüglich Schwingungen, Vibrationen aus.

" Eisen-EDTA wäre da eine viel bessere Lösung"
Wo anders hast du mal geschrieben, man müsste die mit Dichromat oder Permanganatbleicher nachbleichen.

Ich erinnere mich jetzt nicht mehr genau in welchem Zusammenhang das war.
Vielleicht ging es darum, der Braunfärbung, die manchmal bei Dichromatbleichern auftritt, entgegenzuwirken - oder vielleicht auch um einen besseren Printout-Effekt zu erhalten.

Auf Dichromat muss ich ja scheinbar sowieso verzichten aber wie wichtig ist das Permaganat?

Mit Permanganat + Schwefelsäure kannst Du einen sehr guten Umkehrbleicher zubereiten.
Meines Wissens ist es aber inzwischen ebenfalls schwierig geworden, Permanganat zu erhalten.
Da Umkehrbleicher einen bedeutenden Teil der Emulsion (das metallische Silber, das durch die Entwicklung anfällt) entfernen, wird die Schicht nach dem Bleichen dünner. Damit verschiebt sich dann die Wellenlänge bei der Rekonstruktion gegen blau hin (je nachdem, wieviel Schwärzung/metallisches Silber bei der Entwicklung produziert wird).

Ich hab wie gesagt eher wenig Geld und bräuchte irgendwas das billig, relativ ungefährlich und trotzdem solide gut ist... :/

OK, dann könntest Du es mal hier versuchen: http://www.moersch-photochemie.de/content/rohchemie
Wie Du der Preisliste von Suvatlar entnehmen kannst, haben die Ammonium-FeIII-EDTA, 50%ig. Kaufst Du dazu nun noch Kaliumbromid und Schwefelsäure, hast Du bereits einen Eisen-EDTA-Bleicher.

Bei den Konzentrationen, die Suvatlar anbietet, würde ich sowas versuchen:
- destilliertes Wasser.................................700ml
- Ammonium-FeIII-EDTA, 50%ig...............200ml
- Kaliumbromid..............................................40g
- Schwefelsäure, 15%ig...............................60ml

[Mabot]

Sorry, dass ich mich länger nicht mehr gemeldet habe, hatte gerade noch was um die Ohren :/

Ich hab jetzt gerade die Rezepte für meine Bäder wiedergefunden

Entwickler Teil A:
Metol 1g
Ascorbinsäure 5,25g

Entwickler Teil B:
Natriumcarbonat oder Dinatriumhydrogenphosphat 17,5g
Natriumhydroxid 3,75g


Bleichmittel:
Kupfersulfat-Pentahydrat 17,5g
Kaliumbromid 50g
Natriumhydrogensulfat-Monohydat 2,5g oder Natriumhydrogensulfat trocken 2,2g


Das dürfte ja ungefähr das sein, was floh auch auf seiner website stehen hat.

Zeitlich war der Ablauf so:
15-20s waschen in dest. Wasser
Dann entwickeln, bis vollständig schwarz + 10s
30s spülen in dest Wasser
Bleichen bis komplett klar + 10s
ca 45s spülen in dest. Wasser
60s ins Netzmittel


Der HeNe-Laser unserer Schule hat sich durch die Aufweitlinse als Interferenzbestie entarnt Und das bei so teurem Schulbedarf.

[floh]

Der HeNe-Laser unserer Schule hat sich durch die Aufweitlinse als Interferenzbestie entarnt

Das ist immer so und desshalb nutze ich ein Raumfilter zur Aufweitung. Mit einem Mikroskop Objektiv wird der Laser durch ein kleines Loch (Pinhole) fokussiert und das behebt genau dieses Problem.

http://de.wikipedia.org/wiki/Raumfilter_%28Optik%29

[holo53]

Der Entwickler scheint mir OK zu sein.

Der Kupfersulfat-Bleicher wäre es grundsätzlich auch, ABER:
Dieser Bleicher hat die Tendenz, die Rekonstruktion eines Reflexionshologramms gegen IR zu verschieben. Er ist z.B. sehr praktisch, wenn man mit einem HeNe ein Master-Hologramm aufnimmt, und dann davon Kontaktkopien @ 650nm machen möchte.
In Deinem Fall ist das wahrscheinlich nicht so günstig, wenn Du bereits eine Laserdiode >650nm hast, weil sich dann die Wellenlänge der Rekonstruktion noch mehr in Richtung IR verschiebt.

Dazu noch das Problem mit PFG-01. PFG-01 hat offenbar einen ziemlich hohen Anteil an Sensibiliserungsfarbstoff. Dadurch absorbiert die Schicht relativ viel Licht. Deshalb kommt vom Objekt her allgemein relativ wenig Licht zur Schicht zurück.

[Mabot]

Achja, das hatte ich ganz vergessen, ich habe mit 635nm belichtet. So wie das bei dir mit der Sensibiliserungsfarbstoff klingt müsste ich also ein Transmissions- statt einem Reflexionshologramm aufnehmen um PFG-01 optimal zu nutzen?

Das mit den Bleichmitteln ist doch doof, scheinbar ist das einzige Bleichmittel, dass wirklich ohne Abstriche gut ist Dichromat. :S

Ich werde mir glaube ich mal dein Rezept mit dem Ammonium Fe3 EDTA notieren und das ausprobieren.


Nochmal ne ganz andere Sache:
Scheinbar nehme ich jetzt ohne es vorher gewusst zu haben über den Projektkurs an JugendForscht teil. Könnte mir einer von euch gegen einen kleinen Obolus vielleicht mal für die Präsentationstage ein richtig schönes Hologramm ausleihen, falls ich bis dahin keine eigenen schönen hinkriege? Ich würde euch nen Brief mit Rückumschlag etc. . Nur so als Notfallplan.

[holo53]

So wie das bei dir mit der Sensibiliserungsfarbstoff klingt müsste ich also ein Transmissions- statt einem Reflexionshologramm aufnehmen um PFG-01 optimal zu nutzen?

Nicht unbedingt. PFG-01 funktioniert sehr gut mit Split-beam-Reflexionshologrammen. In diesem Fall kannst Du dann die Intensität zwischen Referenz- und Objekstrahl steuern. Mit Single-beam-Aufbauten geht das natürlich nicht. Es gäbe auch noch die Möglichkeit, bei einem "Denisyuk" das Objekt zusätzlich von der Seite/von oben her zu beleuchten (bei guter Kohärenzlänge des Lasers geht das auch mit einem zusätzlichen Spiegel). Das erhöht jedoch auch die Anforderungen an die Stabilität des Aufbaus.

[wler]

Ich wuerde als erstes den Laser gegen den HeNe tauschen, denn es gibt nicht den geringsten Grund warum die Laserdiode single mode stabil genug laufen sollte. Das wuerde schon einmal eine relativ wahrscheinliche Fehlerquelle eliminieren. HeNe Laser sind praktisch immer geeignet, vor allem die mit geringer Leistung (1h oder mehr vorher laufen lassen).