Anfängerfragen

[AndyAndy]

Hallo an alle.
Da ich in nächster Zeit erstmalig Denisyuk-Hologramme erstellen will, habe ich bis jetzt
den Wikipedia Artikel, die Seite von Floh, hier Im Forum und http://www.holographie-online.de durchgelesen.

Eigentlich wollte ich mir nun PFG-01 Film(später auch Platten) 102x127mm 50Blatt über Topaq bestellen
sowie alles für Pyrogallol-Entwickler und die Kaliumdichromat-Bleiche besorgen. Tisch, Laser, Poli, Beamsplitter, xyz stages usw. sind vorhanden.

Nun lese ich aber hier im Forum http://www.laserfreak.net/forum/viewtop ... 17&t=46363
von junior, Zitat: "PFG-01ist eigendlich der falsche Film für Denisyuk-Hologramme, dazu hätte es PFG-03 gebraucht"
und Dr. Ulli, der einen sehr kompetenten Eindruck macht, stimmt dem zu. Dies verwirrt mich jetzt ein bisschen.

Außerdem habe ich noch Verständnissprobleme:
1.) Lesem und Hirsch nennen Transmissionshologramme ohne diffusor „nonredundant holograms or shadograms“.
Nur lese ich auf allen erwähnten Seiten nichts über einen Diffusor(ground glass plate). Bei Denisyuk und PFG-01 Platten könnte ja diese die Rolle des Diffusors einnehmen. Ist dem so, also sind die Platten "milchig"?

2.) Sind die ganzen beschriebenen Hologramme Amplituden- oder Phasenhologramme?
Ich habe versucht mir das so zu erklären:
Nach dem Entwickeln sind es Amplitudenhologramme (quasi binär da entweder Silber-(jodid) oder Silber).
Das Bleichen bewirkt, aus einem mir unbekannten Vorgang, daß die belichteten und entwickelten Silberjodid Körner schrumpfen/und oder bleichen und sich dadurch der Brechungsindex lokal an dieser Stelle ändert. Dadurch wird aus dem Aplitudenhologramm ein Phasenhologramm?

3.) wenn ich Film verwende, sollte ich diese wohl zwischen 2 Glasplatten einspannen oder reicht es diesen ringsherum
in einen stabilen Rahmen einzuspannen? Oder welche Tricks gibt es sonst bei Film?

Gruß von Andy

[floh]

PFG-01 ist schon ok für den Anfang. Mit Pyrogallol und Dichromat gibt sich ein brauchbares Bild. PFG-03M ist feinkörniger daher noch besser geeignet, braucht aber deutlich mehr Licht was wiederum in langen Belichtungszeiten endet. Mit PFG-03 habe ich selber keine Erfahrung, PFG-03C auf Glas hat aber eine sehr weiche Gelatine so vermute ich -03M hat das ebenfalls. Für Anfänger nicht wirklich optimal.

Film: Immer zwischen zwei Glasplatten und nach Möglichkeit so klemmen, dass das Glas nicht über die Filmkanten gezogen wird. Experimente mit Aufkleben per Index-Matching oder einspannen solltest du erst machen wenn die Basics sitzen.

[Dr.Ulli]

Zitat: "PFG-01ist eigendlich der falsche Film für Denisyuk-Hologramme, dazu hätte es PFG-03 gebraucht"
und Dr. Ulli, der einen sehr kompetenten Eindruck macht, stimmt dem zu.

Nun - das stimmt nicht ganz! Da ich mich nur mit Agfa-Material auskenne...

Meine Aussage war:

Genau - und den Winkel würde ich so bei 57 Grad ansetzen (Brewster-Winkel), dann gibts nur wenig Reflektionen innerhalb der Glasplatte.

...was sich NICHT auf die Filme bezog...


Zum Amplituden/Phasen Holo - das ist korrekt von dir beschrieben: Nach der Entwicklung ist´s ein Amplitudenhologramm (undurchsichtige und durchsichtige Stellen), welches bei der Bleiche in ein Phasenhologramm umgewandelt wird (Brechungsindexänderungen)


"Shadow-Gramme" kann man mit Hohlkörpern prima machen: Eine hohle Figur - eine Biene fangen und drin einsperren...wenn die dann bei der Aufnahme brummt, gibt´s anstelle der Figur einen "Shadow" (Schatten) - eben ein dunkles "Loch"....

Übrigens: Der "wichtigste Trick" ist vieeeel Geduld und lange Wartezeiten zwischen Film einlegen und dem Belichten...je größer der Film - desto länger warten - manchmal ein paar Stunden. Und dass nichts "zappelt": dazu Interferometer aufbauen und beobachten!

[AndyAndy]

Hallo Dr.Ulli & floh, danke für eure Antworten

Ich dachte das "Genau" bezog sich auf den Film Also bestelle ich mal PFG-01

Nach der Entwicklung ist´s ein Amplitudenhologramm (undurchsichtige und durchsichtige Stellen), welches bei der Bleiche in ein Phasenhologramm umgewandelt wird (Brechungsindexänderungen)

Hast du dazu noch einen weiterführenden Link parat? Die Frage wäre nun, wie sich der Brechungsindex genau ändert.

Einen Diffusor, um dem Objektstrahl eine "random phase" aufzuaddieren verwendet ihr beide nicht? Jedenfalls habe ich nur in alter englischer Literatur darüber gelesen.

Über was ich noch gestolpert bin: Bei floh kann man lesen:

Dichromat: Dieser Bleicher schrumpft die Gelatine und bewirkt eine Farbverschiebung nach unten. Jedoch funktioniert das interessanterweise nicht bei jedem Material und mit jedem Entwickler gleich. PFG-01 das mit Pyrogallol entwickelt wurde schrumpft nur sehr minimal.

Mit "nach unten" meint er wohl die Wellenlänge, also das Gitter wird enger -> kürzere Wellenlänge
D.h. ein mit HeNe(632nm) aufgenommenes Hologramm wird bei der Rekonstruktion mit Weißlicht in Richtung orange,gelb,(grün) sichtbar sein.

Beim Quellen steht dann:

Belichtet man mit Rot, möchte man oft etwas runter, also wird vorher gebadet. Belichtet man grün oder blau, möchte man oft etwas hoch, also nachher ins Bad.

Sehe ich das Richtig, dass die Gelantine beim quellen Wasser einlagert und beim trocknen wieder abgibt?
Daher kann man vorher quellen:
Körner in der Gelantine werden durch das Quellen großflächiger verteilt, dann wird belichtet und entwickelt. Beim Bleichen schrumpft die Gelantine u.U. durch den chemischen Prozess und später dann noch mehr durch das Trocknen (das vorher durch quellen aufgenommene Wasser wird abgegeben), d.h. die Gitterstrukturen schrumpfen enger zusammen, kürzere Wellenlänge bei Rekonstruktion durch bragg gitter -> Verschiebung Richtung glb/grün
Nachher quellen:
Wenn das Funktionsprinzip wie von mir geschildert ist, wie "behält" die Gelantine dann ihr Wasser?
Mir ist klar, dass man mit dem "nachher quellen" die Strukturen vergrößern will.

Vielen Dank schonmal
und nochmals dickes Lob an floh für die Seite
Gruß von Andy

PS: Ich überlege ein paar 2D Simulationen mit GNU octave zu schreiben um reelles, virtuelles Hologram, die entstehung von Bildebenenhologrammen usw. numerisch zu visualisieren. Kennt sich hier jemand mit Octave aus und hat auch Interesse daran? Ah, und wenn bedarf besteht, lade ich mal ein paar CGHs hoch.

[floh]

Das mit dem Quellen hast du richtig herum kapiert. Man nimmt aber nicht einfach Wasser sondern etwas das auch nach dem Trockenen in der Gelatine bleibt. Dazu eignet sich z.B. TEA, Sorbitol, Glycerin... TEA ist wohl das meist genutzte.

[Dr.Ulli]

Hast du dazu noch einen weiterführenden Link parat? Die Frage wäre nun, wie sich der Brechungsindex genau ändert.

Einen Link hab ich jetzt nicht direkt parat - aber ich werde mal in meinen zahlreichen Büchern über Holografie nachlesen....
Ich meine, dass das Kaliumdichromat das Siber ersetzt....weis es jetzt aber nicht genau.
Übrigens schrumft der Film schon bei der Pyrogallol-Entwicklung (grüne Holos, wenn mit He-Ne aufgenommen). Das Pyrogallol "friert" auch augenblicklich das Interferenzmuster ein - hat mir ein Experte von Agfa mal gesagt.

Gruß! Und viel Spass beim Holos machen!

[holo53]

Ich meine, dass das Kaliumdichromat das Siber ersetzt....weis es jetzt aber nicht genau.

Hauptsächlich geht es wohl darum, dass in diesem Fall (also bei einem Umkehrbleicher, welcher bekanntlich ohne Kaliumbromid zusammengesetzt wird) der Bleicher das geschwärzte Silber aus der Schicht löst. Übrig bleibt demnach nur das ursprüngliche Silberbromid (bzw. der Rest des ursprünglichen Silberbromids, der Teil, der nicht entwickelt/geschwärzt wurde) in der Schicht zurück.

Übrigens schrumpft der Film schon bei der Pyrogallol-Entwicklung (grüne Holos, wenn mit He-Ne aufgenommen).

Eigentlich schrumpft Pyrogallol (bzw. auch andere gerbende Entwickler wie Brenzcatechin, Hydrochinon, Amidol) die Schicht wenig. Allerding haben pH und v.a. die Sulfitkonzentration einen starken Einfluss auf die gerbende Wirkung: je mehr Sulfit (also etwa Natriumsulfit), desto weniger stark wird die Gerbung ausfallen.

Nebenbei sei auch noch erwähnt, dass die Art der Schichttrocknung ebenfalls eine Rolle bei der am Ende erzielten Farbe des Hologramms spielt. Wird ein Hologramm, das mit einem Umkehrbleicher (also z.B. der obenerwähnte Dichromatbleicher) behandelt wurde, nach der Schlusswässerung in ein Alkoholbad gegeben und anschliessend mit einem Haarfön getrocknet, wird es wieder die Ausgangswellenlänge der Aufnahme rekonstruieren. Also ein mit einem roten Laser aufgenommenes Hologramm wird dann wieder ein rotes Bild zeigen.

[AndyAndy]

Hauptsächlich geht es wohl darum, dass in diesem Fall (also bei einem Umkehrbleicher, welcher bekanntlich ohne Kaliumbromid zusammengesetzt wird) der Bleicher das geschwärzte Silber aus der Schicht löst. Übrig bleibt demnach nur das ursprüngliche Silberbromid (bzw. der Rest des ursprünglichen Silberbromids, der Teil, der nicht entwickelt/geschwärzt wurde) in der Schicht zurück.

Hallo holo53,
die PFG-01 bassieren ja auf Silberhalogenid. Von H.T.Buschmann gibt es dazu ein Paper "Kontrasterhöhung von Phasenhologrammen durch Beschichtung der Platten". Dieses deckt sich mit deiner Erklärung:
"Beim Bleichvorgang wird entweder das nach der Entwicklung und Fixage entstandene Silber wieder in ein Silbersalz überführt, oder das nicht fixierte Resthalogensilber nach Entfernung des Silberbildes zur Aufzeichnung des Hologramms benutzt. Letzterer "Bleichprozess" wird in Anlehnung an die konventionelle Umkehrentwicklung auch Umkehr-Bleichprozess genannt"

Der genaue Vorgang, weshalb nun das verbleibende Silberhalogenid eine Brechzahländerung herbeiführt, ist mir nach wie vor unklar
Gruß von Andy

[holo53]

Der genaue Vorgang, weshalb nun das verbleibende Silberhalogenid eine Brechzahländerung herbeiführt, ist mir nach wie vor unklar

Na ja, die Sache ist auch ziemlich kompliziert und eigentlich wollte ich mich vor der Beantwortung dieser Frage drücken...

Grundsätzlich geht es darum, dass beim Bleichvorgang mit einem rehalogenisierenden Bleicher (also etwa der Fe-EDTA Bleicher, der Kaliumbromid enthält) sich ähnliche Vorgänge abspielen, wie bei der Bildung neuer Silberbromidkristalle bei der Silberfällung, bei der Herstellung einer Silberhalogenid-Emulsion. Die belichteten ("light fringes") und dann vom Entwickler geschwärzten Stellen werden vom Rehalo-Bleicher oxidiert und dabei in Silberbromid (AgBr) umgewandelt. Dabei reichern sich diese neu gebildeten AgBr-Kristalle an den unbelichteten ("dark fringes") ursprünglichen Silberbromidkristallen an. Das führt am Ende zu einem relativ grossen Brechungsindexunterschied innerhalb der Schicht zwischen den dark - und den light fringes. Silberbromid hat einen Brechungsindex von ca. 2.20, Gelatine einen von etwa 1.50. Allerdings ist der Prozess nicht linear und es gibt wohl noch jede Menge Nebeneffekte.

Beim Umkehrbleicher wird alles entwickelte Silber (d.h. an den light fringes) oxidiert und aus der Schicht gelöst. Zurück bleiben dann nur noch die dark fringes in der Schicht.
Damit wird auch klar, weshalb mit Umkehrbleichern grundsätzlich kleinere Beugungswirkungsgrade als mit Rehalo-Bleichern erzielt werden können - weil eben weniger AgBr in der Schicht verbleibt.
Umkehrbleicher haben aber wiederum den Vorteil, dass in ihrem Fall kürzere Belichtungsmengen zur Erzielung eines guten Beugungswirkungsgrades ausreichen.

[decix]

Warum hast du 2 Threads "Anfängerfragen" im gleichen Unterforum aufgemacht?
Völlig verwirrend...

[AndyAndy]

@holo53: Vielen Dank für die verständliche Ausführung

@decix: ich habe "Anfängerfragen" erstellt. "Strahlemännchen" ein paar Tage danach "Anfängerfragen an die Experten!"
Also schieb nicht mir die Schuld zu

Gruß Andy