Эксперименты с неядовитым "железным желатином" (FEG)

Russian Forum
vasimv
Posts: 58
Joined: Tue Apr 23, 2019 2:16 am

Эксперименты с неядовитым "железным желатином" (FEG)

Post by vasimv »

Решил написать и тут, для русскоязычных пользователей, вдруг кто заинтересуется. Экспериментирую тут с FEG-эмульсией - желатин с лимонноаммиачным железом (Ferric Ammonium Citrate - FAC) или с триоксалатоферратом аммония (Ferric Ammonium Oxalate - FAO). Мои результаты с рефлективными голограммами пока непредсказуемы (одна партия из нескольких пластинок получилась вся довольно неплохо, остальное - либо очень слабые, либо только небольшие области с явно видимой глубиной), но материал явно подходит для голографии, хотя и с многими ограничениями.

Зато никаких ядовитых бихроматов, требуется только лимонноаммиачное железо (бывает разное, я использую зеленое), перекись водорода из аптеки, спирт. Опционально, алюмокалиевые квасцы (Potassium Alum, обычный фотографический закрепитель тоже, наверное, подойдет, не пробовал) и вещества для дополнительного сдвига голограмм в красную часть (гидролизованный коллаген или лимонная кислота).

Материал чувствителен к near-UV (пик в районе 320-360 нм) и синей части спектра, что накладывает большие ограничения, способов придать чувствительность к другим областям (как в MB DCG) неизвестно. Я экспериментирую с лазерными диодами от blue-ray приводов (405 нм) и синими лазерными диодами (445 нм), некоторые из них дают когерентность в несколько сантиметров, достаточную для маленьких голограмм (пришлось перебрать несколько штук и подбирать оптимальный ток, большинство дают вообще только несколько миллиметров). Чувствительность, как пишут опытные люди - хуже, чем у бихромированного желатина (сам я с последним пока дела не имел), но ненамного. Влажность влияет сильно (увеличение в нескольких раз при 90+ влажности).

Требуемая концентрация FAC - от 0.2 до нескольких грамм на 100 мл желатиновой эмульсии. Чем больше кладем FAC - тем больше будет чувствительность, но и увеличиается сдвиг в синюю часть спектра (с 405нм лазером это означает совершенно невидимую рефлективную голограмму в ультрафиолете). Можно также применять метод обмакивания в раствор FAC пластин с готовым слоем желатина (лучший мой результат получился именно с последовательным обмакиванием в дубящую ванну для улучшения прочности слоя, небольшую промывку водой и уже потом на одну-две минуты в 4% раствор FAC).

После экспозиции требуется проявление (причем как можно быстрее, так как кислород окисляет двухвалентное железо, получающееся в результате взаимодействия со светом) в растворе перекиси водорода (0.5-1% концентрация, занимает от 10 секунд до нескольких минут), дальше процесс аналогичен DCG - вода, спиртовые ванны и сушка. Я еще добавляю дубящую ванну с квасцами (1-3% на 1-2 минуты) после проявления, так как слой явно получается не таким прочным, как с бихромированным желатином.

Martin рекомендует broadband-процесс (сразу после слегка теплой воды - в 99% спирт), но у меня так не получается вообще ничего хорошего (возможно потому что у меня тут среднесуточная температура под 30 градусов, и "слегка теплая вода" в моем случае - слишком сильно размывает желатин, который и без теплой воды склонен плавиться). Как вариант - сдвиг в красную часть при помощи слабого раствора лимонной кислоты (но потребуется экспериментировать с концентрацией и временем, так как этот процесс склонен к растворению слоя и его отслаивания от стекла) или вымачивания в коллагене (тут я пока только начал экспериментировать, вроде как может получиться, но коллаген загрязняет спирт сильно). Для пропускных голограмм этого, вроде как, не требуется, но от них и толку меньше, в демонстрационном плане.

В общем, требуются любители поэкспериментировать и с опытом, может получиться довести до ума процесс без канцирогенных бихроматов.

Ссылки: https://holowiki.org/wiki/Experimenter% ... um_Oxalate (краткое описание, выдернутое из обсуждение по следующей ссылке), https://holowiki.org/forum/viewtopic.ph ... e811080ad1 (обсуждение на англоязычном форуме)