Фотопластинки ПФГ-03м

Supported by http://www.holography.ru
holos

Фотопластинки ПФГ-03м

Post by holos »

Информация о фотопластинках ПФГ-03м, полив № 119.
Пластинки политы в конце февраля. Качество эмульсии, как всегда отличное. Чувствительность, яркость – в норме. Иногда заметны слабые поливные полосы, как широкие, так и узкие. Возможно, из-за недостаточной задубленности.
Из особенностей можно отметить только одно – пластинки политы на стекле толщиной 3 мм. Это немного утомляет после 2-х мм подложек. Зато за вибрации можно не беспокоиться.
Точите стеклорезы, господа :think:
holos

Фотопластинки ПФГ-03м

Post by holos »

1986 год. Голография развивалась быстрыми темпами. Открытие лазерного излучения Н. Г. Басовым и А. М. Прохоровым (1964 г.) и разработка уникального способа записи голограмм Ю. Н. Денисюком (1962 г.), получили безоговорочное признание мирового научного сообщества как крупные достижения современной науки. Развитие этих научно-технических направлений получило мощную поддержку правительства. Заниматься голографией стало даже модно, как сейчас нанотехнологиями. Многие НИИ с оптическим уклоном обзаводились собственными голографическими лабораториями. Проводились ежегодные школы по голографии, собиравшие весь цвет отечественных ученых и специалистов. Для них выбирались экзотические города, Ростов Великий, Тбилиси, Пассанаури и др. И, помимо чтения лекций и докладов, являющихся важной частью обмена научной информацией между специалистами из разных городов, школы служили хорошим местом встречи старых друзей-голографистов для обсуждения новостей, накопившихся за год.

С лазерами был полный порядок. Завод «Полярон» (г. Львов) серийно выпускал He-Ne лазеры ЛГ-38, разработанные в НИИ Газоразрядных Приборов (НИИГРП, г. Рязань). На замену аргоновому лазеру ЛГН-106 приходил отличный лазер ЛГН-503, на подходе был кадмиевый лазер ЛГ-61. Делали лазеры и в Ровно и в Новосибирске, в Москве и Фрязино и в других городах. Атомарные и ионные, молекулярные и твердотельные, импульсные и непрерывные, маломощные и огромной, всеразрушающей мощности - спектр выпускаемых лазеров был необычайно широк.
Велись успешные разработки голографических информационных систем, развивалась голографическая интерферометрия, начались эксперименты с тисненой радужной голографией. Эти и множество других направлений требовали фотопластинок для записи голограмм. Требовались они и для записи прикладных, изобразительных голограмм.

В то время ситуация с фотопластинками была не такой лучезарной, как с лазерами. Только что прошла нелегкая пора первых фотопластинок, разработанных специально для записи отражающих голограмм, ЛОИ-2 (ЛОИ – это аббревиатура названия «Ленинградский Оптический Институт» - так ГОИ называли его сотрудники). Эти фотопластинки были разработаны группой химиков под руководством Протас Ивы Рувимовны, правой руки Юрия Николаевича Денисюка. Для синтеза мелкозернистых эмульсий использовались идеи Липпмана. Обратной стороной мелкозернистости стала низкая чувствительность фотопластинок. Для повышения чувствительности, перед записью их приходилось купать в растворе триэтаноламина, что не могло не сказаться на качестве получаемых голограмм. С проявителями тоже были проблемы. Использовались, порой, совершенно экзотические проявители, например, пирогаллоловый (обязательное использование резиновых перчаток, вытяжка или противогаз). Для фиксирования не брезговали использовать и раствор цианистого калия. Тем не менее, на этих пластинках были получены первые отражающие голограммы приемлемого качества, они дали толчок к дальнейшему совершенствованию фотопластинок. В то, трудное время становления отечественной голографии, даже термина «голограмма» еще не было, называли это явление, вслед за Липпманом, «волновая фотография».

Только-только появились фотопластинки ПЭ-1 и ПЭ-2, разработанные Кириловым Николаем Ивановичем из ГОСНИИХИМФОТОПРОЕКТ, г. Москва, (сократим до ГОСНИИ), тоже соратником Денисюка. Подхватив идеи Липпмана, Н. И. Кирилов смог синтезировать сверхмелкозернистую и достаточно чувствительную эмульсию. Размер эмульсионных зерен в эмульсии приближался к размерам частиц коллоидных растворов и, поэтому в эмульсионном слое была заметно ослаблена опалесценция (вызывающая рассеяние света), что дало основание Н. И. Кирилову назвать пластинки «прозрачными». Эти фотопластинки оказались практически идеальными для записи отражающих голограмм. Они позволяли регистрировать интерференционную картину с частотой 10000 лин/мм и даже более! Некоторые ведущие голографисты того времени даже не хотели признавать возможность записи голограмм на таких сверхмелкозернистых, слабо опалесцирующих эмульсионных слоях. Некоторый элемент таинственности процесса синтеза этой эмульсии сохранился и по сей день.
Пластинки выпускались небольшими партиями сначала в самом ГОСНИИ, затем их производство освоили на заводе «Микрон» в Переславле Залеском. Но поливы пластинок проходили нестабильно, их качество заметно колебалось от полива к поливу.
Счастливчики пользовались импортными фотопластинками, американскими Kodak 649F и бельгийскими Agfa Gevaert 8E75, обеспеченными собственными проявителями и отбеливателями.
Химобработка отечественных фотопластинок тоже успешно развивалась. Если для проявления пропускающих голограмм можно было использовать обычные, контрастные проявители типа D-19, то для проявления отражающих голограмм требовались особые, сверхмелкозернистые проявители. На смену не вполне оптимальному проявителю ФМГ пришел уникальный проявитель ГП-2, разработанный Усановым из ГОИ (см. заметку о проявителе и его разработчике, Юрии Евгеньевиче Усанове, в разделе «Публикации»).

И вот, наконец, силами трех министерств – Министерства Электронной Промышленности (НИИ «Платан»), Министерства Химической Промышленности, в лице его главка «СоюзХимФото» (ГОСНИИ), и Министерства Общего Машиностроения (Государственный Оптический Институт им. С. И. Вавилова, далее ГОИ), было решено унифицировать все пластинки для голографии и организовать их серийный выпуск на заводе «Микрон» в Переславле Залесском, входящем в крупное химическое предприятие «Славич». «Микрон» был построен для выпуска только пластинок ВРП для нужд обороны (на них делали фотошаблоны для производства микросхем). Но в последствии оказалось, что, введя дополнительные регламенты и смены, можно выпускать и другие пластинки – технические, для производства масок кинескопов, спектральные и др. Основным технологическим ядром «Микрона» была уникальная японская поливная линия, вернее комплекс технологических установок для синтеза эмульсии, ее созревания, мойки стекла, полива пластинок, их климатической «доводки», резки и упаковки. Это был единственный завод в СССР с таким уникальным оборудованием. Единственным он остается и до сих пор.

Сказано-сделано. Осенью 1986 года была образована комиссия из представителей вышеназванных министерств по внедрению в серийное производство новых фотопластинок для голографии. К работе комиссии были так же привлечены специалисты их других предприятий. Председателем комиссии был назначен Ванин Валерий Александрович, начальник лаборатории голографии НИИ «Платан», г. Фрязино. Работа комиссии финансировалась НИИ «Платан» в лице нашей лаборатории и проводились по нашим техническим заданиям. Технологии синтеза голографических эмульсий передавались из ГОИ (отдел Ю.Н. Денисюка) и ГОСНИИ (лаборатория Н. И. Кирилова). Вся сложнейшая работа по согласованию технологических деталей и преобразованию лабораторных операций синтеза эмульсий и полива фотопластинок в регламенты серийного производства фотопластинок на заводе проводилась в Переславском филиале ГОСНИИ (далее филиал ГОСНИИ), при тесном сотрудничестве с инженерным активом завода во главе с опытным и энергичным директором Поляковым Сергеем Ивановичем. Руководил этой важнейшей частью работы начальник отдела процессов и аппаратов филиала ГОСНИИ Шварцвальд Александр Иосифович.

...Я к тому времени так «отшлифовал» свою измерительную установку, что измерял не только дифракционную эффективность и спектры восстановления голограмм, но и угловую селективность и даже шумы в восстановленном пучке (см. материал в разделе «Мои начинания»). Десятки химических методик, сотни экспериментов ложились плотными графиками в мою рабочую тетрадь.
DE of PE-2.jpg
DE of PE-2.jpg (146.4 KiB) Viewed 5376 times
Зависимость ДЭ от экспозиции для пластинок ПЭ-2. Из записей на графике видно, что пара тестовых голограмм записывалась криптоновым лазером (647 нм). Максимальная ДЭ 38% получалась при энергии экспонирования 5-6 мДж/кв. см. Современные ПФГ-03м имеют чувствительность 0,6-0,7 мДж/кв. см.

И, когда в состав комиссии потребовалось ввести независимого эксперта для оценки качества фотопластинок, моя кандидатура оказалась практически единственной, подходящей для данной задачи. И это несмотря на то, что в том же году в филиале ГОСНИИ была установлена уникальная установка «Цвет», позволяющая так же измерять ДЭ и спектр восстановления голограмм. Установка была разработана И. А. Гапоненко, аспирантом отдела метрологических испытаний фотопластинок ГОСНИИ. Возглавлял отдел Андреев Юрий Сергеевич, опытнейший фотометрист, ставший впоследствии заместителем директора ГОСНИИ по науке. Установка «Цвет» была хорошо автоматизирована по компенсации нелинейности спектра освещающего источника света и калибровке измерительного тракта по ДЭ, но тестовые голограммы снимались без клина, и приходилось записывать 5-10 дискретных голограмм-полосок на пластинку. Строить зависимость ДЭ от экспозиции по таким голограммам было крайне затруднительно.
Установку смонтировали в лаборатории испытаний фотоматериалов филиала ГОСНИИ. Лабораторией руководил Ю. Н. Алексеев, на установке работал Куманько Петр Иванович. Веселый и добродушный, не вынимающий сигареты изо рта, всегда готовы прийти на помощь и, с другой стороны, опытный голографист, он сыграл большую роль в нашей истории. Но войти экспертом в комиссию он не мог, так как был сотрудником филиала ГОСНИИ, формально внедряющего фотопластинки на завод.

На повестке дня работы комиссии было внедрение четырех типов фотопластинок с унифицированным названием «Пластинки Фотографические для Голографии».

ПФГ-01. Разработка ГОИ, отдел Ю.Н. Денисюка.
Красночувствительная крупнозернистая фотоэмульсия, предназначенная для записи пропускающих голограмм с низкой пространственной частотой, до 3000 лин/мм. За основу была взята базовая эмульсия ВРП, производство которой было безупречно отлажено на заводе. Разработкой эмульсии ПФГ-01 занималась Н. Д. Ворзобова из лаборатории импульсной голографии, руководимой Д. И. Стаселько. Был заменен краситель и некоторые условия синтеза эмульсии. Предполагалось, что на этих фотопластинках будут записывать импульсные голограммы на рубине. Но впоследствии ПФГ-01 успешно использовались для записи пропускающих и даже отражающих голограмм непрерывными лазерами.

ПФГ-02. Разработка ГОИ, отдел Ю.Н. Денисюка.
Красночувствительная мелкозернистая фотоэмульсия, предназначенная для записи отражающих голограмм. Является модернизацией первых пластинок для голографии ЛОИ-2. Разработкой ПФГ-02 занимался Г. П. Пальцев. Повышена чувствительность пластинок, но для получения высокой ДЭ рекомендовано отбеливание голограмм. Впоследствии были выпущены модификации фотопластинок ПФГ-02 для записи цветных голограмм, но яркость их была невысокой и их производство свернули.

ПФГ-03. разработка ГОСНИИ, лаборатория Н. И. Кирилова.
Просто культовые фотопластинки, без преувеличения, покорившие весь мир. Покорившие безупречным качеством записанных на них отражающих голограмм. Я бы осмелился даже сказать, что это был наш, Российский, ответ на успехи западной голографии, ответ безусловно, достойный всяческих похвал. Фотопластинки были разработаны на основе уже завоевавших популярность фотопластинок ПЭ-2. Удалось повысить стабильность синтеза эмульсии и полива фотопластинок, несмотря на слабую задубленность фотослоя, как необходимое условие созревания предельно мелкозернистой эмульсии. В последствии пластинки были усовершенствованы в плане чувствительности и стали выходить под названием ПФГ-03м. Последняя модификация, уже цветная, выпускается под названием ПФГ-03с.

ПФГ-04. Разработка ГОИ, отдел Ю.Н. Денисюка.
Бихромированная желатина, разработана опытными химиками Воейковой Е.Д. и Коваль Г.И. при участии С. В. Артемьева из лаборатории М. М. Ермолаева, наверное, самой сильной лаборатории в стране, объединившей уникальных специалистов по синтезу эмульсий и записи высококачественных голограмм. Изложение истории этой замечательной лаборатории еще ждет своего автора.
Прошло время, когда БХЖ-пластинки делали сами, вымывая бромистое серебро из обычных фотопластинок и очувствляя их в растворе бихромата аммония. Разработанные фотопластинки имели великолепные характеристики, как по чувствительности (разумеется, относительно образцов БХЖ других производителей), так и по однородности полива, несмотря на то, что толщина ее была относительно большой – 20 мкм (у ПФГ-03 толщина слоя 7 мкм, у ВРП – 5 мкм). Если бы не два обидных недостатка БХЖ – существенно более низкая чувствительность относительно галоидно-серебряных эмульсий (примерно в сто раз) и разрушающее влияние атмосферной влаги, это был бы лучший голографический фотоматериал всех времен и народов.

Комиссия работала около восьми месяцев, с осени 1986 г по лето 1987 г. Основная работа проводилась на местах при интенсивной переписке между предприятиями. Несколько раз комиссия собиралась в Переславле Залесском для подведения итогов очередного этапа и подписания актов внедрения фотопластинок в производство.

...Я хорошо помню то время. Время энергичной и бескорыстной работы, когда усилия многих людей и коллективов объединялись в совместной работе, когда различные технологии переплетались между собой и рождались новые, более совершенные технологии, когда чувствовался единый творческий порыв не оставляющий места ни равнодушию, ни безответственности, когда впереди, как яркая звезда, светилась архиважная цель и мы все стремились к достижению этой цели.

Image
Март 1987 г. Члены комиссии на прогулке по Переславлю Залесскому. Слева направо: Воейкова Е.Д. (ГОИ), Артемьев С.В. (ГОИ), Пальцев Г. П. (ГОИ), Тимошенко А.П. (Институт Физики УССР, г. Киев), Костров Н.А., (Москва), Ванин В.А. (председатель комиссии, НИИ «Платан», г. Фрязино), Ворзобова Н.Д. (ГОИ), Шварцвальд А. И. (филиал ГОСНИИ, г. Переславль Залесский), Коваль Г.И. (ГОИ). Крайний справа мужчина неизвестен.

Я помню наши встречи в Переславле Залесском, встречи хорошо знакомых товарищей, когда мы, сидя в тесной комнатке гостиницы, нарезав и расставив на шаткий гостиничный столик все, что привезли из своих городов, и тесно окружив его, долго и неугомонно разговаривали обо всем на свете, постоянно «сворачивая» на главную, объединяющую всех нас тему – голографию. И не чувствовалась разница в возрасте (я был, пожалуй, самым молодым в комиссии и слушал разговоры раскрыв рот, вникая в неизвестные, но такие чарующие детали синтеза и полива различных фотопластинок), это были встречи единомышленников, увлеченных своим делом, умудренных многолетним опытом, закаленных сложнейшими экспериментами, прошедшими через удручающие неудачи и получив-таки напряженно ожидаемый положительный результат.

А с утра все перемещались в филиал ГОСНИИ, где А. И. Шварцвальд докладывал об итогах очередного этапа, утрясались мелкие недоработки, согласовывались последующие действия, подписывались протоколы и другие бумаги. По-существу, это было уже формальное собрание. Все главные вопросы решались заранее, в кипящей текучке повседневной работы, в многочисленных экспериментах, в трудном поиске оптимальных решений.
После заседания неугомонный Александр Иосифович устраивал для членов комиссии экскурсию по Переславлю и сам рассказывал о богатой истории этого старинного русского города. Или вез всех в загородный ресторан «Лесная сказка», где ставилась последняя точка в заседании комиссии.

И мы сделали, мы сделали эту важнейшую работу. Все голографисты нашей страны получили заводские фотопластинки для различных типов голографических схем, для многих длин волн, с отличной повторяемостью своих оптических характеристик. Уже не надо было мучаться с собственными поливами, как это делали в ГОИ и НИКФИ, получая, правда, просто выдающиеся результаты по качеству и размеру самодельных фотопластинок. Не надо было извиваться при выбивании этилового спирта для сушки голограмм – дела по тем временам нервного и трудоемкого. Только для новых фотопластинок необходимость его использования была подтверждена ТУ и отделы снабжения беспрекословно закупали заявленное количество спирта, обеспечивая хорошее качество голограмм.

Image

Фотопластинки, производимые «Микроном» быстро распространились по всем голографическим лабораториям нашей страны, ими заинтересовались и западные фирмы. Завод работал в три смены, еле успевая выполнять месячный план (по все типам фотопластинок, не только голографическим). Наша, отечественная, голография была обеспечена всем необходимым.

P.S. С тех пор минуло более 20 лет. Конечно, многие детали тех знаменательных событий размылись и растаяли под влиянием времени. Я пытался воссоздать и историю и непосредственных участников этих событий как видел и как чувствовал их в то далекое время. Моя заметка – это всего лишь зарисовка, попытка закрепить в памяти и показать современникам, какие важные и интересные моменты были в истории нашей голографии. Я заранее извиняюсь перед теми, кого не упомянул в своей заметке. И надеюсь, что будет написана более полная, более объективная история развития отечественной голографии, науки, достойной всеобщего признания и уважения.

Acknowledgment Выражаю искреннюю признательность Ванину Валерию Александровичу и Шварцвальду Александру Иосифовичу за помощь в подготовке этой статьи.
Locked