|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
미국 주변의 기술, 기술, 개체의 역사
홀로그래피. 발명과 생산의 역사
홀로그래피는 광학 전자기 복사의 파동장을 정확하게 기록, 재생, 재구성하는 일련의 기술로, XNUMX차원 물체의 이미지를 기록했다가 레이저를 이용해 복원하는 특수 촬영 방식으로, 실제와 매우 흡사하다.
최초의 홀로그램은 1947년 당시 영국에서 일하고 있던 헝가리 물리학자 데니스 가보르(Dennis Gabor)가 입수했습니다. 이 이름은 "holos"(전체, 완전) 및 "gram"(쓰기)이라는 단어로 거슬러 올라갑니다. 헝가리 과학자가 발명되기 전에는 모든 사진이 평평했습니다. 그녀는 주제의 두 가지 차원만을 전달했습니다. 공간의 깊이가 렌즈를 벗어났습니다. 해결책을 찾기 위해 Gabor는 한 가지 잘 알려진 사실에서 출발했습니다. XNUMX차원 물체에서 방출된 광선은 서로 다른 시간에 필름에 도달합니다. 그리고 그들은 모두 다른 시간 동안 다른 길을 만듭니다. 과학적 용어로 말하자면 모든 파동에는 위상 이동이 있습니다. 오프셋은 개체의 모양에 따라 다릅니다. 과학자는 모든 물체의 부피가 반사된 광파의 위상차로 표현될 수 있다는 결론에 도달했습니다. Nikolai Malyutin은 World Pathfinder 저널에 "물론 인간의 눈은 이러한 파도의 지연을 포착할 수 없습니다. 매우 작은 시간 간격으로 표현되기 때문입니다. 예를 들어, 밝기 차이로. 이것은 하나의 트릭에 의지한 과학자에 의해 성공했습니다. 그는 물체에서 반사된 파동, 즉 왜곡된 파동을 지나가는("기준") 파동에 중첩하기로 결정했습니다. "간섭"이 발생했습니다. 여기서 두 파도의 마루가 만나 증폭되었습니다. 거기에 밝은 점이 나타났습니다. "파도의 마루가 골에 겹쳐지면 파도가 서로 꺼지고 정전이 관찰되었습니다. 특징적인 간섭 패턴이 발생하고 흰색과 검은색의 가는 선이 번갈아 나타납니다. 이 패턴은 홀로그램이라는 사진 판에 캡처할 수 있습니다. 여기에는 렌즈에 잡힌 물체의 부피에 대한 모든 정보가 포함됩니다. "체적 초상화"가 매우 정확하고 상세하기 위해서는 동일한 위상과 길이의 광파를 사용할 필요가 있습니다. 일광이나 인공 조명에서는 이러한 초점이 작동하지 않습니다. 결국, 빛은 일반적으로 길이가 다른 파동의 혼란스러운 혼합입니다. 단파 청색 복사에서 장파 적색까지 모든 색상이 있습니다. 이 조명 구성 요소는 가장 기괴한 방식으로 위상이 다릅니다." 그 당시에는 일관된 광원이 없었기 때문에 과학자는 수은 램프의 방사를 사용하여 다양한 트릭을 사용하여 매우 좁은 스펙트럼 스트립을 "절단"했습니다. 그러나 동시에 광속의 힘이 너무 약해져 홀로그램을 만드는 데 몇 시간이 걸렸습니다. 홀로그램의 품질 자체가 매우 낮은 것으로 판명되었습니다. 그 이유는 광원과 광학 기록 체계 자체의 불완전성에 있었습니다. 사실 홀로그램을 기록할 때 판의 반대쪽에 두 개의 이미지가 한 번에 나타납니다. 헝가리 과학자에게 그들 중 하나는 항상 다른 하나의 배경에 대해 밝혀졌고 사진을 찍을 때 하나의 이미지 만 선명하게 밝혀졌고 두 번째 이미지는 그림에서 흐린 배경을 만들었습니다. 이 경우 홀로그램의 이미지를 보려면 기록 시 사용한 것과 동일한 파장의 방사선을 통해 조명을 받아야 합니다. 그러나 명백한 이점도 있습니다. 물체의 각 지점에서 산란되는 빔이 홀로그램을 완전히 비추기 때문에 이러한 XNUMX차원 이미지는 홀로그램 판의 가장 작은 부분에 의해 생성됩니다. 그 점 중 하나가 물체의 전체 조명 표면에 대한 정보를 저장한다는 것이 밝혀졌습니다. 레이저의 출현은 홀로그래피의 발전에 새로운 자극을 주었습니다. 레이저의 방사선은 필요한 모든 특성을 갖추고 있기 때문입니다. 즉, 일관되고 단색입니다. 1962년 미국의 물리학자 Emmett Leith와 Juris Upatnieks는 지형 설치를 위한 광학 체계를 만들었으며 일부 수정을 거쳐 여전히 사용되고 있습니다. 이미지 중복을 제거하기 위해 레이저 빔이 두 개로 분할되어 서로 다른 각도에서 플레이트로 향합니다. 결과적으로 홀로그램 이미지는 서로 다른 방향으로 이동하는 독립적인 빔에 의해 형성됩니다.
또 다른 근본적으로 새로운 홀로그래피 방법은 러시아 물리학자 Yuri Nikolayevich Denisyuk에 의해 만들어졌습니다. 과학자는 다가오는 광선의 간섭을 사용했습니다. 서로 다른 측면에서 플레이트에 도달하면 빔이 광유제 층에 추가되어 XNUMX차원 홀로그램을 형성합니다.
레이저의 출현으로 Gabor의 오랜 아이디어가 마침내 실현되었습니다. 1971년에 과학자는 그의 발명으로 노벨 물리학상을 받았습니다. 1969년 Stephen Benton은 일반 백색광으로 홀로그램을 만드는 방법을 고안했습니다. Malyutin은 "이를 위해 많은 마이크로 슬롯이 있는 얇은 층인 포토마스크의 도움으로 "마스터 홀로그램"을 만들고 홀로그램 방식으로 복사해야 합니다. 프리즘과 같은 슬롯 템플릿은 일광을 스펙트럼의 기본 색상으로 분할합니다. 단일 파장의 광선이 각 슬롯에 들어옵니다. 이것은 간섭을 제공하고 각도에 따라 다른 색상으로 밝고 다색이며 반짝이는 사진을 얻는 데 도움이 됩니다. 시야의 - 우리가 최근 몇 년 동안 익숙해진 것과 동일한 홀로그램입니다." 컬러 홀로그래피의 주요 장점은 특정 엠보싱 기술을 사용하여 기계로 복사할 수 있다는 사실에 있습니다. 다채로운 사본이 특수한 빛에 민감한 층인 포토 레지스트 바니시에 노출됩니다. 이 자료는 해상도가 높습니다. (예를 들어 마이크로리소그래피에서 마이크로회로의 특정 요소를 보드에 적용하는 데 사용됩니다.) 우리의 경우 홀로그램을 대량 복제할 때 먼저 디지털 카메라를 들고 사방에서 개체를 촬영합니다. 컴퓨터는 개별 사진을 연결합니다. 이제 XNUMXD 이미지가 준비되었습니다. 그런 다음 실험실에서 레이저로 이 그림을 감광판에 "새깁니다". 얇은 표면 구호가 나옵니다. 전기 분해를 통해 니켈 매트릭스에 "각인"이 적용됩니다. 매트릭스는 홀로그램의 대량 복제에 필요합니다. 핫 스탬핑 방법에 의한 지문은 금속 호일에서 얻습니다. 이제 빛의 광선이 홀로그램에 떨어지자마자 무지개의 모든 색으로 놀기 시작합니다. 이 다채로움 속에서 묘사된 대상은 보는 사람 앞에 나타난다. 이 홀로그램은 저렴합니다. 장비만 있으면 얼마든지 만들 수 있습니다. 이러한 홀로그램은 제품 포장 및 문서의 스티커로 전 세계적으로 사용되고 있습니다. 그들은 위조에 대한 탁월한 보호 역할을 합니다. 홀로그램 기록을 복사하는 것은 매우 어렵습니다.
현실에 존재하지 않는 물체를 묘사하는 홀로그램을 만들 수 있습니다. 컴퓨터가 물체의 모양과 물체에 떨어지는 빛의 파장을 설정하는 것으로 충분합니다. 이 데이터를 기반으로 컴퓨터는 반사된 광선의 간섭에 대한 그림을 그립니다. 인공 홀로그램에 광선을 통과시키면 발명품의 입체영상을 볼 수 있다. Sergei Trankovsky에 따르면 “홀로그래피는 엔지니어에게 진정한 선물이 되었습니다. 이제 그들은 때때로 이론적으로만 설명되는 프로세스와 현상을 조사하고 기록할 수 있습니다. 예를 들어, 터보제트 항공기 엔진의 블레이드는 작동 중에 최대 수백도까지 가열되고 변형됩니다. 이 경우 부품에 응력이 어떻게 분포되어 있는지, 약점이 있는 부품이 파괴될 위험이 있는지 이전에는 결정하기가 극히 어렵거나 심지어 불가능했습니다. 홀로그램 방법의 도움으로 이러한 연구는 큰 어려움없이 수행됩니다. 홀로그램은 레이저 빛을 비추면 촬영 당시 부품에서 반사된 광파를 재구성하고 부품이 있던 곳에 이미지가 나타납니다. 세부 사항이 제자리에 있으면 한 번에 두 개의 물결이 나타납니다. 하나는 개체에서 직접 나오고 다른 하나는 홀로그램에서 나옵니다. 이러한 파동은 일관되며 간섭할 수 있습니다. 관찰하는 동안 물체가 변형되는 경우, 그 이미지는 변화의 성격을 판단하는 데 사용되는 줄무늬로 덮여 있습니다. 지형 제어 방법은 매우 편리합니다. 이를 통해 부품의 변형 크기와 진동 진폭을 측정하고, 복잡한 모양의 물체 표면을 검사하고, 매우 큰 제품의 제조 정확도를 모니터링할 수 있습니다(예: 직경이 수 미터인 거울). 망원경) 및 소형 렌즈(현미경에서와 같이). 개체는 빛을 잘 반사하지 않고 표면이 고르지 않으며 완전히 투명할 수 있습니다. 이는 홀로그램의 품질에 영향을 미치지 않습니다. 강력한 레이저 펄스 덕분에 홀로그램은 XNUMX분의 XNUMX초 안에 기록됩니다. 따라서 이제 폭발, 전기 방전 및 초음속으로 움직이는 가스 흐름을 연구하는 것이 가능합니다. 홀로그램의 도움으로 반투명 유리나 빛을 산란시키는 다른 장애물을 통해 볼 수 있습니다. 홀로그램이 디퓨저에서 제거되고 홀로그램에서 복원된 이미지 중 하나가 디퓨저 자체와 결합됩니다. 홀로그램과 디퓨저에서 서로를 향해 이동하는 광파는 합산되고 상쇄됩니다. 장벽이 사라지고 그 뒤에 있는 물체가 자세히 보입니다. 현대 기술자들은 새로운 아이디어를 가지고 있습니다. 이것은 주어진 프로그램에 따라 공작물에서 어떤 모양과 크기의 부품도 "만드는" 레이저의 능력을 기반으로 합니다. 프로그램을 작성하고 레이저 설치를 설정할 필요를 없애기 위해 기술 레이저 내부에 참조 부품의 홀로그램을 삽입하는 것으로 충분합니다. 홀로그램 자체는 "잘라낸" 부분이 표준의 정확한 사본이 되는 빔 구성 및 강도 분포를 "선택"합니다. 광학 필터링 또는 패턴 인식이라고 하는 유용한 신호를 추출하는 또 다른 매우 유사한 방법에 주의를 기울일 필요가 있습니다. 비슷한 방식으로 지문과 같은 다른 유사한 이미지 중에서 원하는 이미지를 검색할 수 있습니다. 이를 위해서는 표준에서 홀로그램을 만든 다음 테스트 대상에서 반사되는 광선의 경로에 배치해야 합니다. 홀로그램은 표준과 완전히 동일한 물체에서만 빛을 통과시켜 다른 이미지를 "거부"합니다. 광학 필터 출력의 밝은 점은 물체가 감지되었다는 신호입니다. 검색이 자동으로 수행될 수 있기 때문에 다른 방법으로는 도달할 수 없는 엄청난 속도로 검색이 수행된다는 점은 주목할 만합니다. Trankovsky는 "홀로그래픽 방법"은 "빛뿐만 아니라 전자기 복사뿐만 아니라 다른 모든 파동에도 적용할 수 있습니다. 특히 불투명하거나 탁한 액체에 잠긴 물체는 소리를 사용하여 볼 수 있습니다. 음향 진동 방출기는 두 개의 일관된 파동.하나(피험자)는 물체, 두 번째(기준)-액체의 표면을 "소리"합니다.그들의 간섭은 그것에 잔물결을 일으킵니다-이른바 음향 홀로그램입니다.레이저 빔으로 조명함으로써 그들은 복원합니다. 물 속에 있는 물체의 XNUMX차원 이미지 그러나 그들은 다른 방식으로 소형 마이크 시스템의 신호를 검은 줄무늬 형태로 사진 판에 기록한 다음 XNUMX차원 이미지를 생성합니다. 레이저 빔으로 복원되었습니다. 저자: Musskiy S.A.
▪ 크루즈 라이너 ▪ 비행기 ▪ 기저귀
광신호를 제어하고 조작하는 새로운 방법
05.05.2024 프리미엄 세네카 키보드
05.05.2024 세계 최고 높이 천문대 개관
04.05.2024
▪ 분자 엔진 ▪ Netgear Nighthawk M1 모바일 라우터
▪ 기사 그들은 세상에 몇 번이나 말했습니까? 대중적인 표현 ▪ 기사 별이 빛나는 하늘의 모습은 왜 연중 변합니까? 자세한 답변 ▪ 기사 주전원 및 배전반 방지. 노동 보호에 대한 표준 지침 ▪ 기사 간단하고 경제적인 금속 탐지기. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전 ▪ 기사 하나의 케이블에 두 개의 안테나. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
홈페이지 | 도서관 | 조항 | 사이트 맵 | 사이트 리뷰
www.diagram.com.ua |
흥미로운 기사를 추천합니다 섹션 
다른 기사 보기 섹션 
과학 기술의 최신 뉴스, 새로운 전자 제품:
이 페이지의 모든 언어