DE2225266A1 - Verfahren zur zyklischen, reversiblen, holografischen aufzeichnung in einem thermoplastischen material - Google Patents

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SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT München 2, den Berlin und München Wittelsbacherplatz 2

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Verfahren zur zyklischen, reversiblen, holografischen Aufzeichnung in einem thermoplastischen Material

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur zyklischen, reversiblen, holografischen Aufzeichnung in einem thermoplastischen Material^ wobei vor jedem neuen Aufzeichnungszyklus das thermoplastische Material durch eine Korona-Beladung auf ein positives oder negatives Potential gebracht und damit sensibilisiert wird₉ danach holografisch belichtet wird und das so erzeugte Hologramm durch Erwärmung entwickelt und Abkühlen fixiert wird.

Holografische Aufzeichnungsverfahren, bei denen keine 'fotochemische Verarbeitung erforderlich ist»' sind bereits bekannt (siehe das Buch von Kiemle/Röß "Einführung in die Technik der Holografie", Akademische Verlgtgsgesellsohaft Frankfurt am Main, 1969, S. 217). Das Speichermedium in einem derartigen Fall ist thermoplastischer Kunststoff, der auf einer Schicht transparenten, fotSLeitenden Materials auf elektrisch leitender, klarer Spezialglasunterlage aufgebracht wird. Zur Sensibilisierung wird der äußeren Oberfläche des Kunststoffs durch eine Korona-Beladung eine gleichmäßig verteilte _v positive oder negative Ladung erteilt, die eine negative oder positive Ladung auf der Grenzfläche Glas - Fotoleiter influenziert. Bei der Belichtung wird der Fotoleiter dort leitend₉ wo Licht auftrifft, an unbelichteten Stellen dagegen-bleibt er isolierend. An den leitenden Stellen wandern die Ladungen durch den Fotoleiter hindurch bis an die Grenzfläche zur Kunststoffschicht. Nach der Belichtung wird die Anordnung durch Nachladung lichtunempfindlich gemachte

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Zur Entwicklung wird der Kunststoff bis zum Erweichungspunkt erhitzt. Stellen mit positiven Ladungen werden dabei von den gegenübersitzenden negativen Ladungen angezogen und umgekehrt, wobei sich ein der Ladungsverteilung und damit der Belichtung entsprechendes Oberflächen-Relief ausbildet, das durch Abkühlen fixiert wird. Auf diese Weise entsteht ein Flächen-Phasen-Hologramm.

Das Hologramm kann wieder· gelöscht werden, wenn, die Schicht über den Erweichungspunkt erwärmt wird. Oberflächenkräfte erzeugen dabei wieder eine glatte Schichtoberfläche und die Kunststoffschicht kann neu beschrieben werden.

Wegen der Möglichkeiten, Schreib-Lese-Lösch-Zyklen durchzuführen, und die Entwicklung in kurzer Zeit, d.h. in der Größenordnung von Sekunden am Ort der Aufnahme durchzuführen, sind thermoplastische Materialien für die holografische Speicherung besonders interessant. Außerdem ist die Lichtempfindlichkeit derartiger thermoplastischer Materialien mindestens so gut wie die der herkömmlichen Fotoemulsionen.

Bei der Durchführung von derartigen holografischen Aufzeichnungszyklen in thermoplastischen Materialien ist es in der Praxis jedoch nur möglich, eine begrenzte Anzahl solcher Zyklen auszuführen, da das Signal/Rausch-Verhältnis und damit der Wirkungsgrad von Zyklus zu Zyklus schlechter wird und schließlich bestimmte Mindestforderungen nicht mehr erfüllt.

Das Absinken des Signal/Rausch-Verhältnisses und damit der Bildqualität und des Wirkungsgrades ist auf mehrere Faktoren zurückzuführen. So verschlechtern sich die Eigenschaften des thermoplastischen Materials infolge der thermischen Beanspruchung während der Entwicklungs- und Lösch-Phasen sowie durch die Restladungen der vorhergehenden Aufzeichnungszyklen. Zum anderen wird durch die elektrostatischen Ladungen Staub auf der Schichtoberfläche absorbiert,

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der sich während der Entwicklungs-bzw..Löschprozesse, bei denen die Schicht erweicht wird, in diese einlagert. Die eingebetteten Staubpartikel wirken dabei wie Kondensationskerne, in deren Umgebung die Schicht nach einer bestimmten Zyklenzahl völlig aufreißt.

Des weiteren tritt mit steigender Zyklenzahl eine verstärkt© Runzelbildung der Schicht auf, die außerdem darauf zurückzuführen ist, daß die Oberflächenspannung beim Löschvorgang nicht ausreicht, aus dem Relief des zuvor eingeschriebenen Hologramms wieder eine glatte Oberfläche herzustellen.

Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde ₉ ein Verfahren zur zyklischen, reversiblen, holografischen Aufzeichnung in einem thermoplastisehen Material der eingangs beschriebenen Art anzugeben, mit dem bsi zunehmender das Signal/Rausch-Verhältnis erheblich günstiger und damit die Bildqualität erheblich besser ist als "bei den bisher bekannten Verfahren.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daB mit mn™ nehmender Anzahl der Auf'zeichnungszyklea di© zur S®nsiMl£gi©rung erforderliche Korona-Be ladung s spannung -srliolit wird waä das thermoplastische Material dadureh auf smishmsnd positive oder negative Potentialwert© gebracht

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figur näher ©σ'-·=> läutert, die einen Schnitt durch eine 3fü> das ©rfindimgss·=· gemäße Verfahren geeignete Aufzeicfeaungsschieht darstellt_s

Mit 3 ist dabei ein Schichtträger, beispielsweise aus transparenter Kunststoffolie bezeichnigt, der sich auf ©in@r geerdeten Unterlage 4 befindet. Auf seiner freien Oberfläche trägt dieser Schichtträger 3 eine Schicht 2, die beispielsweise

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aus einem Gemisch eines fotoleitenden und eines thermoplastischen

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Materials besteht. Durch eine Korona-Beladungseinrichtung 1 kann auf der freien Oberfläche der Schicht 2 eine, beispielsweise positive, Ladung aufgebracht werden. Diese Sensibilisierung des thermoplastischen Materials hat in Dunkelheit zu erfolgen. Anschließend wird das thermoplastische Material 2 holografisch belichtet, wobei sich ein dem Lichtinterferenzmuster entsprechendes Ladungsprofil ergibt, da auf den belichteten Stellen die Ladungen abwandern. Die Entwicklung des Hologramms erfolgt danach durch Erwärmen. Durch elektrostatische Kräfte wird dabei eine Deformation der freien Oberfläche der Schicht 2 verursacht, die durch die Belichtungsenergie bestimmt wird. Durch rasches Abkühlen wird ein stabiles Hologramm hergestellt, das durch Erwärmen auf eine Temperatur, die höher als die Entwicklungstemperatur ist, wieder gelöscht werden kann.

Bei der Ausbildung des holografischen Reliefbildes auf der freien Oberfläche der Schicht 2 spielt nun die Größe der elektrostatischen Oberflächenspannung eine bedeutende Rolle. Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nun die Schicht 2 vor dem ersten Schreib-Lösch-Zyklus mit relativ niederer Korona-Beladungsspannung sensibilisiert und mit fortschreitender Zyklenzahl diese Korona-Beladungsspannung entsprechend erhöht, wodurch das 'thermoplastische Material auf zunehmend größere positive oder negative Potentialwerte gebracht wird.

Dadurch wird erreicht, daß das Signal/Rausch-Verhältnis, d.h. die relative Bildqualität, beim Auslesen mit fortschreitender Zyklenzahl bedeutend langsamer absinkt, so daß dadurch erheblich mehr Schreib-Lösch-Zyklen ermöglicht werden.

1 Patentanspruch 1 Figur

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Claims (1)

1. Patentanspruch

   Verfahren zur zyklischen, reversiblen, holografischen Aufzeichnung in einem thermoplastischen Material, wobei vor federn neuen Aufzeichnungszyklus das thermoplastische Material durch eine Korona-Beladung auf ein positives oder negatives Potential gebracht und damit sensibilisiert wird, danach holografisch belichtet wird und das so erzeugte Hologramm durch Erwärmen entwickelt und Abkühlen fixiert wird, dadurch gekennzeichnet , daß mit zunehmender Anzahl der Aufzeichnungszyklen die zur Sensibilisierung erforderliche Korona-Beladungsspannung erhöht und das thermoplastische Material dadurch auf zunehmend größere positive oder negative Potentialwerte gebracht wird.

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