FI68732C - Foerfarande foer uppteckning av bilder pao ett straolningskaensligt material - Google Patents

Description

Ι«*-··| ΓΒΊ /1« kuulutusjulkaisu /;Qr770 β 11 UTLÄGGNINGSSKRIFT 68 732 C Patent ti isyCrinrtt.v 13 10 1935 •Λ?§| («) r.!:r:t (51) Kv.lk.‘/lnt.CI.* G "3 C 1Λ95, G 03 G 5/00 SUOM I —Fl N L AN D (21) Patenttihakemus — Patentansökning 781879 (22) Hakemispäivä — Ansökningsdag 13 06 78 (Fl) ' ' (23) Alkupäivä — Giltighetsdag 13.06.78 (41) Tullut julkiseksi — Blivit offentlig 26 05 79

Patentti- ja rekisterihallitus . Nähtäväksipanon ja kuul.julkaisun pvm. — 2» o6 Rc

Patent- och registerstyrelsen ' ' Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad zo · UD

(32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begärd prioritet 25.11.77 21.12.77, 22.12.77, USSR(SU) 25*0210, 2555201, 2553262 (71) Institut Radiotekhniki i Elektroniki Akademii Nauk SSSR, Prospekt Marxa 18, Moskva, USSR(SU) (72) Yakov Abramovich Monosov, Moskva, USSR(SU) (7*0 Oy Koister Ab (5*+) Menetelmä kuvien tallentamiseksi sätei 1 yherkä 11 e aineelle - Förfarande för uppteckning av bilder pa ett strainingskänsligt material

Keksinnön kohteena on tietojen esittäminen, varastointi ja käsittey ja erityisesti menetelmä kuvien tallentamiseksi säteily-herkälle aineelle.

Kuvien tallennusta käytetään useihin tarkoituksiin, joista mainittakoon valokuvaus, filmaus, TV-lähetykset, polygrafia, asiakirjojen jäljentäminen jne. Muita sovellutuksia on optinen tietojen käsittely tietokoneilla, näyttöpäätteellä näkyvien tietojen automaattinen käsittely, kuvien lähettäminen ja vastaanotto suurille kuvakankaille pienistä ja etäisistä kohteista, puhelinkanavan valit-semisnen sekä holografisten elokuva- ja tv-kuvien siirto.

Kuvien tallentamiseksi valokuvaus- ja elokuvafilmeille tunnetaan menetelmä, jossa valo vaikuttaa valokemiallisesti hopeahaloge-niäeihin. Menetelmässä käytetään kallista ainetta, nimittäin hopeaa, 2 68732 se vaata i tallennetun kuvan pitkän käsittelyn kehittämisen ja kiinnittämisen aikana eikä salli kiinnitetyn kuvan poispyyhkimistä tai uuden kuvan tallentamista samalle paikalle.

Lisäksi tunnetaan toinen menetelmä kuvien tallentamiseksi keraamiselle levylle, joka koostuu alkuaineiden Pb, Zn, La ja Ti yhdisteistä (TEEE 65, T, 1977, p. 1 <4 3 ) . Menetelmässä käytetään hyväksi valon sähköoptista vuorovaikutusta sähköisesti polaroidun keraamisen levyn kanssa. Menetelmässä ei tarvita hopeaa, se tarjoaa lyhyen käsit telyajän ja tekee mahdolliseksi vanhan kuvan poisraaput-tamisen ja uuden kuvan tallentamisen samalle paikalle. Menetelmään liittyy kuitenkin joitakin haittoja, kuten seuraavat: monimutkaiset prosessivaiheet; alhainen valonherkkyys; huono kontrasti; lyhyt aika, jona tallennettu kuva voidaan varastoida; poispyyhkiinisten ja tallennuskerlojen pieni lukumäärä uutta kuvaa varten; eikä värikuvia voida valmistaa.

Edelleen tunnetaan alalla menetelmä kuvien tallentamiseksi säteilyherkälle aineelle, joka menetelmä käsittää seuraavat vaiheet: muodostetaan kerros käyttäen säteilyherkkää ainetta ja se sijoitetaan voimakenttään; tallennettavan kohteen kuva heijastetaan tälle kerrokselle ja kiinnitetään (kuinp el Chang, IBM Journal, May 1966, p. 255).

Kuvia voidaan tallentaa käyttäen hyväksi magneettista hystereesi-ilmiötä, joka tapahtuu magneettisessa f i Imi ssä . On tunnettua, että ferromagneetin magneettinen tila, jota luonnehtivat kentän rakenteen parametrit ja magnetointivektorin suunta suhteessa tiettyyn kiteen akseliin, riippuu lämpötilasta, joka on havaittu ko. ajankohtana. Menetelmää, jossa tätä ilmiötä käytetään hyväksi, sanotaan termomagneettiseksi tallennusmenetelmäksi. Kuvat tallennetaan lasersäteen avulla, joka pyrkii kuumentamaan filmin haluttua osaa Curie-lämpötilaan tai tasauslämpötitaan, käyttäen tallennettavasta kohteesta saatua valoa. Kuvat kiinnitetään alentamalla tiimin lämpötilaa monilla kymmenillä tai sadoilla asteilla.

Tallennettuja kuvia on mahdollista katsella syystä, että filmin magneettinen tila saa aikaan muutoksen joko Faradayn ja Cot-ton-Moutonin-magneto-opt isissa arvoi ssa kysymyksien ol lessa MnBi-kalvoista tai muutoksen sellaisen magneettisen kolloidin sijai im issa 68732 joka on saatettu FENI-filmin pinnalle.

Termomagneettisella menetelmällä on erittäin alhainen herkkyys, 6 2 minimisäteilytiheyden ollessa 10 W/cm . Lisäksi valon hyötykerroin, -5-6 10 -10 , on hyvin pieni kuvahavainnossa, koska käytetyillä aineilla on huonot magneto-optiset ominaisuudet. Seurauksena tästä voidaan käyttää vain hyvin herkkiä valonilmaisimia kuvien havaitsemiseen.

Tällä menetelmällä voidaan tallentaa yhdellä kertaa yksi kuvan perusosa, mutta ei kuvaa kokonaisuudessaan. Lisäksi kuumuus ei akkumuloidu, kun valo vaikuttaa pitempiä ajanjaksoja, sillä seurauksella, että määräytyy alempi raja sallitulle valovirralle. Tämä alempi raja on huomattavan tarkka, koska magneettisen vaihemuutoksen lämpötila on korkea (n. 1U0°C) ja magneettisen filmiaineen lämmönjohtokyky on myös korkea.

Keksinnön yhtenä kohteena on tarjota menetelmä kuvien tallentamiseksi valoherkälle aineelle siten, että jonkun kohteen kuva voidaan tallentaa millä tahansa kohteen todellisen tai heijastuneen säteilyn spektrialueen osalla, mukaanlukien ääniaaltojen, radioaaltojen, näkyvän valon ja röntgensäteiden taajuusalueet.

Toisena keksinnön kohteena on tarjota menetelmä minkä tahansa kohteen kuvien tallentamiseksi kerrokselle, joka ei sisällä hopea-halogenideja.

Edelleen on keksinnön kohteena menetelmä positiivisten kuvien saamiseksi, jotka eivät vaadi lisäkäsittelyä.

Vielä on keksinnön kohteena tarjota tallennettujen kuvien näkyvä esitys.

Edelleen on keksinnön kohteena tarjota suurempi herkkyys ja kontrasti sekä myös säteilyherkän aineen hyvä kuvanvaihtamiskyky.

Edelleen on keksinnön kohteena tarjota menetelmä värikuvien tuottamiseksi.

Vielä on keksinnön kohteena tarjota menetelmä jäljennösten ottamiseksi valaistuissa huonetiloissa.

Vielä on keksinnön kohteena tarjota menetelmä tuotettujen kuvien kirkkauden vahvistamiseksi.

Keksinnölle on tunnusomaista, että säteilyherkkänä aineena käytetään seosta, joka sisältää vähintään yhtä sideainetta, joka kykenee seoksessa muuttamaan olotilaansa ktteinen-nestemäinen tai ., 6 87 32 kiteinen-kaasumainen tallennettavasta kohteesta tulevan itseissä-teilyn tai heijastuneen säteilyn vaikutuksesta, ja yhtä tai useampaa täyteainetta, joka on läsnä kentässä hiukkasina, jotka ovat kerroksessa epäjärjestyksessä, minkä johdosta kerros on käytännöllisesti katsoen läpikuultamaton, että täyteaine kykenee absorboimaan säteilyä, jolloin valaistuilla kohdilla olevat hiukkaset kuumenevat ja jolloin sideaine muuttaa olotilaansa, että olotilaansa muuttanut sideaine on kuumenneiden hiukkasten välittömässä läheisyydessä, jolloin hiukkaset ryhmittyvät ketju-ksi pitkin voimakentän viivoja hiukkasten ja voimakentän välisen vuorovaikutuksen johdosta, ja että projisoitu kuva kiinnitetään muuttamalla heterogeenisen seoksen sideaineen olotilaa siten, että tallennettavasta kohteesta tuleva säteily kytketään pois, jolloin sideaine jäähtyy ja kiteytyy.

Edullisesti heterogeenisesta aineseoksos ta koostuvaa kerrosta kuumennetaan tai jäähdytetään ennen hetkeä tai hetkenä, jona kuva tallennetaan, lämpötilaan, joka on lähellä lämpötilaa, jossa sideaine muuttaa olotilaansa.

Edullisesti säteilyä absorboivaa ainetta, jolla säteily/ lämpöenergian konversiokerroin on suurempi kuin toisella heterogeenisessä seoksessa läsnäolevalla aineella, joka pystyy vuorovaikutukseen voimakentän kanssa, lisätään heterogeeniseen seokseen ennen kerroksen muodostamista ja saostetaan sitten voimakentän kanssa vuorovaikutukseen pystyville osasille.

Edullisesti kerros muodostetaan käyttäen ainakin yhtä säteilyä absorboivaa ainetta, jolla säteily/1ämpoenergian konversiokerroin on suurempi kuin toisella heterogeenisessa seoksessa läsnäolevalla aineella, joka pystyy vuorovaikutukseen voimakentän kanssa, ja sijoitetaan sitten heterogeenisen aineseoksen kerrokselle tai sen alle suhteessa tallennettavaan kohteeseen.

Edullisesti säteilyä absorboivat aineet ovat valokemialli-sesti aktiivisia aineita ja kerros muodostetaan käyttäen useita mikrokapseleitä, jotka on täytetty näillä vai okomiallisesl: i aktiivisilla aineilla.

Edullisesti säteilyä absroboiva aine on aine, jolla on valosähköisiä johtavuusominaisuuksia ja jälkimmäisestä aineesta muodostettu kerros sijoitetaan heterogeenisen ainokorroksen päälle.

Edullisesti valosähköisiä johtavuusominaisuuksia omaavan ai- b 68732 noen muodostama kerros sijoitetaan heterogeenisen aineskerroksen alle ja jälkimmäiselle kerrokselle annetaan ylimääräinen säteily-tys kuvan kiinnittämisen jälkeen.

Edullisesti mikrokapselit tehdään aineesta, joka on väritetty ainakin yhdellä värillä.

On edullista, että säteilytaajuusalueen värit, jotka vastaavasti tallennettavan kohteen värejä, erotetaan ja jäljennetään heterogeenisen aineseoksen kerrokselle kuvan tallentamisen aikana.

On edullista, että projisoidulle kuvalle ennen tai jälkeen sen kiinnittämisen annetaan ylimääräinen säteilytys, jossa säteily-voimakkuus on suurempi, kuin verrattuna kuvan tallentamisen aikana käytettyyn säteilyyn, jolloin l.isäsäteilytyksen aikana esiintyvät aallonpituudet valitaan niin, että ne voivat kulkea heterogeenisen aineseoskerroksen läpi absorboitumatta.

Edullisesti lisäsäteilytys on tehokas ennen kuvan kiinnittämistä ja lisäsäteliytysaika on pienempi kuin kuvan tallentamisai-ka niin moninkertaisesti kuin lisäsäteilytyksessä käytettävissä olevan säteilyn voimakkuus ylittää kuvan tallentamisen aikana käytettävissä olleen säteilyvoimakkuuden, jos käytetään samoja säteily-aallonpituuksia lisäsäteilytyksen ja kuvan tallentamisen aikana.

Edullisesti säteilyherkkä aine koostuu heterogeenisesta seoksesta, joka sisältää parafiinia, joka toimii sideaineena ja pystyy sulamaan seoksessa todellisen tai heijastuneen säteilyn vaikutuksen alaisena, joka saadaan tallennettavasta kohteesta, sekä ferrioksidi-hiukkaisa, jolloin voirnakenttä on magneettikenttä, jonka kanssa ferrioksidihiukkaset ovat vuorovaikutuksessa, jolloin menetelmä käsittää seuraavat vaiheet: läpinäkyvälle alustalle muodostetaan kerros käyttäen heterogeenista seosta; kohteen kuva projisoidaan kerrokselle; ja projisoitu kuva kiinnitetään jäähdyttämällä parafiini.

Ehdotettu menetelmä kuvien tallentamiseksi säteilyherkälle aineelle tarjoaa mahdollisuuden kuvan tallentamiseksi mille tahansa halutulle kohteen todellisen ja heijastuneen säteilyn spektrin alueen osalle, mukaanlukien ääniaaltojen, radioaaltojen, näkyvän valon ja röntgensäteiden taajuusalueet. Minkä tahansa kohteen kuvat voidaan tallentaa kerrokselle, joka ei sisällä hopeahalogenideja.

6 68732

Voidaan saada positiivisia kuvia, jotka eivät vaadi lisäkäsittelyä ja tallennettujen kuvien näkyvinä esittäminen on mahdollista. Lisäksi kopioita voidaan tuottaa valaistuissa tiloissa. Tällä menetelmällä saavutetaan suurempi herkkyys ja kontrasti sekä myös hyvä säteily-herkän aineen kuvan vaihtamiskyky. Menetelmä sallii värikuvien tuottamisen ja tuotettujen kuvien kirkkauden vahvistamisen tallentamisen aikana.

Keksintöä kuvataan nyt esimerkinomaisesti viitaten oheisiin piirroksiin, joissa: kuvio 1 esittää miten heterogeenisen seoksen sideaineen viskositeetti keksinnön mukaisesti vaihtelee lämpötilan mukana; kuva 2 esittää heterogeenisen seoksen kerroksen poikkileikkausta ja lämpölähdettä keksinnön mukaisesti; kuvio 3 esittää heterogeenisen seoksen kerroksen poikkileikkausta epätasaisesti valaistua sekä lämpölähteen keksinnön mukaisesti; kuvio 4 esittää heterogeenisen seoksen kerroksen poikkileikkausta sekä mikrokapselikerrosta, joka on sijoitettu ensimmäiselle kerrokselle, keksinnön mukaisesti; kuvio 5 on mikrokapseleiden, jotka sisältävät heterogeenisen seoksen ja valokemiallisesti aktiivisia aineita, kerroksen poikkileikkaus keksinnön mukaisesti; kuvio 6 on heterogeenisen seoksen kerroksen, joka rajoittuu valosähköiseen johdinlevyyn, poikkileikkaus keksinnön mukaisesti; kuvio 7 esittää säteilytetyn heterogeenisen seoksen kerroksen ja vaiosähköisem johdi.nlevyn poikkileikkausta keksinnön mukaisesti; kuvio 8 esittää heterogeenisen seoksen kerroksen poikkileikkausta ja ultraäänivärähtelijää, keksinnön mukaisesti; kuvio 9 esittää heterogeenisen seoksen kerroksen poikkileikkausta ja valojohdinta keksinnön mukaisesti.

Menetelmä kuvien tallentamiseksi säteilyherkälle aineelle käsittää keksinnön mukaisesti kerroksen muodostamisen säteilyher-kästä aineesta, joka koostuu heterogeenisesta aineseoksesta. Toinen heterogeenisen seoksen aineista toimii sideaineena ja pystyy muuttamaan olotilojaan tallennettavasta kohteesta saatavan todellisen tai heijastuneen säteilyn vaikutuksen alaisena, kun taas toinen aine on heterogeenisessa seoksessa läsnä hiukkasten muodossa ja 7 68732 pystyy vuorovaikutukseen voimakentän kanssa. On olemassa suoritusmuoto, joka toimii joukolla aineita, jotka toimivat sideaineina ja vastaavasti hiukkasina.

Heterogeenisen aineseoksen kerros tuodaan sitten voimakent-tään ja tallennettavan kohteen kuva projisoidaan tälle kerrokselle käyttäen kohteen todellista tai heijastunutta säteilyä. Projisoitu kuva kiinnitetään muuttamalla heterogeenisen seoksen sideaineena toimivan aineen olotila. Jos kuva tallennetaan sulattamalla sideaine, niin tallennettu kuva kiinnitetään jäähdyttämällä liuotin kiteytymis-pisteeseensä tai sen alapuolelle. Jos kuva tallennetaan saattamalla sideaine härmistymään, niin tallennettu kuva kiinnitetään jäähdyttämällä liuotin härmistymispisteeseensä tai sen alapuolelle.

Tallentamisessa kulutetun energian vähentämiseksi heterogeenisen seoksen kerrosta kuumennetaan tai jäähdytetään, ennen kuvan tallentamista tai sen aikana, lämpötilaan, jossa sideaineena toimivan aineen olotila säilyy.

Tallennuksessa kulutetun energian edelleen vähentämiseksi lisätään säteilyä absorboiva aine, jolla säteily/lämpöenergian muu-toskerroin on suurempi kuin toisella heterogeenisessa seoksessa läsnäolevalla aineella, joka pystyy vuorovaikutukseen voimakentän kanssa, heterogeeniseen seokseen ennen kerroksen muodostamista heterogeenisesta seoksesta ja se saostetaan hiukkasille, jotka pystyvät vuorovaikutukseen voimakentän kanssa.

Edellä kuvattua tarkoitusta varten muodostetaan kerros käyttäen ainakin yhtä säteilyä absorboivaa ainetta, jolla säteily/lämpö-energian konversiokerroin on suurempi kuin toi sei la heterogeenisessa seoksessa läsnäolevalla aineella, joka pystyy vuorovaikutukseen voimakentän kanssa, ja sijoitetaan sitten tälle heterogeenisen aine-seoksen kerrokselle tai sen alapuolelle suhteessa tallennettavaan kohteeseen. Säteilyä absorboiva aine voi olla valokemiallisesti aktiivinen aine tai aine, jolla on valosähköisiä johtavuusominaisuuksia. Valokemiallisesti aktiivisten aineiden ollessa kysymyksessä viimemainitut pannaan useihin mikrokapseleihin, jotka järjestetään kerroksen muotoon. Kun käytetään ainetta, jolla on valosähköisiä johtavuus-ominaisuuksia, käytetään valojohdinlevyä, joka on yhdistetty virtalähteeseen. Tämä levy sovitetaan heterogeenisen aineseoksen kerroksen päälle. Tallennetun kuvan kontrastin suurentamiseksi valojohdinlevy 8 68732 sijoitetaan homogeenisen aineseoksen kerroksen alapuolelle ja kerrokselle annetaan lisäsäteilytys sen jälkeen kun kuva on kiinitetty.

Värikuvien saamiseksi mikrokapselit tehdään aineista, joilla miniminä on yksi ainoa väri. Tarkoitusta varten käytetään valonsuo-datinta, jolla on epätasainen avaruuskarakteristikä. Suodatinta käytetään erottamaan säteilytaajuusalueen värit, jotka vastaavat tallennettavan kohteen värejä, ja toistamaan ne tallentamalla kuva heterogeenisen aineseoksen kerrokselle.

Korjattaessa tuotettua kuvaa sen kirkkautta vahvistetaan kuvan tallentamisen aikana tai sen jälkeen niin, että tuotetulle kuvalle annetaan lisäsäteilytys ennen tai jälkeen sen kiinnittämisen. Lisäsäteilytyksen voimakkuus ylittää tässä tapauksessa sätei-Ivtyksen voimakkuuden, joka oli käytettävissä kuvan tallentamisen aikana; säteilyn aallonpituudet, joita esiintyy lisäsäteilytyksen aikana, valitaan niin, että ne voivat kulkea heterogeenisen seos-kerroksen läpi absorboitumatta. Jos lisäsäteilytys on tehokas ennen kuvan kiinnittämistä ja jos kuvan tallentamisen aikana ja lisäsäteilytyksen aikana esiintyvät aallonpituudet ovat samoja, silloin lisä-säteilytysaika on niin monta kertaa lyhyempi kuvan tallentamisaikaa kuin käytettävissä oleva säteilyn voimakkuus lisäsäteilytyksen aikana ylittää käytettävissä olevan säteilytysvoiinakkuuden kuvan tallentamisen aikana.

Ehdotetun menetelmän paremmin ymmärtämiseksi tarkastellaan joitakin seikkoja kuvatallennuksen yksinkertaistetusta teoriasta.

Ehdotettu menetelmä nojautuu perusteiltaan siihen tosiasiaan, että heterogeenisen seoksen liuottimen olotila muuttuu tallennettavasta kohteesta tulevan säteilyn vaikutuksen alaisena. Tämä tarkoittaa, että esiintyy agregaatti-välirnuoto ja , jotka ovat tyyppiä "kide-neste" ja "kide-kaasu". Sideaineen kinemaattiset kertoimet pyrkivät vaihtelemaan huomattavasti näiden muutoskohtien läheisyydessä. Kuva 1 esittää miten viskositeetti vaihtelee lämpötilan T

mukaan. Veden ja parafiinin ollessa kysymyksessä, esimerkiksi, IS 1 & ^maks^ min. 10 , kun Δ T^ = 0,01-10°C.

9 68732 Tällaisesta merkittävästä sideaineen viskositeetin vaihtelusta on seurauksena huomattava heterogeenisen seoksen hiukkasten liikkuvuuden muutos, jotka hiukkaset ovat sähkövarausten tai sähkö- ja magneetti-dipoli-momenttien kantimia; tämä koskee myös heterogeenisen seoksen niitä osasia, jotka pystyvät vuorovaikutukseen sähkö-, magneetti-, gravitaatio- tai joidenkin muiden kenttien kanssa, jotka voisivat synnyttää hiukkasten suunnatun liikkeen. Jos hiukkaset liikkuvat suunnatulla tavalla, niiden tiheydessä tapahtuu väheneminen heterogeenisen seoksen kerroksen valaistun alueen yksikköä kohti. Jos hiukkaset ovat läpinäkyviä ja jos liuotin on läpikuultamaton, silloin kerroksen valaistun osan säteiden läpäisevyys kasvaa. Jos hiukkaset ovat läpinäkyviä mutta niiden valontaitekerroin poikkeaa sideaineen valontaite-kertoimesta, silloin kerroksen valaistun osan kokonaisvalontaite-kerroin vaihtelee.

Seuraavassa on selitetty kaavoja, joiden mukaisesti ehdotetun menetelmän tunnusarvot lasketaan. Oletetaan, että hiukkaset ovat palloja, joiden säde on a.

Erotuskyky R määritetään yhtälöstä R = l<^ (1) jossa /\ on säteilyn aallonpituus.

Maksimikontrasti Y~ ^ määritetään läpikuultamattornien hiukkasten ollessa kysymyksessä seuraavasti: s/~ -2 öt ,a ' maks ~ ^*e jossa q on sideaineen läpikuultamattomuuskerroin, on sen aineen absorptiokerroin, josta hiukkaset ovat muodostuneet.

Aika t, joka tarvitaan kuvan tallentamiseen ja kiinnittämiseen, määritetään yhtälöistä t = t1 + t2 (3) t., = 10 · · / - G (H) 1 ϋ 68732 j oissa t ^ on aika, joka kuluu lämpödiffuusioon, on aika, joka tarvitaan hiukkasten yhdistämiseen voimakentän vaikutuksen alaisena, K on lämmönjohtokerroin, f on tiheys ja C on lämpökapasiteetti.

Aika t^ riippuu sideaineen viskositeetistä ja energiasta, jonka hiukkaset kuluttavat ollessaan vuorovaikutuksessa ulkoisen voimakentän kanssa, ja sen oletetaan olevan pienempi kuin aika t^ . Sen tähden aika t^, joka tarvitaan kuvan tallentamiseen, määräytyy ajan t^ mukaan, jolloin nämä arvot ovat suhteessa toisiinsa seuraavasti heterogeenisen seoksen ollessa kysymyksessä: t1 ^ t3 = 10 -V / ~ ~ f-\ f2C1C2 (5)

Vk1.k2 j ossa on sen aineen lämmönjohtokerroin, josta hiukkaset ovat muodostuneet , K2 on sen aineen lämmönjohtokerroin, josta liuotin on muodostettu, ^ on hiukkasaineen tiheys, on sideaineen tiheys, on hiukkasaineen lämpökapasiteetti ja C2 on sideaineen lämpökapasiteetti.

Energia W, joka kulutetaan kuvan tallentamisen aikana, määritetään yhtälöstä: p * W = -— (6)

S

jossa P on säteilyteho, jonka pallomaiset osaset ovat absorboineet ja S on heterogeenisen seoksen kerroksen valaistu alue.

n 68732

Pallomaisten osasten absorption ollessa kysymyksessä määritetään suhtautuminen säteilytehon P ja lämpötilan välillä, johon sideaine kuumennetaan aikavälillä t , yhtälöstä (vrt. Goldenberg et Tranter, British Journal of Applien Physics, 3, s. 296, 1952): 1=4-2 K Δτ ( .

S a 2 o ( /) jossa r on etäisyys pallon keskustasta ja Tq on lämpötilan lisäys.

Asettamalla r <a ja sijoittamalla (5) ja (7) yhtälöön (6) saadaan: W = “°a.AT0 Af3?_ -"Viljo · C1 ' Ci (8) K1 Tässä yksinkertaisessa ratkaisussa ei oteta huomioon parametrien vaihtelua, joka tapahtuu agreraatin konversion aikana, koska se ei mainittavasti vaikuta saatuun tulokseen. Kohteesta tuleva säteilyenergia, joka vaaditaan kuvan tallentamiseen, vähenee lisäämällä ainetta, jolla on valosähköisiä johtavuusominai-suuksia, tai valokemiallisesti aktiivisia aineita heterogeeniseen seokseen.

Jos säteily sattuu kerroksen niille alueille, jotka sisältävät edellä mainittuja aineita, määritetään energiasuhde £ yhtälöstä : w t--w~ (9) jossa i2 68732 on sen energia tiheys, joka energia kehittyy virtalähteeseen kytketyn valojohtimen valottamisen aikana tai valokemiallisesti aktiivisten aineiden vuorovaikutuksen vaikutuksesta.

Energian, joka kehittyy valojohtimessa, kun siihen johdetaan valoa, tiheys määritetään yhtälöstä: E2 - t W, = τ3 (10) J O O Li < j.

E on jännite valojohtimen poikki, Ö on valojohtimen johtavuus, joka riippuu säteilyn voimakkuudesta, 1 on valojohdinkerroksen paksuus.

Siten £ saadaan kaavasta: L-- ·Ε·2 5 di) 6 · i · p

Energian, joka kehittyy aineseoksessa valokemiallisen reaktion aikana, tiheys W'^ lasketaan Van't Hoff-Einstein’in lain mukaan: W = P0(1 -t °il')t3 u· ,δη, 1 —- ‘ i (12)

Ä . f . S N

jossa P on tulevan valon teho, o^on valokemiallisesti aktiivisen aineen absorptiokerroin, 1' on valokemiallisesti aktiivisen aineen kerroksen paksuus, Ä on Planck’in vakio = 1,05*10 22 erg/s, f on säteilytaajuus, on ith-osittaisen valokemiallisen reaktion kvanttiteho, Δ IE on kemiallisen yhdisteen muodostumislämpö, joka on käytettävissä ith-eksotermisen valokemiallisen reaktion aikana, N on Avogadronluku = 6,025*10' 1/mooli.

Täten t määritetään yhtälöstä: (1.β-Λ·> (13) N j* . f

Kaksinkertaista epäyhtälöä käytetään ajan t^ määrittämiseksi, jossa heterogeenisen seoksen säteilytety1le kerrokselle annetaan lisäsäteilytys tuotetun kuvan korjaamiseksi kirkkautta vahvistamalla : 68732 13 t5 at) jossa t on kuvanilmaisimen viivästysaika ja t^ on säteilytysaika, jossa tuotetun kuvan laatu huononee.

Jos tuotettu kuva on kiinnitetty ja lisäsäteilytyksellä ei onnistuta kuumentamaan heterogeenistä seosta agregaatin konversio-lämpötilaan tai jos kuva ei ole kiinnitetty, mutta heterogeeninen seos ei absorboi säteilyä kuva ei ole kiinnitetty, mutta heterogeeninen seos ei absorboi säteilyä lisäsäteilytyksestä, silloin aika on epämääräinen. Tässä tapauksessa vahvistuskerroin G, joka vastaa kuvansiirto-olosuhteita, saadaan kaavasta:

1 P

G — . __3 (15) D P mm jossa D on suurin kirkkaussuhde, joka liittyy tallennetun kuvan perusosasiin .

Jos tuotettu kuva ei ole kiinnitetty ja lisäsäteilytys pystyy kuumentamaan heterogeenisen seoksen lämpötilaan, joka ylittää agregaatin konversiolämpötilan, määritetään aika t epäyhtälöstä: pi PsJ Pmin k αβ) jossa

Pmin on kuvan tallentamisen aikana absorboituneen säteilyn minimi-teho.

Tämän jälkeen vahvistuskerroin G kuvansiirtotapauksessa saadaan kaavasta: G = —imi Τ’ · i<i Ja (i7) P . D t D D k min 5

Keksinnön suoritusmuotoja kuvataan nyt seuraavin esimerkein.

esimerkki 1

Heterogeeninen aineseos valmistetaan seuraavasti. Parafiini 1 (kuva 2) toimii heterogeenisen seoksen sideaineena ja hiukkaset 2 ovat pieniä ferrioksidin magneettisia hiukkasia, jotka pystyvät miltei täydellisesti absorboimaan tulevan valovirran. Ohut kerro.·:, paksuudeltaan 20-30 ^um, heterogeenisestä seoksesta muodostetaan j ii 68732 lasialustalle 3, peitetään lasilevyllä 4 ja sijoitetaan sitten lähelle ulkopuolista lämpölähdettä 5. Valmistettu kerros on käytännöllisesti katsoen läpinäkymätön, mikä johtuu ferrioksidin hiukkasten 2 läsnäolosta. Voimakenttä on magneettikenttä H, joka on herätetty suorakulmaisesti kerroksen pintaa vastaan. Kohteen, josta valovirta L (kuva 3) säteilee kohti kerrosta, kuva projisoidaan viimemainitulle. Niillä kerroksen alueilla, jotka vastaanottavat enemmän valoa, hiukkasille 2 annetaan enemmän lämpöä ja päinvastoin. Kuumentumisen jälkeen hiukkaset 2 pyrkivät kuumentamaan parafiinin 1, joka ympäröi niitä. Sen jälkeen kun parafiini 1 omaksuu lämpötilan, joka ylittää sen sulamispisteen, sen viskositeetti alenee sillä seurauksella, että hiukkasten 2, joihin magneettikenttä H vaikuttaa, asema muuttuu. Kerroksen kaikkein kuumimmilla alueilla läsnäolevat hiukkaset 2 järjestäytyvät täysin uusiin asemiin ja esiintyvät nyt pitkien lankojen 6 muodossa, jotka ovat suuntautuneet magneettikentän H suuntaiseksi, nimittäin kohtisuorassa kulmassa kerroksen pintaa vastaan. Tästä on seurauksena tila, jossa kerroksen nämä osat tulevat läpinäkyviksi miltei täydellisesti, koska läpinäkymättömien hiukkasten 2 täyttämä alue pienenee ja parafiinin 1 ohut kerros läpäisee miltei kokonaan valovirran L, joka siihen törmää. Toisaalta esiintyy nyt puolisävyjä niillä kerroksen alueilla, joille annetaan vähemmän lämpöä ja ovat sen tähden vähemmän säteitä läpäiseviä.

Kuva kiinnitetään sitten jäähdyttämällä kerros lämpötilaan, joka on alempi kuin parafiinin 1 kiteytymispiste. Tuloksena tästä täydennetty positiivinen kuva projisoituu heterogeenisen seoksen kerrokselle, joka seos koostuu parafiinista 1 ja ferrioksidihiukka-sista 2.

Esimerkki 2

Esimerkissä 1 kuvatut vaiheet suoritetaan käyttäen jäätä heterogeenisen seoksen sideaineena ja käyttäen jäähdytyslähdettä esimerkin 1 lämpölähteen asemesta. Tämä antaa täydellisen positiivisen kuvan heterogeenisen seoksen kerrokselle, joka seos koostuu jäästä ja ferrioksidihiukkasista 2.

is 68732

Esimerkki 3

Esimerkissä 1 kuvatut vaiheet suoritetaan käyttäen tekojäatä heterogeenisen seoksen sideaineena. Normaalipaineessa ja lämpötilassa lähellä 10°C tämä tekojää pystyy muuttumaan jähmeästä tilasta kaasumaiseksi. Tuloksena tästä muodostuu heterogeenisen seoksen, joka koostuu tekojäästä ja ferrioksidihiukkasista 2, kerrokseen positiivinen kuva.

Esimerkki H_

Parafiinia 1 (kuva 2) käytetään heterogeenisen seoksen sideaineena ja hiukkaset 2 ovat ferrioksidin pieniä magneettisia hiukkasia. Voimakenttänä on maan gravitaatiokenttä, heterogeenisestä seoksesta muodostetaan ohut kerros lasialustalle 3, se peitetään lasilevyllä ä, ja sijoitetaan sitten lähelle ulkopuolista lämpö-lähdettä 5.

Kerros kuumennetaan lämpötilaan, joka on yhtä suuri kuin parafiinin 1 sulamispiste, ja ulkopuolinen magneettikenttä H herätetään kohtisuoraan kerroksen pintaa vastaan. Tästä on seurauksena, että hiukkasista 2 muodostuu pitkiä ohuita lankoja 6 (kuva 3), jotka suuntautuvat kohtisuoraan kerroksen pintaa vastaan. Kerroksen annetaan jäähtyä lämpötilaan, joka on yhtä suuri tai alempi kuin parafiinin 1 kiteytymispiste. Muodostunut kerros on käytännöllisesti läpikuultava, koska hiukkasten 2, jotka ovat läpikuultamattomassa tilassa, pintatiheys on alhainen. Kohteen kuva projisoidaan kerrokselle sillä tuloksella, että hiukkaset 2 kerroksessa kuumenevat epätasaisesti. Niillä kerroksen alueilla, jotka vastaanottavat enemmän valoa, hiukkasilla 2 annetaan enemmän lämpöä ja päinvastoin. Kuumennuttuaan hiukkaset 2 pyrkivät kuumentamaan niitä ympäröivän parafiinin 1. Kun parafiini 1 omaksuu lämpötilan, joka ylittää sen sulamispisteen, sen viskositeetti pienenee ja hiukkaset 2 muuttavat asentoaan painovoiman ja konvektiovirtojen vaikutuksesta, jotka heräävät nestemäisessä parafiinissä. Hiukkaset 2, jotka jo ovat pitkien ohuiden lankojen 6 muodossa menevät täydellisesti epäjärjestykseen kerroksen eniten kuumennetuilla alueilla. Näillä alueilla kerros tulee läpinäkymättömäksi äärimmäisessä määrässä, pOSK, hiukkasten 2, jotka ovat läpinäkymättömiä, täyttämä alue kasvaa.

Nyt esiintyy puolisävyjä niillä kerroksen alueilla, joille annetaan 16 68732 vähemmän lämpöä ja jotka sentähden ovat vähemmän läpinäkymättömiä. Kerros jäähdytetään lämpötilaan, joka on alempi kuin parafiinin 1 kiteytymispiste. Tuloksena tästä muodostuu heterogeenisen seoksen, joka koostuu parafiinista 1 ja forrioksidihiukkasista 2, kerrokseen täydellinen negatiivinen kuva.

Lisämerkki 5

Parafiinia 1 käytetään heterogeenisen seoksen sideaineena ja hiukkaset 2 ovat pieniä läpinäkymättömiä bariumtitanaatti-hiuk-kasia. Voimakenttä herätetään ja se on sähkökenttä, joka on kohtisuorassa kerroksen pintaa vastaan. Heterogeenisestä seoksesta muodostetaan ohut kerros lasialustalle 3, se peitetään lasilevyllä k ja sijoitetaan lähelle ulkopuolista lämpölähdettä b.

Seuraavat vaiheet suoritetaan esimerkin 1 mukaisesti.

Esimerkki 6

Parafiinia 1 (kuva k) käytetään heterogeenisen seoksen sideaineena ja hiukkaset 2 ovat ferrioksidihiukkasia. Herätetään voima-kenttä, joka on magneettikenttä. Klooria ja vetyä käytetään valo-kemiallisesti aktiivisina aineina, jotka lisätään pimeässä huoneessa mikrokapseleissa 7, jotka on tehty läpikuultavasta polyvinyy-likloridista. Heterogeenisestä seoksesta muodostetaan kerros, joka sijoitetaan alustalle 3. Toinen kerros muodostetaan milrokapseleis-ta 7 ja kerrostetaan ensimmäisen kerroksen päälle ja peitetään lasilevyllä k. Kohteen kuva projisoidaan toiselle kerrokselle. Kloorin ja vedyn seoksen valottaminen saa aikaan eksotermisen valo-kemiallisen reaktion. Syntynyt lämpö pyrkii kuumentamaan ensimmäisen kerroksen niitä alueita, jotka ovat lähellä toisen kerroksen valotettuja alueita. Mitä suurempi mikrokapseleille 7 tuleva valomäärä on sitä korkeampi on lämpötila edellä mainituilla ensimmäisen kerroksen alueilla.

Seuraavat vaiheet suoritetaan esimerkeissä 1-3 kuvatussa järjestyksessä.Senjälkeen kun kuva on kiinnitetty, kumpaakin kerrosta valotetaan niin, että lämpötila, jossa valokemiallirien reaktio tapahtuu toisessa kerroksessa, tekee mahdolliseksi pitää heterogeenisen seoksen lämpötila liuottimen sulamispisteen alapuolella.

i7 6 8 7 3 2

Esimerkki 7

Suoritetaan esimerkissä G kuvatut vaiheet, mutta valokemial-lisesti aktiiviset aineet lisätään mikrokapseleihin e (kuva S) yhdessä heterogeenisen seoksen kanssa.

Esimerkki 8 Käytetään parafiinia 1 (kuva 6) ja ferrioksidi-biukkasia 2 heterogeenisen seoksen muodostamiseksi. Voimakenttänä on magneettikenttä H. Ohutta levyä 9, joka on rakennettu CdS+Cu-valojohtimesta, käytetään aineena, jolla on valosähköisiä johtavuusominai-suuksia. Levy 9 sijoitetaan läpikuultavien elektrodien 10 väliin, jotka on tehty indiumoksidista ja yhdistetään virtalähteeseen 11. Kohteen kuva projisoidaan levylle 9. Valo saa valojohtimen vastuksen alenemaan ja sentähden suuri virta virtaa sen valos tettujen alueiden läpi. Syntyvä näillä valotetuilla alueilla käytettävissä oleva lämpö pyrkii kuumentamaan vastaavat läheiset heterogeenisen seoksen kerroksen alueet. Mitä suurempi valomäärä on, joka törmää valojohtimen pinnoille, sitä korkeampi on heterogeenisen seosker-roksen vastaavien alueiden lämpötila.

Seuraavat vaiheet suoritetaan esimerkkien 1-3 mukaisesti.

Esimerkki 9

Samat vaiheet, jotka kuvattiin esimerkissä 8, suoritetaan, mutta kuva, jonka kontrastia on vahvistettava, on aikaisemmin tallennettu heterogeenisen seoksen kerrokselle. Käyttäen ulkopuolista valolähdettä (ei näy kuvassa), valotetaan heterogeenisen seoksen kerrosta niin, että valojohdinlevyä 9 valotetaan heterogeenisen seoksen kerrosta niin, että valojohdinlevyä 9 (kuva 7) pidetään sivussa ilman valotusta.

Kuva 7 esittää tallennetun kuvan kontrastia kuten on esitetty käyrällä 12.

Jos valovirta L ulkopuolisesta valolähteestä antaa heterogeenisen seoksen kerroksen tasaisen valaistuksen, silloin virta, joka tulee levylle 9, on riippuvainen tämän kerroksen sateiden läpäisevyydestä. Mitä suurempi heterogeenisen seoksen annetun alan säteiden läpäisevyys on, sitä suurempi valomäärä saavuttaa levyn 9. Valojohtimen valotetuilta alueilta saatava lämpö pyrkii kuumentamaan heterogeenisen seoksen kerroksen alueet, jotka ovat lahelEi ensinmainittua alueita. Siten heterogeenisen seoksen Kerroksen lapikuultavammilla alueilla on korkeampi lämpötila.

18 68732

Seuraavat vaiheet suoritetaan esimerkkien 1-3 mukaisesti ja tällöin tallennetun kuvan kontrasti vahvistetaan.

Jos valovirta L ulkopuolisesta valolähteestä antaa heterogeenisen seoksen kerrokselle epätasaisen valaistuksen, silloin tallennetun kuvan kontrastia voidaan lisävärivistaa tai vaimentaa kuvatun menettelyn mukaisesti.

Esimerkki 10

Parafiiniä 1 käytetään heterogeenisen seoksen sideaineena ja hiukkaset 2 ovat neulan muotoisia magneettisia ferrioksidi-hiukkasia. Voimakenttä on magneettikenttä. Hiukkasille 2 kerrostettu kimrööki antaa suuremman valon absorboimiskyvyn verrattuna ferrioksidin valon absorboimiskykyyn.

Seuraavat työvaiheet suoritetaan esimerkkien 1.-4· ja 9 mukaisesti.

Esimerkki 11

Kaikki esimerkeissä 1-10 kuvatut vaiheet suoritetaan, mutta valosuodatin, jolla on epätasainen avaruuskarakteristika, on järjestetty heterogeenisen seoksen kerrokselle.

Valon suodatin tehdään kerrokseksi metakryylihartsin pieniä rakeita, joista jokaisen poikkileikkaus on pienempi kuin 10 ^um. Jokainen rakeista on värjätty punaiseksi, vihreäksi tai siniseksi. Rakeet on sijoitettu läpikuultavalle alustalle läheiseen kosketukseen toistensa kanssa ja ne toimivat yksivyöhykkeisinä valon suoti-mina valokuvauksen aikana tuotetun kuvan tarkkailun aikana. Pienen kokonsa vuoksi jokaista tällaista raetta ei voida havaita silmällä. Rakeet mielivaltaisesti sekoitettuna näyttää näin muodostettu valonsuodatin harmaalta aineelta läpäisesseessä valossa senjälkeen kun silmä on valomekaanisesti jäljentänyt perusvärit. Pienet aukot rakeiden välillä täytetään läpikuultavalla liimalla ja kohteen kuva projisoidaan valon suodattimelle.

Kun kysymyksessä on esimerkiksi punainen kohde, sen säteilemä valo kulkee ainoastaan punaista rakeiden läpi ja absorboituu vihreisiin ja sinisiin rakeisiin. Seurauksena tästä kuva tallentuu ainoastaan niiltä paikoilta heterogeenisen seoksen kerroksella, jotka vastaanottavat projisoidun säteen, joka kulkee valonsuotimen punaisten rakeiden läpi.

19 68732

Seuraavat vaiheet suoritetaan esimerkkien 1-10 mukaisesti.

Jos tuotettua kuvaa tarkkaillaan valonsuotimen sivulta, havaitaan edellisen punaisena. Siten kuva on todellinen esitys kohteen muodosta ia väristä eikä kaipaa lisäkäsittelyä.

Esimerkki 12

Esimerkissä 11 kuvatut vaiheet suoritetaan. Esimerkissä 12 käytetään kuitenkin mikrokapaseleissa ohuita seiniä, jotka on tehty polyvinyylikloridista ja joille on annettu perusvärit tai lisätty väriaineita läpikuultaviin mikrokapseleihin 8 (kuva 5), valon suodattimena. Mikrokapselit sekoitetaan mielivaltaisella tavalla ja järjestetään yksinkertaiseksi kerrokseksi ja välittömään kosketukseen toistensa kanssa läpikuultavalla alustalla 3. Jokainen mikrokapseli 8 sisältää heterogeenisen seoksen.

Esimerkki 13

Suoritetaan esimerkeissä 1, 2, 8, 8, 10, 11 ja 12 kuvatut vaiheet. Lisäksi lähde (ei näy kuvassa 8), joka antaa ulkopuolisen muunneltavan magneettikentän , joka on suunnattu yhdensuuntaiseksi heterogeenisen seoksen kerroksen pinnan kanssa, sijoitetaan lähelle tätä kerrosta. Eräässä toisessa suoritusmuodossa kerros sijoitetaan pietsosähköiselle siirtojärjestelmälle 13, joka on yhdistetty ultraäänivärahtelijään 14.

Sen jälkeen kun kuva on tallennettu, heterogeenisen seoksen kerros kuumennetaan parafiinin 1 sulamispisteeseen, jos kuva on kiinnitetty (ja sitä ei kuumenneta tähän pisteeseen, ellei kuva ole kiinnitetty) ja ulkopuolinen magneettikenttä H, joka on suunnattu kohtisuoraan kerroksen pintaa vastaan, poistetaan. Tämä^ jälkeen joko herätetään muunneltava magneettikenttä H tai ultraääni värähtelijä IM- herätetään lyhyeksi aikaväliksi. Joka tapaukso,^ seoksen hiukkaset sekoitetaan, mistä on seurauksena, että tuotetta ^ kuva häviää ja tekee heterogeenisen seoksen kerroksen valmiiksi uuden kuvan tallentamista varten.

Käytettäessä valokemiallisesti aktiivisia aineita heteroge^ nisen seoksen kerros ja mikrokapselit suojataan valon vaikutukset^ ta. Tässä tapauksessa osa valokemiallisesti aktiivisista aineista ei reagoi ja voidaan käyttää kuvien moninkertaiseen tallentamisen^ ja poispyyhkimiseen. Seurauksena tästä kuva voidaan tallen laa ja ^ 68732 pyyhkiä pois useita kertoja samalla heterogeenisen aineseoksen kerroksella.

Esimerkki 14

Suoritetaan esimerkeissä 1, 2, 5, 8, 10, 11 kuvatut vaiheet. Lisäksi kirkas valolähde (ei näy kuvassa 9) sijoitetaan lähelle heterogeenisten aineiden kerrosta ja kuva, joka on saatavissa valo-johtimen 15 päädystä, projisoidaan sen läpi ja linssin 16 läpi myös tälle kerrokselle. Kuva tallennetaan esimerkeissä 1, 2, 5, 8 ja 10 kuvatun menetelmän mukaisesti. Tämän jälkeen kirkas valolähde herätetään lyhyeksi aikaväliksi valaisemaan kuvaa, sillä seurauksella, että kerrokselle muodostuu valaistus, joka ylittää kuvan tallentamisen aikana käytettävissä olevan valaistuksen. Tässä tapauksessa kuva korjataan toiselle kerrokselle kirkkautta vahvistamalla. Näin vahvistettu kuva siirretään toisen valojohtimen (ei näy) päätyyn edelleensiirtoa varten tai näytetään kuvapinna11a.

Senjälkeen kun kuva on siirretty, se pyyhitään pois heterogeenisen seoksen kerroksesta esimerkissä 13 kuvatun menetelmän mukaisesti ja uusi kuva, joka on siirretty valojohtime 11 a 15, tallennetaan. Tämän jälkeen kuvatut vaiheet jälleen toistetaan.

Kuvat, joiden kirkkaus on vahvistettu, siirretään reaali.-aikapohjalla, niin että niiden kontrasiiominaisuudet, puoli-sävyt ja värit eivät muutu.

On tunnettua, että kuvien siirtoon valojohtimen läpi liittyy valon vaimentumista ja monimuotoisten kuvien, vääristymistä, mikä johtuu valonjohtimessa tapahtuvasta hajaantumisesta. Tämän vääristymän tasaamiseksi voidaan käyttää oikaisusuodalintä, joka on tehty levyksi, jossa on spesifisiä viivoja. Tämä oikaisusuodatin antaa kuvan päinvastaisen kierteisyyden (vrt. IEEE, Leith, 1, 1977, sivut 18-28). Viivojen, joilla suodatin on varustettu, muoto määritetään käyttäen valojohtimen tunnettua hajoamiskarakteristikaa. Oikaisusuodatin asennetaan levyn jälkeen, jolla heterogeenisen seoksen kerros on, kun kuvaa on vahvistettava ja valojohtimessa siirrosta johtuva vääristyminen on korjattava.

Esimerkki 15

Suoritetaan esimerkissä 19 kuvatut vaiheet.

Kuva, jonka kirkkaus on vahviste!tu, projisoidaan valkokankaalle suurennettuna, mikä tekee näköhavaitsemisen mahdol1 isoksi.

21 68732 Tämä tarjoaa seuraavat sovellutukset: kuvien, jotka muuttuvat ajan mukana, TV-lähetykset ja vastaanotto, jolloin ei tarvita muuttamista sähköisiksi singnaaleiksi tai päinvastoin; kuvien, jotka muuttuvat ajan mukana, vastaanottaminen ja enempi optinen käsittely näkyvinä esityksinä; pienten kohteiden, joita tarkkaillaan tavanomaisen mikroskoopin läpi, kuvien siirtäminen ja vastaanotto suurelle kuvapinnalle; etäisten kohteiden kuvien siirtäminen ja vastaanotto, johon liittyy kirkkauden vahvistaminen, kun kohteita tarkkaillaan kenttäkiikareilla, tavanomaisilla ja tähtikau-koputkilla jne.

.Esimerkki 16

Suoritetaan esimerkissä 14 kuvatut vaiheet.

Kuva, jonka kirkkaus on vahvistettu, projisoidaan monistavan laitteen, esimerkiksi taivehilan läpi kuvapinnalle sillä seurauksella, että lähdekuva jäljentyy moninkertaisena kuvapinnan eri paikkihin. Eri kohteiden kuvilla, jotka aikaisemmin on tallennettu kuvapinnalle, on mahdollista käyttäen tunnettua korrelaatio-vertailumenetelmää, todeta liikkumattomat kohteet. Tämä tarkoittaa, että asema, jossa siirretty vahvistettu kuva sattuu yhteen jonkun (kuvan kanssa kuvapinnalta, erotetaan vrt. J. Goodman, "Introduction to Fourier Optics", McGraw-Hill Book Company, 1968).

Käyttäen tätä menetelmää, puhelinkanavat, jotka koostuvat valojohtimista, voidaan valita niin, että tavanomaisia porrastyyp-pisiä valitsimia ei tarvita.

Esimerkki 17

Suoritetaan esimerkissä 14 kuvatut vaiheet, mutta tässä tapauksessa siirretään kohteen hologrammi eikä sen kuva.

Hologrammi, jonka kirkkaus on korjattu, muutetaan kolmiulotteiseksi kuvaksi käyttäen tunnettua hologrammin rekonstruktiomenetelmää (vrt. J. Goodman, "Introduction to Fourier Optics", McGraw-Hill Book Company, 1968).

Edellä kuvattu yksinkertaistettu teoria on keino tunnus-arvojen likimääräiseksi arvioimiseksi ehdotetussa menetelmässä kuvien tallentamiseksi säteilyherkälle aineelle.

Oletetaan, että heterogeeninen seos sisältää ferrioksidi-hiukkasia ja parafiinia, joita luonnehditaan seuraavilla parametreillä: 22 68732 a = 10 cm 2 M = 5 . 10 - hiukkasen magnetoimissuurennus = 2 . 10 ^ W/cm.aste K„ = 4 . 10 4 W/cm.aste.

^ 3 ΚΊ = 5 g/cm 3 j?2 = 0,9 g/cm‘ = 9,9 joule/g. aste .

= 1,9 joule/g.aste.

Δτ1 = i°c Δτ = ιο~2Δίε o 1 q = 2 oi. = 105 1/cm

Esitetyillä parametrien arvoilla sijoitettuna (1), (2), (5) ja (8):een saadaan: R>10 juova/mm, V^aks > 10 » 5* 10“Js , W^> -ID"6 joule/cm2.

Ehdotetun menetelmän turmusarvot testattiin seuraavasti. Valmistettiin 0,3-0,5 mm paksu kerros heterogeenisestä seoksesta, joka koostui parafiinista ja ferrioksidi-hiukkasista, ja sijoitettiin polyvinyylikloridi-kerrokselle. Valmis näyte pantiin magneettikenttään, jonka voimakkuus oli 50 örstediä ja kuus oli 50 örstediä ja kuumennettiin 42°C:seen. Valottamalla näytettä tehtiin kuvia ihmisistä käyttäen sädevedostusta positiivisesta filmistä sekä myös kuvia lasersäteistä ja muista kohteista.

Testitulokset ovat seuraavat: R—102 juova/mm, ^maks>lo3> t'3 = l0"3s, W = ΙΟ-5 joule/cm2.

Mitään muutoksia ei havaittu kiinnitetyissä kuvissa niiden varastoinnin aikana. Valon hyötykerroin kuvan havaitsemisen aikana oli n. 80 % ja puolisävyt olivat jäljentyneot sopivasti.

Parempia tunnusarvoja ehdotetulle menetelmälle, erityisesti kuvan tallentamiseen tarvittavan energian alentuminen saatiin käytettäessä aineita, joilla oli valosähköisiä johtavuusominaisuuksia, sekä myös valokemiallisesti aktiivisia aineita.

Valojohtimena käytettiin CdÖ+Cu-levyä ja järjestettiin virtalähde. Levyn turmusarvot ovat seuraavat: 1 = 9-10_l4cm; E = 6(j V; (o = 10 ohmi.cm, kun P = 5Ί0-3 W (vrt. i-p Khrumme, H.l. Schmitt, ILLL Transactions on Magnetics, no. 11, 1975, s. 1097).

Kuvan perusosan minimipinta-alalla S = 10~6 cm2, (11) saadaan seuraava: £= 1,8 ‘ 102 23 6 8 7 3 2 Tämä tarkoittaa, että kuvan tallentamiseen tarvittava energia vähenee kertoimella 100 ja enemmänkin.

Valokemiallisesti aktiiviset aineet olivat kloori ja vety, jotka paineenalaisina pantiin mikrokapseliin. Jos näiden aineiden säteilyabsorptio noudattaa Beerin lakia, silloin saadaan: ^ = | (18) o jossa on absorptiokerroin normaalissa paineessa Po>

Aineiden parametrit ovat seuraavet: )t- 10^ ,Δη = 1+ ,5 · 104cal/mooli, o(Q = 4 1/cm.

Oletetaan, että P/Pq = 102, milrokapselin koko 1 = 10 2 cm ja säteilyn aallonpituus 3*10~'^ cm. Kun nämä arvot sijoitetaan kaavaan (13), saadaan i- 105 Tämä tarkoittaa, että kuvan tallentamiseen tarvittava energia on pienentynyt kertoimella 10° ja määrät 10-1°joulc/cm2:iin.

Kuvan kirkkauden vahvistuskerroin tapauksessa, jossa kuvia korjattiin lisäsäteilytyksen avulla, arvioitiin seuraavasti.

Jos heterogeeninen seos ei absorboi lisävalotuksen säteilyä, silloin vahvistuskerroin, kaavan (15) mukaan, riippuu ainoastaan lisävalotuslähteen säteilytehosta ja voi nousta lisäyksen mukana tässä tehossa.

Jos heterogeeninen seos lisävalotuksen aikana absorboi säteilyä, silloin vahvistuskerroin on rajoitettu suuruusluokaltaan. Esimerkiksi, kun kysymyksessä on TV-lähetys, ovat tähän liittyvät parametrit souraavat : 0 = 102, t3 = 5·10~2 s.

Senjälkeen kun nämä arvot, kun t =5 · 10 2 s, sijoitetaan yhtälöön (17), saadaan G = 10.

Claims (12)

68732

1. Menetelmä kuvien tallentamiseksi säteilyherkälle materiaalille, jolloin muodostetaan kerros säf eilyherkästä materiaalista, kerros saatetaan voimakenttään, tallennettavan kohteen kuva projisoidaan kerrokselle ja projisoitu kuva kiinnitetään, tunnettu siitä, että säteilyhorkkänä aineena käytetään seosta, joka sisältää vähintään yhtä sideainetta, joka kykenee seoksessa muuttamaan olotilaansa kiteinen-nestemäinen tai kiteinen-kaasumainen tallennettavasta kohteesta tulevan itseissäteilyn tai heijastuneen säteilyn vaikutuksesta, ja yhtä tai useampaa täyteainetta, joka on läsnä kentässä hiukkasina, jotka ovat kerroksessa epäjärjestyksessä, minkä johdosta kerros on käytännöllisesti katsoen läpikuultamaton, että täyteaine kykenee absorboimaan säteilyä, jolloin valaistuilla kohdilla olevat hiukkaset kuumenevat ja jolloin sideaine muuttaa olotilaansa, että olotilaansa muuttanut sideaine on kuumenneiden hiukkasten välittömässä läheisyydessä, jolloin hiukkaset ryhmittyvät ketjuiksi pitkin voimakentän viivoja hiukkasten ja voimakentän välisen vuorovaikutuksen johdosta, ja että projisoitu kuva kiinnitetään muuttamalla heterogeenisen seoksen sideaineen olotilaa siten, että tallennettavasta kohteesta tuleva säteily kytketään pois, jolloin sideaine jäähtyy ja kiteytyy.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että heterogeenistä aineseosta olevaa kerrosta kuumennetaan tai jäähdytetään ennen kuvan tallentamista tai sen aikana lämpötilaan, joka on lähellä lämpötilaa, jossa sideaine muuttaa olotilaansa.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että heterogeeniseen seokseen lisätään ennen kerroksen muodostamista ainetta, joka absorboi säteilyä ja jonka konversiokerroin säteilyenergias ta lämpöenergiaksi on suurempi kuin sen heterogeenisessa seoksessa olevan aineen konver-siokerroin, joka pystyy vuorovaikutukseen voimakentän kanssa, ja että tämä aine saatetaan hiukkasille, jotka pystyvät vuorovaikutukseen voimakentän kanssa.

4. Patenttivaatimuksen l tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muodostetaan kerros ainakin yhdestä säteilyä absorboivasta aineesta, jonka konversiokerroin säteilyenergiasta lämpöenergiaksi on suurempi kuin sen hetero- 68732 geenisessä seoksessa olevan aineen konversiokerroin, joka pystyy vuorovaikutukseen voimakentän kanssa, ja että tämä kerros sovitetaan heterogeenisen aineseoksen kerroksen päälle tai sen alle suhteessa tallennettavaan kohteeseen.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, t u n n e t -t u siitä, että säteilyä absorboivat aineet ovat valokemialli-sesti aktiivisia aineita, joiden reaktio on eksoterminen ja kvanttituotto suurempi kuin yksi yksikkö, ja että kerros muodostetaan käyttäen useita mikrokapseleita, jotka on täytetty näillä valokemiallisesti aktiivisilla aineilla.

6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnet -t u siitä, että säteilyä absorboiva aine on aine, jolla on valosähköisiä johtavuusominaisuuksia, ja että tästä aineesta koostuva kerros sovitetaan heterogeenista aineseosta olevan kerroksen päälle.

7. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että heterogeenista aineseosta olevan kerroksen alle sovitetaan kerros, jolla on valosähköisiä johtavuusominaisuuksia ja että kuvan kiinnittämisen jälkeen heterogeenista aineseosta olevaa kerrosta lisäsäteilytetään.

8. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että mikrokapse1 it on valmistettu aineesta, joka on väritetty vähintään yhdellä värillä.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-B mukainen menetelmä, tunnet t u siitä, että säteilyn värit, jotka vastaavat tallennettavan kohteen värejä, erotetaan ja reprodusoidaan heterogeenista aineseosta olevalle kerrokselle kuvan tallentamisen aikana.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ennen kiinnittämistä tai sen jälkeen projisoitua kuvaa 1isäsäteilytetään säteilyvoimakkuude1 la, joka on suurempi kuin säteilyvoimakkuus kuvan tallentamisen aikana, jolloin lisäsäteilytyksen ullonpituudet valitaan siten, että ne läpäisevät heterogeenisen seoksen kerroksen absorboitumatta .

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 1isäsäteiLytys suoritetaan ennen 1uvvm *r, 687 32 kiinnittämistä, että lisäsäteilytysaika on lyhyempi kuin kuvan tallentamisaika niin monta kertaa kuin 1isäsätoilytyksen voimakkuus ylittää kuvan tallentamisen aikana käytetyn säteily-voimakkuuden jos aallonpituudet 11säsäteilytyksen ja kuvan tallentamisen aikana ovat samat.

12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, t u n n e t -t u siitä, että säteily herkkä aine on heterogeeninen seos, ''joka sisältää parafiinikiteitä, jotka toimivat sideaineena ja pystyvät sulamaan seoksessa tallennettavasta kohteesta tulevan itseis-säteilyn vaikutuksesta tai heijastuneen säteilyn vaikutuksesta, sekä ferrioksidihiukkasia, jotka ovat kerroksessa epäjärjestyksessä, mikä aikaansaa kerrokseen tasaisen optisen tiheyden, ja jotka hiukkaset kykenevät absorboimaan mainittua säteilyä ja ryhmittymään sulassa parafiinissa ketjuiksi pitkin voimakentän viivoja ferrioksidihiukkasten ja voimakentän välisen vuorovaikutuksen johdosta, jolloin voimakenttä on magneettikenttä, että muodostetaan kerros heterogeenisestä seoksesta läpikuultavalle alustalle, projisoidaan kerrokselle kuva, joka syntyy tähän kohtaan heijastuneen säteilyn välityksellä, jolloin kerroksen valaistuilla kohdilla olevat ferrioksidihiukkaset kuumenevat ja kuumenneiden hiukkasten välittömässä läheisyydessä olevat paraf iinikiteet sulavat, mikä saa aikaan kuumenneiden hiukkasten ryhmittymisen ketjuiksi pitkin voimakentän viivoja, ja että projisoitu kuva kiinnitetään jäähdyttämällä parafiini, jolloin jäähdytys suoritetaan kytkemällä pois tallennettavasta kohteesta tuleva säteily. 68732 2 7