ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.07.2024
Просмотров: 131
Скачиваний: 0
Задавая шаг изменения величин xs; хуц G; ц; d, оп ределим такой набор этих пяти параметров, чтобы вели чина Л0 оказалась наибольшей. Набор параметров, при
котором А0 оказывается наибольшей, |
назовем оптималь |
||
ным континуумом параметров. |
сделанный на ЭВМ, |
||
Расчет оптимального континуума, |
|||
приводит к |
следующему результату: x s = 1 0 -13 сим-, |
||
xyi —1,6*10-14 |
сим/м; |
G = 0,12 • 10-4 |
н/м2; jo.= 0,5 • 103 |
н-сек/м2; й = 0,3-10-4 м. |
Имея этот континуум, оценить |
влияние изменения каждого из этих пяти параметров на величину Л0 можно с помощью формулы (6-5). При этом другие параметры слоя целесообразно взять из опти мального континуума. В качестве примера на рис. 6-2 изображен график зависимости А0 от толщины слоя d. Из рассмотрения графика следует, что чувствительность записи быстро растет с увеличением d только до значе ний d = K/2.
6-4. Расчет оптимального континуума параметров
деформируемого слоя системы РЗС с помощью формулы
среднего коэффициента светоотдачи
Результаты этого расчета применимы для систем РЗС, регистрирующих и отображающих входные сигна лы в реальном масштабе времени. Типичный представи тель систем РЗС этого вида-—проектор «Эйдофор».
Для масляных деформируемых слоев характерны
следующие значения исходных величин, |
входящих в фор |
мулу (6-10): |
10- 9ч-10-12 сил*; |
ei= 2,8; 82— 1 бо = 8,85 • 10-12 ф/Л4; xs= |
xvi = 10_7ч-10~10 сим/м.; ху2=0; а=0,03 н/м; G = 0;
р= 0,1ч-5 н-сек/м2; d— (5ч-200) • Ю-0 м; А,=200-10_6 м; /от= 0,02 сек.
Коэффициент в формуле (6-10), равный /шсХ ХооОфмакс/фмако и не влияющий на подбор оптимально го континуума параметров деформируемого слоя, при мем равным единице.
'Задавая шаг изменения величин xs; х»уц ц и d, опре делим такой набор значений этих четырех параметров, при котором величина рор оказалась бы наибольшей.
Для того чтобы запись в новом цикле начинать на выровненную поверхность, необходимо в расчеты ввести условия
/о<^/ст И ро5^ Юр (Д т ) > |
( 6- 12) |
121
где р(Дт) —значение светоотдачи, вычисленной по фор
муле (6-7) при |
t= tст. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Расчет оптимального континуума параметров, вы |
||||||||||||
полненный |
на ЭВМ, |
приводит к следующему резуль |
||||||||||
тату: |
с?= 15,5 |
мкм\ |
xs=10-12 |
сим; |
xyi=10~10 сим/м\ |
|||||||
(.1= 0,1 н-сек/м2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Оценим влияние изменения каждого из этих четырех |
||||||||||||
параметров |
на величину рср, взяв другие параметры из |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
оптимального континуума. |
||||||
|
|
|
|
|
|
сти |
Графики рС в зависимо |
|||||
|
|
|
|
|
|
от Ks; |
иу; |
р, |
и d по |
|||
|
|
|
|
|
|
строены на рис. |
6-3. |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Из графиков видно, что |
|||||
|
|
|
|
|
|
светоотдача |
монотонно рас |
|||||
|
|
|
|
|
|
тет с увеличением поверхно |
||||||
|
|
|
|
|
|
стной |
и объемной |
проводи |
||||
|
|
|
|
|
|
мостей и вязкости материала |
||||||
|
|
|
|
|
|
слоя. |
Зависимость |
же рср |
||||
о м 40 |
-11 |
1 |
5 |
тсек/м-1 |
от толщины слоя имеет чет |
|||||||
'--- -J—r-- L |
|
|
V. |
d. |
ко |
выраженный |
максимум. |
|||||
10 |
VI |
|
|
Этот |
максимум |
обусловлен, |
||||||
им-'-*4 -3 |
|
|
||||||||||
Рис. 6-3. Графики |
зависимости |
с одной стороны, ростом |
||||||||||
плотности |
эффективных |
|||||||||||
Рср от |
параметров |
xs, |
ху, |
р |
электростатических сил и, с |
|||||||
и d. |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
другой, |
снижением чувстви |
тельности собственно деформируемого слоя при умень шении его толщины. Для найденного набора оптималь ных параметров светоотдача максимальна при d = = 15,5 мкм, что составляет около 0,1 от периода электри ческого растра X. Светоотдача для данного континуума параметров перестает зависеть от d при увеличении по следней свыше 120 мкм. Ее значение при этом равно
0,6 рср.маис-
6-5. Светоотдача, кривая свечения и чувствительность систем РНС
Как и для систем РЗС, светоотдачу систем РНС при заданной глубине синусоидальной фазовой решетки можно рассчитать с помощью выражений (4-12) или (4-15). В этом случае расчет р также сводится к вычис лению глубины рельефа А.
Определим зависимость глубины рельефа синусои дальной фазовой решетки от времени для систем РНС
122
при воздействии входного сигнала U (х) |
вида |
||
I U (д-) = |
U0-j- Ur cos (Зл' при 0 < |
/ < tK; |
|
( U (л) = |
0 |
при t > i “K, |
|
где /и — момент отключения |
сигнала U(x). |
||
При подавлении |
частотных искажений при переходе |
от потенциала на управляющей плоскости к плотности сил (см. § 2-6) с помощью формул (2-42), (3-9) и (3-23)
получим следующие выражения, описывающие кривую
свечения, |
незаряженного |
деформируемого |
слоя: |
|
|
|
||||||||
|
|
-4орР+ ^ д |
|
- |
e~""t ) ПРИ 0 < |
t < |
|
(6-13) |
||||||
Al3 |
' |
|
р |
р |
|
|
—Щ / —Шt |
|
|
|
|
|
||
|
|
-4GP+TPV-- |
|
( * ~ g |
МК) е |
“ п р и ' > ' - |
|
(б'14) |
||||||
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D ___e0e2 ^ 0 ^ iP |
|
|
|
|
/ д |
i |
||
|
|
|
|
|
|
7 ”3^ |
/shp/ |
|
|
|
|
|
|
|
—• амплитуда плотности |
электростатических сил, |
деист- |
||||||||||||
вующих на незаряженный деформируемый слой. |
|
|
||||||||||||
Кривая |
свечения |
типичного |
|
|
|
|
|
|
||||||
вида |
незаряженного |
деформи |
|
|
|
|
|
|
||||||
руемого |
слоя |
приведена |
на |
|
|
|
|
|
|
|||||
рис. 6-4. |
|
|
3/шы- |
При |
|
|
|
|
|
|
||||
Обычно |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
этом |
условии |
в |
величина |
|
|
|
|
|
|
|||||
ехр(—сом/к) <С 1, |
и |
формуле |
|
|
|
|
|
|
||||||
(6-14) |
ею можно |
пренебречь. |
Рис. 6-4. Вид типичной |
|||||||||||
Из |
выражения |
|
(6-13) |
при |
||||||||||
|
кривой |
свечения |
незаря |
|||||||||||
t = tK |
получим |
формулу |
|
чув |
женных |
деформируемых |
||||||||
ствительности |
незаряженных |
слоев. |
|
|
|
|
||||||||
деформируемых |
слоев |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
H U J J f [1 — exp ( ' wmG)] |
|
(6-16) |
||||||
|
|
|
Анз — ' |
/ sh pi (4G + |
арF) |
|
|
|
||||||
При условии |
(к )> 3/шч |
формулу (6-16) |
можно |
упро |
||||||||||
стить: |
|
|
|
д |
|
— _____________ |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
(6-17) |
||||||
|
|
|
|
0113 |
/ sh |
р/ (4G + |
арF) • |
|
|
|
' |
> |
||
График |
нормированной |
частотной |
характеристики |
|||||||||||
Ло на, |
вычисленный |
|
по |
формуле |
(6-17) |
при |
условии |
|||||||
4-G^ap/7, |
|
типичном |
для |
гелеобразных |
слоев, |
приведен |
123
на рис. 6-5. Как видно из графика, чувствительность гелеобразного слоя имеет оптимум, зависящий от отно шения d/l. С уменьшением d при /= const чувствитель ность слоя уменьшается. Однако вершима частотной ха
рактеристики становится более |
плоской. Другими сло |
||||||
5 |
|
|
вами, с уменьшением d, проиг |
||||
|
|
рывая в чувствительности, мы |
|||||
4 |
|
|
можем расширить спектр запи |
||||
3 |
|
|
сываемых |
частот |
входного сиг |
||
|
|
нала. |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
Из |
рассмотрения |
формул |
||
1 |
|
|
(6-13) |
и |
(6-14) |
следует, что |
|
|
|
оптимальное время проявления |
|||||
О |
|
|
записи на незаряженных слоях |
||||
|
|
совпадает с /к. |
|
|
|||
Рис. 6-5. График зависимо |
Если величина А0нз извест |
||||||
на, параметры щелевой оптики |
|||||||
сти нормированной |
макси |
системы |
РНС всегда |
можно |
|||
мальной |
глубины |
канавки |
|||||
незаряженных -слоев от па |
выбрать так, чтобы коэффици |
||||||
раметра |
(3/. |
|
ент светоотдачи оказался ли |
||||
фазы. |
При этом условии |
нейной |
функцией |
угла |
набега |
||
коэффициент светоотдачи для |
систем РНС вычисляют, как и для систем РЗС, по фор мулам (6-7) и (6-8) с заменой А на Лнз и Л0 на /10ц3:
_ |макс_/га)сД 13;
Риз
Т Ш К С
Ронз -= * ™ пШсАвт.
тыакс
Среднюю величину светоотдачи
можно определить по формуле
(6-18)
(6-19)
для систем РНС
Рср.нз---- |
|
Рыакс,гсйс7'>яз^Г___ / |
j _ i |
i |
|
УмакЛхШ». (4GP + o-r-F)' |
|
Г |
|||
^ —СО t |
--2СО t |
—Ш t |
—ц> (/ + / ) |
||
+ 2е " к — |
е м к — |
е “ 0 Т + е “ к |
с т ) . ( 6 - 2 0 ) |
||
При t > 3/шм формула (6-20) выглядит проще: |
|||||
Рср.нз |
|
РмаксЩСРсР113^ |
/ |
|
|
|
,Й2£*» ''К* |
|
|||
|
|
Умам/стИбР + а?2Г) |
|
|
Как и для систем РЗС, для систем РНС с помощью полученных в этом параграфе выражений можно опре делить оптимальный континуум параметров деформиру емого слоя или всей системы записи в целом.
124
6-6. Динамическая поверхность проявления
Выше было показано, что выходные характеристики системы фазовой рельефографип зависят от вида ее кривой свечения A(t). Эти кривые для различных режи мов проявления и стирания записи можно рассчитать пли снять экспериментально.
'На кривой свечения можно выделить два характер ных момента времени (см. рис. 3-10): время /0, при ко тором глубина канавки максимальна, и условное время
Рис. 6-6. Динамическая поверхность |
проявления. |
||
/ — зона проявления записи; |
2 — зона стирания записи; |
||
Л0(/о) — плоскость |
оптимальных режимов |
проявления; |
|
/о и Тг, — время и |
температура |
наилучшего |
режима про |
явления, при котором глубина |
канавки максимальна. |
ter, соответствующее моменту стирания записи, напри мер, на условном уровне 0,1 Дс.
Если построить семейство кривых A( t ) для различ ных температур проявления Т, то можно получить зави симость A{t, Т), которая в геометрической интерпрета ции представляет собой поверхность, изображенную на рис. 6-6. Эта функция двух переменных полностью опи сывает динамику процесса образования и стирания рельефа, поэтому графическое представление Д(£, Т)
называют динамической поверхностью проявления.
На рис. 6-6 показаны три важнейшие характеристики этой поверхности: t0{T), tC7{T) и Ло(М-
Кривая оптимальных режимов проявления U(T) де лит плоскость времени и температуры проявления на зоны проявления и стирания записи. Для твердых носи-
125
телей записи по этой кривой может быть определен ре жим оптимального проявления (Го, /о) - В случае систем с жидкими носителями, в которых заданной величиной является длительность кадра, для данной длительности кадра по этой кривой можно определить наилучший тем пературный режим масла. С помощью зависимости М П можно найти время стирания записи при задан ной температуре стирания. Пространственная кривая чувствительности /10(Ф) позволяет оценить изменение глубины канавки для всех возможных режимов проявле ния и определить нанвысшую чувствительность носителя записи.
Итак, динамическая поверхность проявления в наи более простой форме отражает поведение выходного па раметра записи на деформируемом слое в зависимости от режима проявления пли стирания. В сочетании с мо дуляционными характеристиками эта поверхность по зволяет полностью оценить возможности рассматрива емого носителя записи. Под модуляционными характе
ристиками A (S) понимают |
зависимости глубины |
канавки А от внешнего сигнала 5 |
(заряд, электрическое |
или магнитное поле, световой поток и т. д.), полученно го для нескольких характерных режимов проявления.
Из сказанного следует, что испытывать и сравнивать
разрабатываемые слои различных видов можно по четы рем характеристикам1: 1) /о(П'> 2) /от(П; 3) Л0(^о);
4)A (S).
При применении твердых деформируемых слоев тем
пература проявления в ряде случаев не является посто янной величиной. Однако динамическая поверхность проявления сохраняет смысл и в этих случаях. При этом на оси температур необходимо откладывать эффектив ное или максимальное значение температуры проявле ния.
Таким образом, динамическая поверхность проявле ния является универсальным инструментом при анализе, расчете и сравнении носителей рельефной записи неза висимо от метода получения поверхностного рельефа и свойств деформируемого слоя.
Вопросы экспериментального ее определения будут рассмотрены в гл. 7.
1 В дальнейшем эти четыре характеристики будем называть
внешними характеристиками деформируемого слоя.
126