Файл: Гущо Ю.П. Фазовая рельефография.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.07.2024

Просмотров: 128

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Способ рельефной

Вид

Вид деформируемого

записи

входного

слоя

 

сигнала

 

Фотозарядыая за­ пись

Фотомеханическая

запись

 

Термопластик, содер­

 

жащий фотоэлектрп-

Электро­

ческое соединение

(йодоформ и др.)

магнитный

Термопластик со

 

 

светочувствительными

 

присадками

Температур­

Возможный способ

ный режим

проявления

просветНа

считывания

Проекционный )обычный(

Термостатирование носителя

сНагревпосле? дующимохлажде­ носителянием

 

 

 

 

 

Щелевой

3

 

 

 

 

 

2J

и

3

 

 

 

 

й)

Я

 

 

 

 

Й!

н

к

 

 

 

 

5

о

1

 

 

 

 

5

ь*

 

 

 

 

Л

(О

S3

 

 

 

 

сЗ

(6

 

 

 

 

 

 

 

 

+

4-

4-

4-

4-

 

 

+

4-

Л-

+

4-

 

Магнитолластиче-

Магнитное

Термопластик с маг­

 

ская запись

поле

нитным порошком

 

Пневмопластичес-

Газовая

1) Жидкий масляный

4-

кая запись

струя

2) Твердый термо­

+

 

 

пластик

+

Запись с помощью

ПАВ

3) Гель

Термопластик

 

поверхностно-ак­

 

 

 

тивного вещества

 

 

 

(ПАВ)

 

 

 

Ультразвуковая

Ультразвук

1) Жидкий масляный

+

запись

 

2) Твердый термо­

 

 

 

пластик

+

 

 

3) Гель

-I-

 

+

4-

 

+

+

4-

+

4-

+

4-

 

4-

4-

 

4-

4-

4-

4-

4*

+

4-

+

4-

4-

4-

 

 

4-

4-

 

Продолжение табл. 3-1

Экспериментальнополу­ плотностьченнаязаписи, лш/линий

Количествоциклов „за­ стирание—пись" без сме­ носителяны

Г3

Длительностьхранения записирельефной

 

% I

 

 

 

 

О!

 

 

 

 

 

‘ £

 

 

 

 

 

г w

 

 

 

 

 

l a

 

. Полученная в

 

 

 

а £

 

настоящее время

 

 

 

a a

 

чувствительность

 

 

 

g 3

 

к входному

 

 

 

£

 

 

 

 

ч =

 

сигналу

 

 

 

« {j

 

 

 

 

 

1 1

 

 

 

 

 

E -2

 

 

 

 

 

a и

 

 

360

 

10*

0,02

Годы

1,2.10** дж(сма

>500

 

1

Мину­

Годы

5-10“5 дж1см1

 

 

 

ты

 

 

5

 

10

0,02

Годы

-

>5

 

 

0,02

Минуты

-

>0

 

Ш'О

0,02

Годы

>5

 

0,02

Секунды

—

>5

 

 

—

Годы

3—5

1

10*

0,02

Минуты

 

 

10*

0,02

Годы

 

 

|

10*0

0,02

Секунды

—

теоретически предел разрешения определяется размера­ ми молекул. Системы рельефной записи в светочувстви­ тельном конденсаторе и некоторые системы записи ионным потоком имеют разрешение около 20 линий!мм. Получению большего разрешения пока препятствуют технологические трудности, преодолев которые удастся поднять плотность записи до 100 линий!мм. Однако во многих конкретных случаях плотность 10—20 линий/мм, сравнимая с плотностью телевизионных изображений, оказывается вполне приемлемой.

Большинство методов фазовой рельефографшг, кроме некоторых фотомеханических, позволяет использовать носитель многократно. Количество циклов «запись—■ стирание» зависит от вида п свойств деформируемого слоя и от степени его изменения под воздействием про­ цессов записи и считывания. Долговечность деформи­ руемых слоев при многократном использовании еще мало изучена. Наибольшей долговечностью (не менее 1010 циклов) обладает запись на гелеобразных слоях, при которой электронная и ионная бомбардировка но­ сителя отсутствует.

Важной величиной, характеризующей систему фазо­ вой рельефографпи, является длительность одного цикла «запись — стирание». Это время складывается пз вре­ мени преобразования входного сигнала в рельеф плот­ ности деформирующих сил, времени проявления п сти­ рания поверхностного рельефа (включая п время тепло­ вого проявления п стирания рельефа при термопласти­ ческой записи) н времени считывания.

Время оптического считывания, составляющее не­ сколько наносекунд, мало по сравнению с длительностью других процессов.

'Время образования и стирания рельефа при записи на масляных, жидких термопластических и гелеобраз­ ных слоях, не требующей теплового проявления, может быть уменьшено до 1 мсек и даже ее долей. Как было показано, это время определяется в основном отноше­ нием механической постоянной времени деформируемо­ го слоя к постоянной времени релаксации деформирую­ щих сил.

Скорость образования рельефа на твердых термо­ пластических слоях, помимо этого, сильно зависит от температурного режима проявления. В зависимости от метода теплового проявления и параметров носителя

144

записи время образования и стирания рельефа может меняться от сотых долей секунды до нескольких секунд. Уменьшить время теплового проявления можно путем уменьшения толщины деформируемых слоев и толщины носителей записи в целом, увеличения мощности нагре­ вателя и правильного подбора тепловых характеристик материалов носителя записи. Тепловое проявление явля­ ется «сухим» процессом; оно осуществляется более про­ стыми приемами, чем «мокрое» проявление в фотографии и «сухое» в электрофотографии, где применение порош­ кообразных проявителей связано с необходимостью осуществлять дополнительные технологические опе­ рации.

Время преобразования входного сигнала в рельеф плотности деформирующих сил зависит от метода запи­ си. Например, электронным лучом один элемент изо­ бражения формируется менее чем за 1 мксек, однако следует учесть, что ввод информации осуществлялся при этом последовательно. При осаждении заряда из ионизированной газовой среды рельеф сил формируется значительно медленнее, зато наносить информацию можно сразу на всю поверхность слоя. Минимальное время формирования входного сигнала для этих систем составляет сотые доли секунды.

Таким образом, полное время одного цикла «запись — стирание» в системах фазовой рельефографпи может составлять сотые доли секунды, что позволяет регистри­ ровать и отображать движущиеся объекты в реальном масштабе времени.

Чтобы значительно улучшить параметры систем фа­ зовой рельефографпи, необходимо решить ряд проблем, главными из которых, по нашему мнению, являются:

1)разработка рельефографических материалов и технологии изготовления носителей записи с более вы­ сокими параметрами п эксплуатационными характери­ стиками, в частности носителей, обладающих высокой стабильностью во времени и пригодных к многократ­ ному использованию;

2)углубление теоретических и экспериментальных исследований физических процессов в системах фазовой рельефографпи;

3)дальнейшее улучшение математических методов анализа и расчета систем фазовой рельефографпи и создание их математических моделей. Это необходимо,

145

с одной стороны, из-за сложности, а в некоторых слу­ чаях н невозможности постановки экспериментальных исследований, с другой—вследствие многообразия раз­ личных параметров и широкого диапазона их измене­ ний, затрудняющих для данных технических условий определение оптимального континуума параметров;

4) координация исследовательских и опытно-конс рукторских работ в области создания носителей записи, устройств управления записью и теплового проявления, устройств считывания, относящихся к различным обла­ стям знаний.

П Р И Л О Ж Е Н И Е 1

 

 

 

Решение граничных задач (2-3)—

(2-5)

и (2-7)— (2-9)

 

1 . Решение задачи (2-3) (2-5)

для

 

 

 

оо

 

 

 

VI

в, cos /рх,

(П1-1)

о (х) = в0 + X

;=i

полученное методом неопределенных коэффициентов, имеет вид {z=d):

 

1 \

ot cos L$x

O'M

ео

ei +

th tpd

 

i=i

 

 

оо

 

 

 

S

ot th/pd cos/рх

 

 

 

i=i

е, +

e2 th ijlci

 

оо

 

 

 

 

•

0 2

i th i.j!dsin i$x

ei ~j~®2 th £pd

i=l

В частном случае для

a(x) =cf0+(7i cos fix

получим при z = d :

____<j, cos px

-Sin = —Eoei eo£i + М2 th Pd ’

s, th pdcospx

^2ti ~ eoEi + eoe2 thprf’ o, th pdsin px

*= ®oei + eoe2 th Pd ‘

(III-2)

(П1-3)

(П1-4)

(П1-5)

(П1-6)

(П1-7)

(П1-8)

2 . Решение задачи (2-3) —

(2-5) для заряда сг(х), распределен­

ного по произвольному закону,

найденное методом зеркальных изо-

146

бражеиий, имеет вид при z=d. [Л. 51]:

(ft — 1 ) о (х) ,

ft — 1

 

(-*)*

\

e (e 4)flf0t;

(П1-9)

£ . « = - -----от1!-----L +

- s ^ - 2 j

 

 

 

;=о

о,,.

 

 

( I —

f e ) e ( X )

, k ~ \

 

 

 

 

П--

О,

+ ' W

' S (-A)i

f s (0‘)rf6t: (ni' io)

 

 

 

 

1=0

 

e„

 

 

 

- ft

Т а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Et = 27777S0E lin3 \ 3 M ^

f

+

 

+^&7 Ц(_/;)1

f «(eO'tgtOtMOf

(ni-i‘)

 

t= 0

 

“it

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где ft— (ei—e2)/(ei + e2) — коэффициент отражения;

 

 

0 г = arctg (x;—a:) /2 ( i+ l) rf;

 

 

 

0 i,2i = ard g(±m —2x)/4(i+ l)d;

 

у = arctg (x'—x)r|;

Yi,2 =arctg (± m —2 x)/2 r| — угловые

переменные

интегрирования;

x '— пространственная переменная интегрирования.

В частном случае для

 

 

 

 

 

 

 

( хk'l) —// г0 при —0,5/;z <

х <

0 ,5 /7z;

 

 

} 0

при —0,5/л >

х >

0,5/«

 

получим:

где

00

rt = — 2 j ( —ft)<

«=o

m + 2 x m — 2 x

в„ (ej + ае,) £ln еое1(е1+ Ег)

О0 (1 — а) Егп ~ ' so («, + **)

чаЬ

Et =

e0(E1+ e2) ’

in + - 2 x

arctg •

f arctg

4 ( i +

l)d

oo

(П1-12)

(П1-13)

(П1-14)

m — 2% ]

4(i+l)d J;

(П1-15)

1

S(-^1 In

[4(f+l)rf]» + (M + 2jQ«

27

[ 4 ( /+ 1 ) d f + {in — 2 x)a‘

 

;=n

 

(П1-16)

147

При | к |

0,3

 

 

 

 

 

1 f

т + 2 х ,

 

т — 2 х

 

arct£ 4^7”’ (ПМ7>

я ^ —

arctg — 4 5 ----- +arctg — 5 5 ------

 

 

 

,

1

,

т + 2*

(П1-18)

 

 

6=5= ----

1П---------5--- .

 

 

 

п

 

т —

2 х

 

3.

Решение задачи (2-7) — (2-9)

для

 

 

 

 

 

 

 

со

 

 

 

 

<f (х) =

и й+

Ut cos /рх,

(П1-19)

 

 

 

 

г= 1

 

 

полученное методом неопределенных коэффициентов, имеет вид:

E ,я(г) =

S

;=1

U0e2

0 0

Uii$H ch i$z cos ip x _____

V I

-j/ + E2d

Л

e, ch /pd sh ip/ -f- e2 sh ipd ch ip/ ’

 

i=l

 

E%n(z) -----; ii + e2fi

f(e! + e2) ch ipz +

К — E2) ch ip (2 — 2 d)]

-cos ipx;

2 (esch i'$d sh Щ1

e2 sh ipd ch 1Щ

 

CO

 

 

 

Uti$e2sh ipz sin /px

 

 

p ,.4 _ v * ____ L-

 

 

 

 

E' * ^ ) ~ 2 j

e, ch /pdi| sh /В/ -j- e2 sh ipd ch Щ '

 

00

 

 

 

 

 

 

 

Ujip f(£! + e2) sh ips + (e, — e2) sh гр (г — 2 d)]

 

E2t

2 (г, ch ipd sh ip/ + e2 sh ipd ch ip/)

 

sin iPx,

где /, d — толщина

зазора

и

деформируемого

слоя

соответственно

(см. рис. 2 -2 ).

 

 

 

 

 

 

 

При z — d нз этих выражении получим:

 

 

 

и

0 ^ 2

00

U

t i $COSe

2/p x

 

 

V )

 

' (П1-20)

e , i -{- e 2d

2

j e , s h ip /

- j - e 2 t h

ip d c h

1 Ц

 

 

( = 1

 

 

 

 

 

1

(0

t/.*,

+

Cl

 

 

 

(l)

00

t / j / p e j COS i? X

e, sh

+

e2 th / p r f c f l /(M '

(П1-21)

 

t=l

tp

II

k £ 8

 

 

ji J

Н 4 /ре 2 th ip d s in tp x

e , sh ip / + e 2 t h /p d c h / р /

(П1-22)

148

Смотрите также файлы