Die
Holographie setzt durch ihre besonderen physikalischen Eigenschaften
ganz besondere Gegebenheiten voraus. Neben einem Laser als Lichtquelle,
die den Film belichtet, muss auch für einen absolut schwingungsfreien
Aufbau der optischen Komponenten gesorgt werden, denn kommt
es während der Belichtung, die zum Teil mehrere Sekunden
betragen kann, zu Verwacklungen in der Größenordnung
der Laserlichtwellenlänge (632 Nanometer), also nur wenigen
tausendstel Millimetern, so erhält man nicht etwa ein unscharfes
Bild, ähnlich wie bei der Fotographie, wenn sich das Objekt
zu schnell am Film vorbeibewegt, sondern gar kein Bild, sprich
man
wird nach dem Entwickeln des Filmes kein Objekt wiedererkennen
können (siehe auch "Mögliche Fehlerquellen bei
der Aufnahme").  Folglich
ist bei der Holographie ein komplett schwingungs- und vibrations-gedämpfter
Aufbau unerlässlich. In professionellen Holographielabors
wird dies durch pneumatisch gedämpfte, teilweise bis zu
tonnenschweren Tischen realisiert, auf denen dann die optischen
Geräte, wie Laser, Spiegel, Strahlteiler, Filmhalterung
und so weiter aufgebracht werden (Abb. oben).
Doch auch mit mit normalem Einkommen lässt sich ein guter
Tisch selbst herstellen.
 Das
Prinzip beziehungsweise die Funktionsweise eines solchen Tisches
ist im wesentlichen genau das gleiche wie in den Profilabors:
Eine möglichst schwere Masse lagert auf einem Medium, welches
sich schon bei kleinster Belastung verformt. Grundlage des Tisches
stellt somit eine Holzkiste dar, in die Stahlplatten oder ähnliches
eingelegt wird. Die Kiste verfügt über einen Deckel,
so dass man eine ebene Oberfläche der Kiste erhält.
Diese Kiste wird nun auf vier Motorrollerschläuchen gelagert.
Damit dieser ganze Aufbau jedoch nicht zu tief steht, kann man
vier zylindrische, (50cm hohe) Stahlfüße (Eigengewicht
ca. 100kg) verwenden, die noch einen anderen Vorteil bieten:
Man sieht in nebenstehender Abbildung, dass in jeder der vier
Stahlfüße Verstrebungen eingeschweißt wurden,
die sich ca. 7cm unterhalb der Oberkante der Füße
befinden. Auf diese Verstrebungen werden nun kreisförmige
Holzplatten gelegt, auf denen wiederum jeweils ein Motorradschlauch
platziert wird. Mittels zweier Pumpen und Luftzufuhrschläuchen
lassen sich die Motorradschläuche aufpumpen und heben somit
die Holzkiste einige Zentimeter über die Oberkante der
Stahlfüße.
Lässt man die Luft entweichen, so senkt sich die gesamte
Apparatur, bis ihr vollständiges Gewicht auf den Stahlträgern
lastet. Durch diese Konstruktion ist es nun möglich, den
Tisch, der ein Gesamtgewicht von etwa einer viertel Tonne besitzt,
bei Aufnahmen zu heben, bzw. bei Nichtgebrauch wieder abzusenken,
so dass die komplette Masse des Tisches nicht immer auf den
Schläuchen lastet. Zu erwähnen wäre noch die
80x80cm große Stahlplatte, welche auf dem Deckel der Holzkiste
liegt. Sie hat den Sinn und Zweck, die Halterungen der optischen
Komponenten, welche magnetisch sind (im folgenden Magnetfüße
genannt), auf der Stahlplatte zu fixieren. Der schwingungsgedämpfter
Tisch stellt die Grundlage für den eigentlichen Aufbau
der optischen Komponenten dar. Ohne ihn wäre jeder noch
so gute Aufbau, jede noch so gute Optik, jeder noch so leistungsstarke
Laser nichts wert.
Der Aufbau
In den Grundlagen haben wir erfahren, dass es zwei wesentliche
Hologrammtypen gibt, zum einen das Transmissionshologramm und
zum anderen das Reflexionshologramm. Transmissionshologramme
müssen mit der selben Lichtquelle betrachtet werden, mit
der diese aufgenommen wurden. Reflexionshologramme dagegen,
bieten den Vorteil, und deshalb sieht man im Alltag fast ausschließlich
diesen Hologrammtyp, dass man zur Betrachtung eines Reflexions-,
oder auch Weißlichthologramms genannt, kein Laserlicht,
sondern normales weißes Licht aus beispielsweise einer
Halogenlampe verwenden kann.
Dies ist der Grund, weshalb es in der Regel mehr Sinn macht,
Reflexionshologramme aufzunehmen, da diese bei der Betrachtung
eben kein Laserlicht benötigen. Schließlich hat ja
auch nicht jeder einen Laser zu Hause.
Wir haben des weiteren erfahren, dass diese beiden Hologrammtypen
durch den physikalischen Aufbau bestimmt werden. So werden Transmissionshologramme
hergestellt, indem man die Referenzwelle und die Objektwelle
von einer Seite auf den Holographiefilm treffen lässt.
Bei Reflexionshologrammen dagegen treffen Objekt und Referenzwelle
von unterschiedlichen Seiten, also Referenzwelle von vorne und
Objektwelle von hinten, auf den Film.
Es ist also eines klar, man muss vor jeder Aufnahme wissen,
welchen Hologrammtyp man herstellen möchte, denn schließlich
bestimmt dieser, die Aufbauapparatur und die Anordnung der optischen
Komponenten.
Für gewöhnlich wendet sich der Holographie-Neuling
zunächst den Reflexionshologrammen zu. Deshalb soll in
dieser nun folgenden Beschreibung und auch den nachfolgenden
Kapiteln lediglich die Herstellung von Reflexionshologrammen
besprochen werden.
Grundüberlegung bei Aufbauten zur Herstellung von Reflexionshologrammen
ist, dass - wie bereits erwähnt - Referenzwelle und Objektwelle
von unterschiedlichen Seiten auf den Film treffen müssen.
Für den Anfänger eignet sich hier besonders der
sogenannte Denisyuk-Aufbau (Deshalb werden die nach diesem
Aufbau erstellten Hologramme auch als Denisyukhologramme bezeichnet.)
Das besondere an diesem Aufbau ist nämlich, dass er sehr
wenige optische Komponenten enthält, was der einfacheren
Handhabung zu Gute kommt.
Wie bereits erwähnt, wird auf die Stahlplatte unser eigentlicher
Aufbau zur Hologrammaufnahme montiert. Grundlage bildet der
auf Abb. xx erkennbare 2,2 Milliwatt Dauerstrichlaser, der
rotes Licht aussendet. Der Laserstrahl wird mit einem hochreflektierenden
Spiegel umgelenkt, so dass für die weitere Optik und
die Aufweitung mehr Platz zur Verfügung steht.
Der vom Spiegel reflektierte Strahl wird über eine Linse
aufgeweitet, so dass der Strahl das Aufnahmeobjekt komplett
ausleuchtet. Nach der Linse folgt in einiger Entfernung die
Filmhalterung.
Alle optischen Komponenten werden mit Hilfe von Magnetfüßen
befestigt. Als Halterungen wurden Stativstangen und Stativhalterungen
verwendet.
Der Laser besitzt eine sehr gute Halterung, die für unter
5 Euro im Baumarkt erhältlich: Und zwar sind gummi-gepolsterte
Schellen, wie sie zum Beispiel dazu verwendet werden, Rohre
an der Wand zu befestigen, nahezu ideal als Laserhalterung
ist (Abb. links).
Der Spiegel ist ebenfalls kein gewöhnlicher Spiegel.
Es empfiehlt sich einen hochreflektierenden dielektrischen
Laserspiegel zu verwenden, so dass möglichst wenig Intensitätsverlust
des Laserstrahls bei der Reflexion am Spiegel entsteht.
Als Linse verwendet man am besten eine sehr kurzbrennweitige
Linse (f < 5mm), denn dadurch hat man den Vorteil, dass
der Strahl schneller an Fläche gewinnt und somit auch
viel früher den gewünschten Strahlquerschnitt erreicht.
Man kann also seinen Film näher an die Linse heranstellen,
so dass der Aufbau insgesamt kompakter wird. Problematisch
erweist sich in der Praxis die Justierung der Linse, denn
der Laserstrahl muss exakt senkrecht durch die Linse hindurchtreten.
Hat man zur Lösung des Problems keine Feinmechanik zur
Verfügung, muss nicht gleich aufgegeben werden. Man kann
die Linse auch ohne Feinmechanik befestigen, nur ist dann
die Justierung etwas zeitaufwendiger.
Der aufgeweitete Strahl muss, um ein Hologramm auf dem Film
zu erzeugen, auf den Film und ein Aufnahmeobjekt treffen.
Da das Filmmaterial vor der Belichtung völlig transparent
ist, kann der Film einfach mitten in den aufgeweiteten Strahl
montiert werden. Dadurch erhält man einen Referenzstrahl
der von vorne auf den Film fällt, und anschließend
durch das Filmmaterial hindurchtritt. Dieser Strahl wird am
unmittelbar hinter dem Film aufgestellten Objekt zum Film
zurückreflektiert. Allerdings von der anderen Filmseite,
als der Referenzstrahl. Die Bedingung zur Erzeugung eines
Reflexionshologramms ist somit erfüllt.
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