Új Szó - Vasárnap, 1979. július-december (12. évfolyam, 26-52. szám)
1979-08-12 / 32. szám
k * TUDOMÁNY TECHNIKA Napjaink optikai vékonvrétepei A fényképezés kezdeti időszakában a gépek doboza a mai tv-készülékek méreteivel vetekedett, míg lencséjük alig néhány centiméter átmérőjű „üvegszem“ volt csupán. A konstruktőrök azonban hamarosan rájöttek az objektív fényereje növelésének jelentőségére, aminek következtében a készülék doboza rohamosan zsugorodni, az objektív mérete pedig nőni kezdett, napjainkban az aránytalanság épp fordított: egy átlagos gép súlyá-. nak számottevő részét a gép „szeme* teszi ki. A fejlődés kezdetben a kis fényszórású és nagy törésmutatójú üvegfajták felkutatására ■irányult, azonban a fényképezés tedhniká'jának tökéletesítése új igények felmerülését hozta: egyre inkább megnőtt az érdeklődés a távoli tárgyak (teleobjektívvel) és a gyors mozgás fmegfelelő mélységélesség mellett nagy, zársebességgel) váló fényképezésiránt. Ezt pedig csak nagy fényerejű objektívek segítségével lehet elérni. A jő képminőséget és a megfelelő képrajzolást csak több tagból áliő lencserendszerrel lehet elérni. A nem ragasztott, szabadon álló lencsefelületek azonban a beeső fény egy részét visszaverik, szórják. A visszaverés nagysága lencsetagonként elérheti a négy százalékot, ami egy hat-hét tagból állő lencserendszer esetén számottevő ffényerőveszteséget jelent. Ennél sokkal nagyobb baj az, hogy a tükrözésnél hamis irányban haladó fénysugarak számottevően rontják a kialakult kép rajzát, élességét. A lencserendszert azért hozták létre, bogy az egyes lencsék különböző optikai hibáit megfelelőképpen korrigálják, esetleg teljesen kiküszöböljék, létrehozásuk azonban egy új bosz- szantő és fizikai szempontból kevésbé sem jelentéktelenebb hiba forrása. Az egyes lencsék közötti tükröződéseket egyrészt ragasztással, másrészt tükrözésgátlő rétegek alkalmazásával igyekeznek a lehető legkisebbre csökkenteni. A tükrözésgátlő optikai vékonyréteget az üveg felületére vákuumban történő párologtatással oldják meg. Az üvegre kb. ezredmilliméter vastagságú réteget párologtatnak föl. 'Ez a vastagság a fény hullámhosszával nagyságrendben megegyező, vegyi összetételét tekintve fémsó réteg. A fémső vegyi összetételétől függően változik fény és színe 1- nyelő képessége is. Egy réteg csak a fény bizonyos tartományát képes elnyelni, emiatt nem nyújt tökéletes védelmet az egész látható fénytartományban. A korábbi egyréteges megoldással elsőként a japán Nikon gyár szakított és hozott forgalomba többréteges bevonatú lencséket. Minden réteg a fény más-más spektrumainak tükrözését gátolja meg (kezdetben három réteget alkalmaztak). A vékonyréteg felvitelénél több kényes problémával kell megbirkózniuk a technológusoknak. *Az első a felvitt réteg vastagságának pontossága és egyenletessége, mivel mindkét tő számottevően 'befolyásolja a lencse optikai tulajdonságait. A felvitt tükrözésgátlő rétegnek nagy fényáteresztő képességűnek, vegyileg nagyon stabilnak kell lennie, évtizedeken keresztül nem szabad optikai tulajdonságait számottevően megváltoztatnia. Ezenkívül természetesen a bő-, fény, és folyadékhatásoknak, időjárási viszontagságoknak ellenálló tulajdonságokkal kell bírnia, megfelelőképp ellenállónak kell lennie a mechanikai behatások, pl. dörzsölés ellen. Nagy visszhangot váltott ki szakemberek és fotósok körében az Asahi gyár eljárása, amelynél minden egyes objek tivtagot hétszeres bevonattal láttak el, az így létrehozott tükrözésgátló (antireflexiós) réteg a 'fényt csaknem 100 százalékban elnyelte. Ma már az optikai gyárak döntő többsége használja ezt a módszert. Az egyes rétegek ebben az esetben is a fény különböző tartományait nyelik el, az újdonság csak az, hogy nemcsak a látható, de az ibolyántúli tartományban is, mivel a szem ugyan ezt a tartományt már nem képes érzékelni, a negatív anyaga azonban erre is érzékeny. A legszem'beszökőbb eredményt a változtatható látószö- gű (gyújtőtávolságú) ún. vario lencsék (gumiobjektivek, transzlokátoros lencsék) készítésénél érték el. Ezek ugyanis szerkezeti felépítésükből kifolyólag több, általában tizennégy — tizenhat tagból állnak, a többréteges tükrözésgátlás áldása emiatt itt a legnagyobb. A képminőség jelentős megjavítása mellett sikerült a kezdő fényerőt is számottevően megnövelni, valamint a gyújtőtávolság alsó és felső határát előnyösen megváltoztatni. Ennek köszönhetően jelentek meg az új nagy- látőszögü „gumilencsés“ objektívak, .mint a 28 és 45 mm között változó japán Nikon, vagy a 28 és 56 mm között változó Yasica nagylátószögfl objektív. Bár a fényképezés az optikai vékonyrétegek alkalmazásának legszámottevőbb területe, a kutatás és a tudomány a tiikrözésgátló rétegekén kívül egy sor más optikai tulajdonságú vékonyréteget igényel és használ fel. A dielektrikum Tétegek ab- szorpciőmentesek, tehát a fényt a teljes sáviban tökéletesen átengedik. Ez természetesen minden rétegre csak egy bizonyos tartományban érvényes. Különböző áteresztésű és sávszélességű fétmdielektTikum, valamint tiszta dielektrikum szűrők készítésére használják. A hatvanas években megjelent lézertechnika támasztotta az igényt az ún. lézertükrök iránt. A szilárd lézergenerátor általában egy mindkét végén párhuzamos falúra csiszolt ru bin rudacska. E két párhuzamos fal tükröző rétege a lézer- tükör. A lézertükör minden rétegének vastagsága a ráeső fény hullámhossza negyedrészével kell azonosnak lennie, ez a feltétele a fénygenerátor tökéletes működésének. A lézertü'kőrhöz hasonló Fáb- ry—Perrot féle interferométer tükröző rétege is ezzel az eljárással készül. A lézertükörhöz hasonlóan periodikus vékonyrétegrendszer az optikában használatos valamennyi él-, keskeny- és széles sávú szűrő, interferenciaszűrők, félig, illetve részben áteresztő tükrök, hideg és meleg tükrök, valamint a polarizátorok. A vékonyrétegek felhasználásának legatraktívabb területe z űrkutatás. Különéle káros sugárzások pl. infravörös, kozmikus stb., elnyelésére állítják elő ezeket a rétegeket, hogy segítségükkel meggátolják az űrhajóról fényképezett Földfelszínképeinek különféle torzulásait. A különféle optikai vékonyrétegek Ipari előállítása ma már világszerte aránylag elterjedt, ez azonban távolról sem jelenti azt, hogy rutinfeladatnak számít. 'Nagyszámú mér- nökkollektlvák a legmodernebb számítógépek segítségével hónapokig, olykor évekig dolgoznak egy-egy új, kombinált, több rétegű lencserendszeren, az ipari előállítás is csak a legmodernebb technológia birtokában, az ipar egyik legkényesebb eljárásával — vákuum- technológiával lehetséges. OZOGANY ERNŐ A Csehszlovák Tudományos Akadémia Termome chant kai Intézetében a magas hőmérsékletű feltételekkel foglalkozó osztály dolgozói a körülbelül 10 000 Kelvin- fokra hevített gázok áramlási és höátadási tulajdonságait vizsgálják. Ilyen magas hőmérsékletet az ún. plaz- matronokban sikerül elérni, ahol speciális elektródok között stabil villamos ív „ég*. 'Ez melegíti fel a gáz- nemü anyagot, amely megfelelően kialakított fúvókán távozik a plazmatronből. Az így keletkező plazma sokoldalúan felhasználható, például a fémiparban plazma vágásra, plamzahegesztésre. A világ valamennyi iparilag fejlett országában foglalkoznak plazmakutatással, a szocialista országok közül főleg a Szovjetunióban, Csehszlovákiában és az NDK-ban értek el 'kimagasló eredményeket ezen a téren. A CSTA Termomechanika: Intézete szorosan együttműködik a Szovjetunió Tudományos Akadémiája plazmateohnikai kutatást folytató munkahelyeivel a berendezések fejlesztésében. A csehszlovák 'kutatók főleg a plazma mérési eszközeinek és módszereinek fejlesztésével foglalkoznak. A felvételen Antonín Pittner szaktechnikus látható az egyenáramú áramforrás szerelése .közben, amely a plazmatron táplálására szolgál. (A CSTK felvétele) Zsebrádiókombájn A Panasonic japán cég ajánlata Szerint igen előnyös, ha a férfiak zakójuk felső zsebében íróeszköz vagy zsebkendő helyett rádíókom- bájnt hordanak. Ez egy miniatűr rádiókészülék és egy ébresztővel ellátott elektronikus óra kombinációja. Az óra folyékony kristályos kijelzője megadja a pontos időt, valamint a napi dátumot, az előre beállított program szerint be- és kikapcsolja a rádiót, valamint az ébresztőt. A rádikombájn valóban zsebhez szabott méretű, súlya mindössze 10 dekagramm. (Nauka i zsizny) Térképezés lézersugarakkal Amerikai kutatók lézersugarak segítségével készítenek pontos talajtérképet Földünk felületéről. A mellékelt görbék a lézeres mérés eredményét mutatják: a talajfelszín változó formákban mutatkozik, sík talaj, gabonamezők, kukoricások, utak, erdők fái, mezőgazdasági épületeik kontúrjai rajzolódnak ki a diagramon. A lézer berendezést Cessna 206 repülőgépre telepítették. Amé réseket 300..900 m repülési magasságokból végezték. Viszonylag nagy pontosságot értek el a levegőből történő lézersugaras mérések során: 3 m szórási pontosságot vízszintes irányban és 15 cm szórást függőleges irányiban. Az eredményeket jelző sok ezer kis görbét számítógép fordítja le a kartográfia nyelvére. A lézer térképet természetesen ki lehet egészíteni hagyományos légi felvételekkel is. A kutatók a Cambridge-! (Massachusetts) és az Adelphi-i (Maryland) egyetem munkatársai. A gallium lézer 10 ns-os nagy- frekvenciás impulzusokat bocsát ki, amelyeket szilícium fotódiő- da segítségével fogják fel a talajról visszaverődve. A lézeres módszer elvben hasonlít a radartérképezéshez. Amikor az impul zusok sík területről verődnek vissza, úgy az értékelésnél egyszerű a. helyzet. Abban az esetben, almikor egy erdőt mérnek be lézerrel a levegőből, a kibocsátott impulzusokat úgy a fák közötti talaj, mint a fák koronái verik vissza. Az említett fotó- dióda tehát az impulzusjelek sorozatéi kapja ugyanazon mérési területről. Ebben az esetben elektronikus 'berendezés választja szét a talajról és a fák koronáiról visszaverődött impulzusokat. A jelzések elemzése segítségével pontosan meg lehet határozni a fák magasságát, abban az esetben, ha egy-egy fa magassága meghaladja az 1,5 m-t. Az ennél alacsonyabb cserjék beolvadnak a talajba, tehát a jelenlegi módszerrel nem indentifikálhatók. Az ábrán látható földterületi profilt az amerikai kutatók nyáron határozták meg, a lombos fakoronák időszakában. A lézersugaras módszer segítségével a dombok, völgyek is jól követhetők voltak. Egyelőre az egyes útburkolatok nem mutathatók ki ezzel a térképezési módszerrel. A lézeres kartográfia segítségével a jövőben korrigálni lehet a régebbi és pontatlan térképeket, ugyanakkor segítséget nyújt ez a módszer a vegetációs, katonai és egyéb térképek gyors és pontos légi felvételére. (Technika) Szovjet — francia űrkutatási együttműködés Hz esztendőre tekinthet vissza a szovjet—francia űrkutatási együttműködés. Ez alatt az idő alatt olyan közös programokat hajtottak végre, amelyek mindkét fél számára gyümölcsözők voltak és előbbre vitték az űrkutatás tudományát. A franciák az elmúlt 10 évben hol rakétalőtér, hol hordozórakéta „hiánnyal* küszködtek és számukra különösen jól jött a szovjet segítség. A tervek szerint az idén állítják pályára a Spolch nevű szovjet mesterséges holdat, 74 fokos nyújtott földkörüli pályára. Az egytonnás mesterséges hold francia műszerei a magne- toszféra kutatására szolgálnak. A Spolch fedélzetére a számítógépet a Francia Nemzeti Űrkutatási Központ mérnökei tervezték, úgyszintén a távközlési berendezést is, melynek segítségével a mérési eredményeket visszasugározzák a földi állomásokra. A közös kísérlet adatait a Föld különböző pontjain telepített állomások veszik. A hálózat: Terre-Adélie (Délisark), Kerguelen-szigetek, Kourou (Francía-Guayana), Toulouse, Tromső, Mur- manszk és Moszkva. Francia űrtávközlési szolgálat Több mint ezer telefonvonalat biztosítanak jelenleg a távközlési műholdak Franciaország számára. A világűrben keringő mesterséges holdak jóvoltából a franciák 40 országgal tudnak telefonkapcsolatot teremteni. A mesterséges holdakkal nagy teljesítményű rádióállomások tartják az összeköttetést. Különböző átmérőjű parabola antennák pásztázzák az eget és tartják a kapcsolatot az Intelsat, a Symphonie és az OTS (Orblte Test Satellite) holdakkal. A hretagnei Pleumeur-Bodou mellett még a hatvanas években megkezdték a holdkövető rádióállomás kiépítését. Itt most 5 parabola antenna követi a mesterséges holdakat keringésük közben. A másik űr-távközlési központ kiépítése 1974-ben Champagne-ban, Bercenay-en-Othe falunál, Troyes város környékén 'kezdődött meg. Ez a centrum most van kiépülőben. A négy állomás közül kettő már működik. Az egyik a 4 és 6 GHz-es sávban biztosítja az összeköttetést az USA-val, a közép-amerikai államokkal, Dél- Amerikával, az Antillákkal, Afrikával és Közép-Kelettel. A második állomás az OTS európai űrkutatást szolgáló hírközlő műholdakkal tartja az összeköttetést a 11 és 14 GHz-es sávban. ura. Vili. 12. > ÚJ SZÚ
