Гинзбург В.М. Голография Методы и аппаратура. Страница 112

Визуализация СВЧ полей выпариванием воды из раствора CoCI2. Кристаллы двухлористого кобальта CoCl2 • 6Н20 в твердом состоянии (порошок) имеют насыщенный темно-малиновый цвет. При прокаливании кристаллы приобретают темно-синий цвет. Это изменение цвета происходит в результате потери кристаллами воды.

Свойство водного раствора Со Cl2 изменять свой цвет при изменении содержания влаги можно использовать для визуализации СВЧ полей [36, 42, 43]. Процесс регистрации СВЧ поля по этому способу происходит следующим образом. Водный раствор двухлористого кобальта наносится на подложку и помещается в исследуемое СВЧ поле. В местах максимальной интенсивности поля происходит локальный перегрев и быстрое испарение воды. В результате на подложке появляется цветная картина, описывающая распределение интенсивности СВЧ поля. Съем информации может производиться теми же способами, что и при регистрации СВЧ полей при помощи жидких кристаллов.

Чувствительность способа зависит от концентрации раствора. Как показали эксперименты, оптимальным является 30%-ный раствор [42[. Для повышения чувствительности в 3-см диапазоне волн целесо- образно применять согласованную пленку так же, как и при использовании фотоматериалов, но эти пленка должна в данном способе располагаться только с одной стороны от подложки.

Существенной особенностью рассматриваемого способа является очень быстрое, понти скачкообразное изменение цвета подложки от красного к синему при выпаривании. Это свойство можно использовать для ориентировочной оценки интенсивности поля, измеряя время от момента включения поля до момента скачкообразного изменения цвета. На рис. 4.7 приведена снятая экспериментально зависимость времени возникновения указанного скачка от плотности СВЧ мощности, снятая в нормальных условиях (температура 22° С,' влажность 70%). В этих условиях по истечении примерно 17 мин изменение цвета происходит самопроизвольно (естественное испарение). Уровень, соответствующий 17 мин, определяет потенциальную чувствительность способа, которая составляет примерно 4 мВт/см2. В области t ^ 4 мин кривая рис. 4.7 хорошо аппроксимируется гиперболой W = Pt = 2,2 Дж/см2. Уровень, соответствующий времени примерно 4 мин, определяет реальную чувствительность способа, которая составляет около 15 мВт/см2. Отклонение кривой рис. 4.7 от гиперболы W = const при t > 4 мин объясняется влиянием самопроизвольного испарения воды из раствора.