DE2161836B2 - Strahlenempfindliches Aufzeichnungsmaterial - Google Patents

Strahlenempfindliches Aufzeichnungsmaterial

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DE2161836B2 DE2161836A DE2161836A DE2161836B2 DE 2161836 B2 DE2161836 B2 DE 2161836B2 DE 2161836 A DE2161836 A DE 2161836A DE 2161836 A DE2161836 A DE 2161836A DE 2161836 B2 DE2161836 B2 DE 2161836B2
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Description

ßen, kennzeichnet ein Lippmansches Interferenzmuster, wobei die Objektwellenfront und die Bezugswellenfront von entgegengesetzten Seiten des Aufzeichnungsmaterials 1 her aufeinander gerichtet sind, d. h. unter einem Winkel zwischen 90 und 180° C.
Die folgende Beschreibung und die Beispiele betreffen ein dickes holographisches Beugungsgitter. Selbstverständlich können die beschriebenen Verfahrensarten und Stoffe auch leicht für andere Aufzeichnungszwecke verwendet werden, beispielsweise zur Erzeugung von Volumenhologrammen, Informationsspeichern hoher Dichte, Wellenleitern und anderen optischen Elementen wie z. B. Linsen. Die Beschreibung erfolgt für ein Beugungsgitter, da seine Herstellung die Probleme aufzeigt, welche zur Aufzeichnung in und auf lichtempfindlichen Stoffen bzw. in deren Volumen und auf deren Oberfläche zu lösen sind.
Die im folgenden beschriebenen Aufzeichnungsmaterialien und Aufzeichnungsverfahren zeigen eine neue Art. der Volumenaufzeichnung, wobei die aufrechnende Strahlung eine einzigartige Kombination von Ergebnissen zur Folge hat Es wird eine Änderung des Brechungsindex und ein Bleichen erreicht. Daher kommt ein nach der Erfindung arbeitender Aufzeichnungsträger dem Idealfall nahe, denn er absorbiert zunächst die aufzeichnende Strahlung und ermöglicht so eine Informationsaufzeichnung, danach ist er nicht absorbierend und erlaubt ein tieferes Eindringen der aufzeichnenden Strahlung und eine Modulation der Auswertestrahlung ohne Dämpfung durch Absorption und/oder unerwünschte Beugung. Die Änderung des Brechungsindex ist vorzugsweise ein Ergebnis von Änderungen der molekularen Dichte des Aufzeichnungsträgers. Diese Änderungen werden gegenwärtig auf Photopolymerisation und/oder Photoverschiebungen zurückgeführt. Die außergewöhnlich hohe Beugungswirkung bei den in den Beispielen beschriebenen Aufzeichnungsträgern (98 bis 100%) zeigt, daß der wichtigste Vorgang in einer Photoverschiebung besteht. Das durch Strahlungseinwirkung bleichbare Material Auramin O absorbiert die Strahlung innerhalb des sichtbaren Spektrums und erfährt eine Seitenkettendissoziation in zwei Moleküle, von denen eines Styrol ist. Die Seitenkettendissoziation in starren Medien wurde von G. Porter und E. Strachan in der britischen Zeitschrift Faraday Society Transactions, Bd. 54, Seite 1595 ff., beschrieben. Wenn Styrol das polymere Material ist, zu dem das Auramin O hinzugefügt wird, so bindet sich das dissoziierte Styrolmolekül an der Styrolmatrix, d. h., es wird an sie angelagert bzw. verschoben, wodurch sich ein Anstieg der molekularen Dichte und damit eine Änderung des Brechungsindex ergibt. Der dissoziierte Farbstoff absorbiert dann nicht mehr, so daß die Seitenkettendissoziation bewirkende Strahlung und/oder andere Mechanismen auf den Farbstoff innerhalb des gesamten Volumens des Aufzeichnungsmaterials einwirken können.
Der Mechanismus dieser Photoverschiebung kann auf alle aromatischen Moleküle angewendet werden. Insbesondere Moleküle der allgemeinen Struktur
C6H5CHXCH2Y
erfahren eine photochemische Seitenkettendissoziation in zwei Moleküle, von denen eines Styrol
(CH2CHC6H5)
ist, v/enn ein starres Medium vorliegt. Auramin O ist ein Diphenylmethanmolekül der angegebenen allgemeinen Struktur.
Die nicht bestrahlten Bereiche des Aufzeichnungsträgers werden durch das vorhandene Peroxid, durch Absorption von Energie in Form von Wärme oder durch freie Energie des irreversiblen Dissoziationsvorganges ausgebleicht
Die erfindungsgemäß mögliche einzigartige Aufzeichnungsart im Volumen des Aufzeichnungsmaterials kann auch durch einen durch Strahlungseinwirkung
ίο bleichbaren Farbstoff erklärt werden, der die einfallende Strahlung absorbiert für die eine polymere Verbindung als Matrix normalerweise unempfindlich ist Dabei tritt gleichzeitig eine Übertragung der absorbierten Energie auf der polymeren Verbindung auf, wodurch zusätzliche Polymerisation hervorgerufen wird und eine erhöhte molekulare Dichte und eine Änderung des Brechungsindex erreicht wird. Die absorbierte Strahlung bleicht gleichfalls den bleichbaren Farbstoff, so daß die aufzeichnende Strahlung eindringen kann und das Material für Auswertestrahlung durchlässig ist
Die vorzugsweise angewandten polymeren Verbindungen sind als optische Klebstoffe verwendbare Styrol-Methacrylsäureester-Mischpolymerisate. Diese haben allgemein eine hohe Durchlässigkeit für den sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Strahlungsspektrums der im folgenden gelegentlich auch als Licht bezeichnet wird. Die Klebeeigenschaften dieser Stoffe lösen viele Handhabungsprobleme. Ferner sind die meisten Klebstoffe bei Aushärtung relativ neutral gegenüber extremen Umgebungseinflüssen physikalischer und chemischer Art. Da sie in optischen Anordnungen verwendet werden, sind sie frei von Teilchenstrukturen, die eine Bildverschlechterung verursachen könnten.
Diese optischen Klebstoffe oder Kitte sind in ihrem Herstellungs- oder Vorbereitungszustand flüssig, wodurch Handhabungs- und Bilderzeugungsprobieme entstehen. Flüssigkeiten sind allgemein schwieriger anzuordnen und zu verarbeiten, insbesondere bei optischen Systemen, bei denen eine starre Zuordnung der Einzelelemente gewünscht ist. In der Holographie soll der Aufzeichnungsträger beispielsweise fest relativ zum Interferenzmuster (Muster 2 in der Figur) angeordnet sein, da der Abstand zwischen den Streifen von der Wellenlänge abhängt und jede Vibration oder sonstige Bewegung eine gleichmäßige Bestrahlung des Aufzeichnungsträgers zur Folge hätte. Daher wird bei dem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterial das Styrol-Methacrylsäureester-Mischpolymerisat zumindest teilweise ausgehärtet, bevor die aufzeichnende Strahlung einwirkt, so daß eine gewisse strukturelle Festigkeit verwirklicht wird. Diese starre Struktur ist gleichfalls günstig für die Seitenkettendissoziation des bestrahlten Auramine O.
Vorzugsweise werden als Styrol-Methacrylsäureester-Mischpolymerisate Harze mit den Eigenschaften optischer Klebstoffe verwendet, die bei Einwirkung ultravioletter Strahlung eine Polymerisation erfahren. Bei den beschriebenen Ausführungsformen sind die monomeren Stoffe auch durch Wärme und/oder durch Beifügung eines organischen Peroxids polymerisierbar, zumindest teilweise werden sie durch die Beigabe des peroxidischen freien radikalerzeugenden Starters polymerisiert Zur Entfernung des Trägerlösungsmittels für das Mischpolymerisat und das monomere Material wird allgemein Wärme verwendet, obwohl sie auch eine gewisse Polymerisation hervorruft. Eine Erwärmung der Mischung über die Glasübergangstemperaturen
hinaus gewährleistet eine starre Struktur. Eine Prüfung dieser teilweise ausgehärteten Mischpolymerisate Einwirkung der ultravioletten Strahlung zeigt, daß sie praktisch die gesamte ultraviolette Strahlung in einer Tiefe absorbieren, die geringer als eine Wellenlänge ist. Da der ultraviolette Bereich Strahlungswellenlängen von 325 bis 375 mm umfaßt, wird eine Information im Volumen eines Aufzeichnungsmaterials mit einer Dicke mit dem Vielfachen einer Wellenlänge, d. h. mit einer Dicke von 1 bis 10 Mikron, nicht aufgezeichnet, da die gesamte aufzeichnende Strahlung nahe der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials absorbiert wird.
Der Erfindung liegt ferner die Erkenntnis zugrunde, daß ein durch Strahlungseinwirkung bleichbarer Farbstoff als Sensibilisierungsfarbstoff geeignet ist. Normalerweise werden solche Stoffe nämlich als Sensibilisierungsfarbstoffe abgelehnt, da sie bei Bestrahlung in einen Leukozustand übergehen, d. h. in einen nicht absorbierenden oder gebleichten Zustand. Bei der Erfindung ermöglicht der bleichbare Farbstoff, daß die absorbierte Strahlung Änderungen des Brechungsindex kontinuierlich im Volumen des Aufzeichnungsmaterials erzeugt, da die bestrahlten Bereiche nicht absorbierend gemacht werden und die Strahlung daher weiter in das Volumen des Aufzeichnungsmaterials eindringen kann. Ein gleichermaßen überraschendes Ergebnis ist die Tatsache, daß ein nicht bleichbarer Farbstoff, der dem bleichbaren Farbstoff beigefügt wird, bei Bestrahlung gleichfalls nicht absorbierend gemacht wird. Dies ermöglicht eine wesentliche Verbreiterung des Bereichs der für die aufzeichnende Strahlung verwendeten Wellenlängen, da das Absorptionsband des eigentlichen bleichbaren Farbstoffs ausgedehnt wird.
Die folgenden Beispiele zeigen spezielle Zusammensetzungen für ein Aufzeichnungsmaterial sowie dessen Herstellung. Das Styrol-Methacrylsäureester-Mischpolymerisat und der bleichbare Farbstoff Auramin O werden dabei so ausgewählt, daß die Bestrahlung des Sensitivierungsmittels ein Molekül freigibt, welches sehr ähnlich dem polymeren Matrixmaterial ist, so daß die molekulare Dichte ansteigt.
Unter einer Beugungswirkung versteht man das Verhältnis des durch das Aufzeichnungsmaterial in die erste positive Ordnung gebeugten Lichtes zur Summe aus dem in die erste positive Ordnung gebeugten Licht und aus dem in die nullte Ordnung gebeugten Licht. Messungen werden durchgeführt, indem ein kohärenter Strahl durch das bestrahlte Aufzeichnungsmaterial unter dem Braggschen Winkel auf eine Photozelle gerichtet wird, die so angeordnet ist, daß sie in der positiven ersten Beugungsordnung liegt, und durch Richtung desselben Strahls durch das Aufzeichnungsmaterial normal zum Beugungsgitter auf eine Photozelle, die in der nullten Beugungsordnung liegt.
Beispiel I
Das photopolymerisierbare Material ist ein Styrol-Methacrylsäureester-Mischpolymerisat, ein optischer Kitt mit einem Klebstoff aus einem lichtempfindlichen synthetischen Harz. Es härtet in ca. 5 min bei Einwirkung ultravioletter Strahlung, insbesondere der Strahlung einer Lampe mit einer Leistung von 275 Watt. Die Aushärtung kann für größere Fertigkeitswerte auf 30 min ausgedehnt werden. Das Material hat eine gemessene Viskosität von 830 cP bei 25°C. Ferner hat es ein spezifisches Gewicht von 1,12 (Spindel 3, 60 Umdrehungen pro Minute), eine Betriebstemperatur von -56 bis +920C, einen Brechungsindex von 1,5316 und eine Lichtdurchlässigkeit von 93% für Welleniän gen von 400 bis mehr als 800 nm. Nach Aushärtung fließt es nicht unter Wärme- und Druckeinwirkung, e löst sich nicht in Keton, Ester, aromatischen odei aliphatischen Lösungsmitteln und widersteht nichtoxi dierenden Mineralsäuren bis zu 70%, jedoch wird e; durch konzentrierte Natriumhydroxidlösungen langsan angegriffen. Die Bindung des ausgehärteten Mischpo lymerisats wird durch Aceton erweicht. Das photopo
ίο lymerisierbare Material wird durch ultraviolette Strah lung oder durch Beifügung von 8 Tropfen eine; organischen Peroxids als Katalysator zu 10 g Materia ausgehärtet. Die Aushärtungsgeschwindigkeit wire erhöht oder verringert, indem größere oder kleinen
ι 5 Konzentrationen des Katalysators beigegeben werden Wärme beschleunigt die Aushärtung, wenn ultraviolett Strahlung oder ein Katalysator verwendet wird.
10 Milliliter des photopolymerisierbaren Material« werden mit 0,4 ml einer gesättigten Lösung vor Auramin O in Methanol (durch Strahlung bleichbare; Material) und 0,6 ml Peroxid-Katalysator (organische; Peroxid) gemischt. Die Stoffe werden von Hanc miteinander gemischt, bis die Schlierenbildungen nich mehr sichtbar sind. Die Stoffe werden in eine Unterdruckkammer eingegeben, die auf 0,1 mm Quecksilbersäule gebracht ist, bis überschüssige Luft aus dei Mischung entfernt ist. Im viskosen Zustand wird die Mischung mit einem Glasstab auf eine flache, transparente Glasplatte bis zu einer mittleren Stärke von
so 300 μΐη aufgebracht. Dann wird eine dünne transparente Glasplatte als Deckplatte auf die Mischung aufgelegt. Diese Deckplatte verhindert Oberflächendeformationen der Mischung bzw. des Aufzeichnungsmaterials während der Bestrahlung. Die Probe wird in einen Ofen
3> bei einer Temperatur von 80° C eingegeben, um die Aushärtung mit dem Katalysator zu beschleunigen. Sie wird wieder herausgenommen, wenn sie ausreichend starr ist, so daß ein Widerstand gegen Zerfließen durch Schwerkraft vorhanden ist.
Die so zubereitete Probe ist Aufzeichnungsmaterial das mit einer Strahlung behandelt wird, für die das Auramin O empfindlich ist. Diese Strahlung liegt vom ultravioletten bis zum gelb-grünen Bereich und hat eine Spitze bei ca. 420 nm. Die Lichtquelle enthält Linien, die von einem 2,5 Watt-Argonlaser abgegeben werden. Der durch den Laser erzeugte Strahl wird gesammelt, in zwei Strahlen mittels eines Strahlenteilers aufgeteilt und an Spiegeln reflektiert, so daß ein stationäres Interferenzmuster entsteht. Der Schnittwinkel der beiden
so Strahlen wird ausgehend von wenigen Grad geändert bei denen die Interferenzmusterstreifen, beispielsweise die Streifen 3 in der Figur, nahezu normal zur Ebene des Aufzeichnungsträgers verlaufen. Die Änderung erfolgt bis zu fast 180°, bei diesem Wert verlaufen die Interferenzstreifen nahezu parallel zur Ebene des Aufzeichnungsträgers.
Das teilweise ausgehärtete und aus dem Ofen herausgenommene Aufzeichnungsmaterial wird weiter durch die mit dem Laser erzeugte Strahlung in Form des Interferenzmusters ausgehärtet. Die Bestrahlung ergibt eine Änderung des Brechungsindex von ca. 5 · 10-3. Die Änderung des Brechungsindex ist in erster Linie das Ergebnis eines Anstiegs der molekularen Dichte in den bestrahlten Bereichen. Sie tritt praktisch gleichmäßig im
t>5 gesamten Volumen des Aufzeichnungsmaterials auf. Auramin O ist bei Vorhandensein von Peroxid bis zum farblosen Zustand bzw. Leukozustand bleichbar, deshalb nimmt das Aufzeichnungsmaterial in seiner Tiefe
praktisch ungedämpfte Strahlung auf und ist in den bestrahlten Bereichen praktisch durchlässig für sichtbare Strahlung, l-'ür einen Auswertestrahl, der mit dem oben beschriebenen Argonlaser erzeugt wird und unter dem Braggschcn Winkel auf das Aufzeichnungsmaterial gerichtet wird, ergibt sich eine Beugungswirkung von mehr als 90%.
Beispiel Il
Gemäß Beispiel I wird ein Aufzeichnungsmaterial hergestellt, mit dem Unterschied, daß eine gesättigte Lösung des Farbstoffes Äthylviolctt in Methanol der Grundmischung von photopolymcrisierbarcm Material wie in Beispiel 1. Auramin O und Katalysator zugegeben wird, wobei folgende Anteile vorliegen; 10 ml photopolymeriscrbares Material wie in Beispiel 1, 0,2 ml gesättigte Lösung von Auramin O in Methanol, 0,3 ml Peroxid-Katalysator (organisches Peroxid) und 0,1 ml gesättigte Lösung von Äthylviolctt in Methanol.
Das Aufzeichnungsmaterial wird wie in Beispiel I mit allen Hauptspektrallinien des 2,5-Watt-Argonlascrs und eines 1-Watt-Kryptonlasers bestrahlt. Diese Linien liegen zwischen 457.9 nm und 647,0 nm. Die Wirkungsgrade der erhaltenen holographischen Volumenbeugungsgittcr sind:
Beispiel IV bis IX
Wellenlänge Hncrpic (lirp ■ cm) • 10" Wirkungsgrad
457.9 ηm 5.4 • 107 98%
476,5 nm 2,1 • 10' 97%
488,0 nm 7 • 10« 97%
514,5 nm 7.6 ■ 10« 87%
520,8 nm 5,5 ■ 10« 92%
568,2 nm 2,3 ■ 107 91%
632,8 nm 8.2 • to7 91%
647,1 nm 8.2 90%
Das außergewöhnliche Lrgebnis dieses Beispiels besteht darin, daß das Äthylviolctt zusammen mit dem Auramin O bis zum farblosen Zustand ausgebleicht wird, während dies bei Fehlen von Auramine O nicht der Fall ist.
Beispiel III
Ein Aufzeichnungsmaterial wird hergestellt und bctrahlt gemäß Beispiel Il mit dem Unterschied, daß anstelle des Äthylviolctts in gleicher Antcilmcngc Rhodamin B, ein Xanthen. verwendet wird. Die Polymerisation tritt bei Strahlung zwischen 450 und 700 nm auf, dabei wird das Rhodamin B bei Vorhandensein von Auramin O ausgebleicht, bei Fehlen von Auramin O jedoch nicht.
Ils werden Aufzeichnungsmaterialien hergestellt und bestrahlt gemäß Beispiel 111, wobei anstelle des Rhodamin B folgende Aminotriphenylmethan-F'arbstoffc und Wellenlängen vorgesehen sind: Brilliantgrün 450-770 nm, Malachitgrün 450-759 nm, Victoriablau 450 —770 nm. Ferner werden Eosin bei 450 —660 nm und Frythrosin bei 450-560 nm verwendet. Jeder Farbstoff bleicht bei Vorhandensein von Auramin O bis zum farblosen Zustand aus, bei Fehlen des Auramins O jedoch nicht. Die Beugungswirkungen des erhaltenen Gitters liegen in allen Fällen über 90%.
Beispiel X
Εϊίπ Aufzeichnungsmaterial wird folgendermaßen hergestellt: 5 ml Styrolmonomer, stabilisiert mit tert,-Butylpyrocatechol, werden mit 1 g Isobutylmethacrylat copolymerisiert. Mit dem flüssigen Copolymer aus Styrol und Isobutylmethacrylat werden 2 ml Auramin O, Farbstoffanteil 83%, in Form einer in Methanol gesättigten Lösung, gemischt. 0,1 g Benzoylperoxid wird dieser Mischung beigegeben. Das organische Peroxid liefert freie Radikale für Monomer-Polymerisation und gemäß den Bedingungen zur Bleichung des Auramin O. Diese Mischung hat eine Viskosität von ca. 15OcP. Die Mischung wird bei 0,1 Torr entlüftet und bis zu einer Stärke von ca. 300 μιη auf eine Glasplatte aufgebracht. Fine Deckplatte wird auf die Mischung aufgelegt, um eine gleichmäßige Stärke zu gewährleisten und Oberflächendeformationen zu verhindern (die Dicke der Schicht ist im vorliegenden und in allen anderen Beispielen ein Mehrfaches der Bestrahlungswcllenlänge, um die Braggschen Bedingungen zu erfüllen).
Die beschichtete Glasplatte wird in einen Ofen mit 800C Temperatur 1 Minute lang oder bis zur ausreichenden Aushärtung der Schicht eingegeben, die ein Fließen unter Schwerkraft verhindert. Die erhaltene Struktur ist das Aufzeichnungsmaterial. Es wird gemäß Beispiel I zur Bildung eines Volumenbeugungsgitters bestrahlt.
In allen vorstehenden Beispielen sind die zur Änderung des Brechungsindex in der Größenordnung von 10 -4 bis 10 ~J erforderlichen Energiewerte ca. IO6 bis 10" Erg/cm2. Alle Aufzeichnungsträger haben eine Auflösung in der Größenordnung von 5000 Linicn/nm.
Die Aufzeichnungsträger der vorstehenden Beispiele können anstelle durch Beschichtung auch durch Gießen in Formen hergestellt werden. Hierbei können die Klebstoffcigenschaften minimal gehalten werden oder vollständig entfallen.
llieivu I Hliiti Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Strahlenempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einer Schicht, die einen durch Strahlungseinwirkung bleichbaren Farbstoff, eine polymere Verbindung und gegebenenfalls einen Sensibilisierungsfarbstoff enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht als bleichbaren Farbstoff Auramin O (CI. Nr. 41000), als polymere Verbindung ein weiterpolymerisierbares Styrol-Methacrylsäureester-Mischpolymerisat und gegebenenfalls einen Polymerisationskatalysator enthält.
2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Sensibilisierungsfarbstoff Äthylviolett (CI. Nr. 42 600), einen Xanthenfarbstoff, Brillantgrün (CI. Nr. 42 000), Viktoriablau (CI. Nr. 4445), Eosin A (CI. Nr. 768) oder Erythrosin (CI. Nr. 45 430) enthält
3. Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsmaterials, bei dem eine ausbleichbare Verbindung, ein polymerisierbares Bindemittel und gegebenenfalls ein Polymerisationskatalysator vermischt und auf einen Schichtträger aufgebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß als ausbleichbare Verbindung Auramin O (CI. Nr. 41 000) und als polymerisierbares Bindemittel ein Styrol-Methacrylsäureester-Mischpolymerisat verwendet wird und daß das Mischpolymerisat auf dem Schichtträger teilweise ausgehärtet wird.
4. Verwendung des Aufzeichnungsmaterials nach Anspruch 1 zur Herstellung eines Beugungsgitters.
Die Erfindung betrifft ein strahlenempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einer Schicht, die einen durch Strahlungseinwirkung bleichbaren Farbstoff, eine polymere Verbindung und gegebenenfalls einen Sensibilisierungsfarbstoff enthält, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung zur Herstellung eines Beugungsgitters.
Für viele Arten der Aufzeichnung werden Photopolymere verwendet, beispielsweise zur Herstellung von Beugungsgittern, Volumenhologrammen und optischen Wellenleitern. Bei den Beugungsgittern kann für einen optisch transparenten Aufzeichnungsträger mit Interferenzstreifen innerhalb seines Volumens in Form von Änderungen des Brechungsindex eine Brechungswirkung von 100% vorausgesagt werden. Dieser Wert wird intuitiv angezweifelt, da der transparente Aufzeichnungsträger die einfallende Strahlung nicht absorbiert, sondern eine Modulation der durchgelassenen Strahlung durch die Änderung des Brechungsindex zwischen bestrahlten und nichtbestrahlten Bereichen erzeugt. Ein Problem bei der Verwirklichung des vorhergesagten Wirkungsgrades für das Beugungsgitter und bei der Optimierung der Leistung bei anderen Anwendungsfällen besteht darin, einen Aufzeichnungsträger zu finden, der transparent und dabei elektrisch und/oder chemisch lichtempfindlich ist.
Dieses Problem konnten auch die aus den DE-PS 4 90 319 und 6 15 629 bekannten Verfahren, bei denen man sensibilisierte bleichbare Farbstoffe in Gelatine, Papier, Cellulosederivate oder Kondensationsprodukte aus Harnstoff und Formaldehyd einarbeitete, nicht lösen.
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65 Eine Möglichkeit zur Entwicklung eines gewünschten Aufzeichnungsmaterials besteht darin, Photopolymeres zu verwenden, die für sichtbare Strahlung transparent und für einen anderen Teil des elektromagnetischen Strahlungsspektrums chemisch empfindlich sind. Ein Beispiel eines derartigen Aufzeichnungsträgers ist in Applied Physics Letters, Bd. 16, Nr. 12, Seiten 486 bis; 489, beschrieben, wobei Polymethylmethacrylat, das für den sichbaren Teil des Spektrums durchlässig ist, aus einem mit ultravioletter Strahlung bestrahlten monomeren Methylmethacrylat gebildet wird. Dieses Verfahren hat keineswegs ideale Eigenschaften, insbesondere bei einer Aufzeichnung von Informationen im Volumen dieses Aufzeichnungsmaterials. Das Problem besteht darin, daß die aufzeichnende Strahlung bei der Durchdringung absorbiert wird. Die Strahlung muß daher sehr stark sein und/oder die Absorption des Aufzeichnungsmaterials muß gering sein, wenn in der Tiefe des Materials Änderungen erzeugt werden sollen.
Aufgabe der Erfindung ist ein Aufzeichnungsmaterial der eingangs genannten Art, das in hohem Maße für Auswertestrahlung durchlässig ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch das obengenannte strahlenempfindliche Aufzeichnungsmaterial, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Schicht als bleichbaren Farbstoff Auramin O (CI. Nr. 41 000), als polymere Verbindung ein weiterpolymerisierbares Styrol-Methacrylsäureester-Mischpolymerisat und gegebenenfalls einen Polymerisationskatalysator enthält.
Mit diesem Material ist eine Speicherung elektromagnetischer Strahlungsmuster in drei Dimensionen, d. h. innerhalb des Volumens des Aufzeichnungsmaterials, möglich. Insbesondere wird auch die Herstellung sehr wirksamer Volumenbeugungsgitter gewährleistet.
Gemäß einer Ausführungsform stellt man das Aufzeichnungsmaterial dadurch her, daß man den bleichbaren Farbstoff Auramin O mit einem weiterpolymerisierbaren Styrol-Methycrylsäureester-Mischpolymerisat und gegebenenfalls einem Polymerisationskatalysator mischt und das Mischpolymerisat teilweise aushärtet.
Das Auramin O ermöglicht eine Reaktion des Aufzeichnungsmaterials auf Strahlung innerhalb des sichtbaren Spektrums, wodurch lokale Änderungen des Brechungsindex erzeugt werden. Gleichzeitig wird das Aufzeichnungsmaterial durch die Aufzeichnungsstrahlung gebleicht, so daß die Strahlung das Volumen des Aufzeichnungsmaterials durchdringen und es für die Auswertestrahlung transparent machen kann. Ferner sind schwierige Probleme, die normalerweise bei der Handhabung lichtempfindlicher flüssiger Monomere auftreten, durch Einleitung der Polymerisation mit Wärme und/oder Katalysatoren gelöst. Die Handhabung des Materials wird ferner durch Einlagung eines Klebemittels in das monomere Material erleichtert.
Eine Erläuterung der Erfindung ergibt sich aus der folgenden Beschreibung anhand der Figur. Diese zeigt eine schematische Darstellung eines dicken Aufzeichnungsmaterials 1 und eines ihn überlagerten Interferenzmusters 2. Das Interferenzmuster enthält eine Anzahl Streifen 3, die durch Wechselwirkung interferierender kohärenter Strahlungswellenfronten erzeugt werden. Das Interferenzmuster 2 ist durch Wechselwirkung einer sphärischen oder ebenen Bezugsstrahlungs-Wellenfront und einer durch ein Objekt modulierten Wellenfront entstanden. Der Winkel, den die Streifen mit den Flächen des Aufzeichnungsmaterials einschlie-
DE2161836A 1970-12-14 1971-12-13 Strahlenempfindliches Aufzeichnungsmaterial Ceased DE2161836B2 (de)

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