Текст книги "Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2007 №1"

Автор книги: Журнал «Домашняя лаборатория»

сообщить о нарушении

Текущая страница: 15 (всего у книги 39 страниц)

Полезно также зашунтировать регулирующий транзистор сопротивлением, чтобы нагрев при его отключении не полностью прекращался, а составлял несколько больше половины потребной мощности. В цепь последовательно нагревателю следует включить лампочку на 2,5 в и, зашунтировав её резистором, добиться её горения в «0,7 накала» при полной мощности. Она служит очень удобным индикатором работы термостата.

При регулировке термостата следует подобрать температуру, при которой весь иод испаряется с окон за 10–15 минут, а затем ещё повысить её на 10–20°, учитывая, что астрономические ячейки иногда работают на морозе. Окончательную настройку температурного режима следует производить при той температуре, при которой ячейка будет работать (то есть на её рабочем месте).

Часть 3. В заключении.

Глава 27. Голография.

Имея в наличии лазер, грех не изготовить несколько голограмм. Их можно показывать даже самым непосвящённым лицам, которые приходят в восхищение от вида простого стёклышка, за которым в воздухе «висит» «монета».

Голограммы для своего изготовления требуют трёх вещей: лазера, голографического фотоматериала с разрешением пять тысяч линий на миллиметр и головы с руками.

Делать голограммы небольших предметов, например, монет – очень легко. В помещении длинной несколько метров на разных столах (обычных, а не виброгасящих) ставят лазер и голографическую установку.

Лазер обычно даёт некруглый и неравномерный по сечению пучок. Для того, чтобы убрать неравномерность пучка, следует собрать его в «точку» с помощью собирающей линзы с фокусным расстоянием около ста миллиметров. В фокусе этой линзы следует поместить «пространственный фильтр» – кусочек медной фольги с проколотым иголкой отверстием возможно меньшего диаметра. Пространственный фильтр следует поместить на одном столе с лазером. Его назначение – отсекать в фурье-образе все пространственные частоты, кроме нулевой.

После прохождения фокуса пучок начнёт расширятся. Там, где он расширится достаточно, чтобы осветить всю «сцену», и следует помещать установку для записи голограммы. Проще всего записывать голограммы монет. Они имеют хорошо просматриваемый на голограмме рельеф, небольшую «глубину сцены». Для получения качественной голограммы положение предмета и фотопластинки не должно меняться за время экспозиции больше чем на 0,1–0,2 микрона.

Это можно обеспечить следующим образом: в бруске из металла или текстолита следует просверлить два отверстия и нарезать в них резьбу под винты М-6. Эти винты будут прижимать к бруску плоские пружины из стали (например, пружина от старого будильника) или другого подходящего металла. Похожее устройство применяется в микроскопах для прижима предметного стекла. Между винтами на брусок укладывается монета, а на неё фотослоем – пластинка. Между монетой и пластинкой полезно запустить каплю прозрачного вазелинового масла. Это позволит уничтожить отражение от обратной стороны пластинки и вызванные им слабые, но противные интерференционные полосы.

Готовую сборку следует поставить на пути лазерного пучка и проэкспонировать пластинку. Делается это следующим способом: Луч закрывается каким либо предметом, сборка укладывается в нужное место и выдерживается несколько минут, чтобы она перестала менять форму из-за охлаждения после нагрева руками. Затем луч открывается на время экспозиции. Она может меняется в очень широких пределах (на два порядка), но при малой экспозиции появляется «шум» – голограмма становится мутной, а слишком большая – бессмысленна и увеличивает возможность деформаций в системе и порчи голограммы. Обычно выдержка составляет несколько десятков секунд.

Проэкспонированную пластинку надо вытереть чистой тканью от масла и проявить в специальном голографическом проявителе. От обычного он отличается следующим: в него добавляется вещество, способное растворять бромистое серебро, которое таким образом может диффундировать из не засвеченных мест эмульсии к засвеченным и там восстанавливаться до металлического. Этот процесс называется «внутриэмульсионным диффузионным переносом» – «ВЭДЭПЭ проявитель». Такой проявитель позволяет увеличить в четыре раза яркость готовой голограммы, не слишком повышая уровень её шумов. Добавлять можно сульфит натрия (около 100 граммов на литр рабочего раствора), роданид аммония (около 10 г/л), тиосульфат натрия (концентрацию следует подобрать). Можно также попробовать насыщенный раствор хлористого натрия.

В качестве «базового» проявителя можно применить почти любой, например УП-2, или фенидон-гидрохиноновый для фотоплёнок. Проявитель следует разбавить водой раз в десять, добавить растворитель галоидного серебра и проявлять пластинку, пока она не почернеет полностью, а затем ещё такое же время. Состав проявителя следует подобрать. Он не очень критичен. Перепроявить пластинку в ВЭДЭПЭ проявителе невозможно! Раствор следует готовить из концентрированного раствора проявителя и растворителя галогенного серебра непосредственно перед проявлением в небольших количествах. Использованный раствор лучше выливать.

После проявления пластинку следует промыть минут десять в проточной воде (можно работать на свету) и затем отбелить и высушить. Отбеливание и сушку можно совместить. Пластинку выдерживают в смеси дистиллированной воды и этилового спирта 50 на 50. В этот раствор следует добавить йод.

Он прореагирует с металлическим серебром и превратит его в йодистое. Оно имеет больший, чем у желатины коэффициент преломления. Вместо йода можно (и даже лучше) добавить аптечную настойку йода. В ней есть йодистый калий, который повышает стойкость голограмм на свету. Настойки следует брать 20–50 граммов на литр раствора. Отбеленную голограмму следует поместить на несколько минут в девяносто процентный спирт и затем на то же время в чистый спирт. Вынув из неё уже готовую голограмму, её быстро протирают пористой бумагой для удаления остатков спирта. Затем выдерживают на воздухе для стабилизации. При этом фотослой увлажняется до своего естественного состояния и изображение приобретает свой естественный цвет, то есть цвет лазерного луча, которым голограмма была записана.

Рассматривать её можно при почти любом освещении. Это возможно потому, что она сама «отбирает» нужную длину волны света из белого и нерезкость из-за конечных размеров источника света не очень сильно снижает чёткость изображения. Нерезкость мала только при небольшом расстоянии изображения от плоскости фотослоя. Это свойственно голограммам типа той, которую мы записали. Она называется «голограммой со встречными пучками» или, по имени изобретателя, голограммой Денисюка». В её фотоэмульсии при записи и последующей обработке формируются слои из сильно преломляющего йодистого серебра и желатины. В толще эмульсии (около пятнадцати микрон) их получается штук пятьдесят, поэтому такую голограмму называют ещё «толстослойной». Это своего рода многослойное зеркало. Оно образовано интерференцией почти параллельного (слегка расходящегося) опорного пучка и идущего ему навстречу отражённого предметного пучка. Поэтому, если осветить голограмму пучком, похожим на опорный, то она сформирует пучок, похожий на предметный, т. е. восстановит изображение там, где был предмет.

К этому мы можем добавить следующее. Можно писать голограммы и с другими источниками света (например, ртутной лампой), но тогда глубина сцены не должна превышать десятков микрон из-за низкой пространственной когерентности света лампы. Сейчас есть простые и дешёвые полупроводниковые лазеры с достаточно большой длинной когерентности. По длине волны они похожи на гелий-неоновые лазеры, для которых и выпускаются голографические материалы.

Фотопластинки для голографии чувствительны к красному свету («Панхром»), поэтому их следует обрабатывать при слабом зелёном свете, в котором нет красных и синих лучей, либо в темноте.

К фирменным фотоматериалам прилагаются и фирменные же способы обработки и комплекты химикатов. Творческий подход к обработке, конечно же, имеет право на существование наряду с фирменным.

В качестве фотоматериала можно применять отфиксирование и пропитанные раствором бихромата аммония почти любые фотопластинки – («БХЖ»), но они чувствительны только к синему и фиолетовому свету. «Проявляют» их в изопропиловом спирте. См. двухтомник «Оптическая голография».

Разделив пучок лазера достаточно точной призмой (см. рис. 38)., можно записать неплохую «толстую» фазовую дифрешётку. Из-за своей большой толщины она имеет ярко выраженный «угол блеска». Чтобы он направлял лучи на первый порядок спектра, пучки при записи разворотом призмы следует направить несимметрично. Один из пучков должен идти перпендикулярно фотослою.

Применив призму с другими преломляющими углами, можно получить решётки и с другим периодом. Если свести вместе три пучка, то получится структура, на которую приятно посмотреть в микроскоп и сквозь которую приятно посмотреть на электрическую лампочку.

Для сведения пучков можно применить и зеркала, но зеркала с наружным покрытием плохо чистить от пыли, а зеркала с внутренним покрытием – дают дополнительные блики от стекла.

Зеркала и призмы следует крепить при записи жёстко, защищая всю сборку от вибрации и медленных деформаций. Оптические элементы можно клеить к металлическому или стеклянному основанию тонким слоем пластилина.

Мелкие вещички (например, ювелирные изделия, можно на время экспозиции приклеить расплавленным сплавом воска с канифолью. Такое приклеивание надёжно. Сплав можно затем смыть спиртом.

Глава 28. Нечеловеческие формы жизни в лаборатории.

При работе в лабораторию могут проникать нежелательные элементы из человекообразных существ, например, воры. Менее опасны кошки, собаки и другие млекопитающиеся, птицы, насекомые, паукообразные, микробы и вирусы.

При взаимодействии с этими формами жизни следует в каждом случае творчески применять приёмы и методы, нейтрализующие их вредные воздействия.

Заповедь первая – всегда первому применять и удерживать инициативу в своих руках. Не следует терять бдительность и, особенно, щёлкать клювом.

Рассмотрим борьбу с этими нежелательными формами жизни применительно к наиболее типичным случаям.

Воры делятся на несколько категорий: ночные, дневные и прочие. Против ночных воров следует применять комплекс мероприятий, состоящий из внешней охраны (надёжный сторож), решёток на окнах и крепких замков. Все звенья этой защиты должны иметь максимальную надёжность. Сторожа с вечера следует поить кофе, а не водкой или вином. Дневные воры проникают в лабораторию с Вашего благоволения и делятся на просто воров и клептоманов. Первых следует выслеживать и бить. Клептоманов нельзя оставлять одних. Прочих воров (побирушек) следует ублажать мелкими подачками, особенно если это «народные умельцы» и то, что они просят, нужно им для работы.

Кошки, собаки, крысы и мыши тоже могут причинить немало неприятностей. Они могут сбрасывать со стола и повреждать ценные изделия. Гадить и метить различные предметы. Собак и кошек лучше надолго в лабораторию не брать, даже кошку для ловли мышей, так как она, в данном случае, не эффективна. Во-первых, кошки не охотятся в незнакомом помещении, справедливо полагая, что в нём могут найтись охотники посильнее, чем они сами. Кроме того, сам процесс кошачьей охоты может сопровождаться битьём посуды и сбросом предметов со стола. Кроме того, они могут служить питательной средой для размножения блох.

Крысы бывают двух типов: серые и белые. Ни те, ни другие в лаборатории приборостроительного профиля не нужны. Крыса является уменьшенным и слегка облагороженным вариантом «демократа». То, что она не может сожрать – она погрызёт и изгадит, наделает в стенах дыр и притащит с собой кучу паразитов и всякой заразы. Поэтому с ними следует беспощадно бороться. Основным критерием наличия ночных налётов крыс является исчезновение мыла. Если мыло исчезло или погрызено, то следует немедленно принять меры.

Кошка для крыс вполне может выполнять ту роль, которую выполнял Ежов при борьбе с человекообразными «демократами». Однако, кошачьей мощи недостаточно для борьбы с крысами. Нужен комплекс мер, и мер продуманных. Травить крыс не следует. Они заползут под пол, сдохнут и будут вонять. Забивать норы можно только в том случае, если сделать новую крысе будет очень трудно (например, если пол бетонный).

Наиболее универсальным способом является крысоловка.

Японцы для борьбы с крысами в своих вычислительных центрах создали специальное устройство, которое при помощи вакуума втягивает крысу в газовую камеру, душит углекислым газом, и упаковывает в картонную коробку. Этот довольно цивилизованный способ обращения с крысами следует, всё же, признать неудачным (хотя автор самостоятельно придумал аналог, правда, без углекислого газа).

К крысоловкам предъявляется одно непременное требование: они должны убивать, а не ловить. Это связано с тем, что крысы быстро устанавливают связь ловушки с опасностью и полностью её игнорируют. По той же причине гораздо легче уничтожить одну-две крысы, чем целую семейку. В идеале, ловушка всегда должна быть во взведённом состоянии, готовая уничтожить вредителя при его первом появлении. Но если крысы не идут в ловушку, то за недельку можно их приучить не бояться опасности, укладывая приманку рядом с основной и на полу, рядом с ловушкой.

Ловушка с рамкой, давилка («домик») хорошо справляются со своими обязанностями. Делают также и электрические ловушки, но автор их не испытывал. Следует заметить, что крыса без вреда переносит разряд на себя конденсатора ёмкостью десять микрофарад, заряженного до напряжения в две тысячи вольт (мыши от такого разряда гибнут в половине случаев).

Вынимая убитых крыс из ловушек, следует соблюдать гигиену, опасаться ранений рук и тщательно мыть их после работы. Ловушку следует доработать, закруглив все острые части, чтобы не поранить руки. Давилка в этом смысле удобнее, так как не расплющивает крысу и не бьёт рамкой по рукам.

Мыши могут уничтожаться теми же приёмами, что и крысы. Но поскольку они «глупее», то мышеловки не боятся. Их можно ловить и стеклянной банкой подходящего размера. Изнутри ко дну банки крепится наживка (даже в виде смоченной подсолнечным маслом тряпки). Банка ставится вверх дном на две параллельно уложенные спички. С другой стороны она подпирается кусочком жести. Пытаясь добраться до пищи, мышь опрокидывает банку, которая и накрывает грызуна. Извлекают его за хвост опасаясь укусов. Для утилизации уничтоженных крыс и мышей можно применять кошек.

Птицы могут залететь в помещение через открытые окна и дверь. Если они не уберутся сами, следует им помочь. Вред от них, как правило, невелик.

Насекомых – мух, комаров, пчёл и прочих видов – можно разделить на полезных и вредных. Полезные (например, пчёлы) подлежат выдворению из лаборатории в целом виде. Пчелу следует накрыть стаканом, когда она старается пролезть сквозь стекло на улицу, и, вставив между стеклом и этим стаканом лист бумаги, поймать её. Вынести во двор и отпустить.

Комаров и почую нечисть следует ловить на лету, развивая быстроту реакции. Хоть такой толк от них будет.

Для уничтожения мух можно применять пипетку с длинным капилляром на конце. Капилляр должен иметь диаметр около миллиметра. Противоположный конец пипетки соединяется с хлорвиниловой трубкой, которую следует зажать между зубами. Если погрузить капилляр в бензин, в него втянется столбик жидкости.

Приблизив его затем к сидящей мухе, резко вдуваем воздух в трубку (одними губами). На муху при этом попадает капля жидкости с малым поверхностным натяжением, которая приводит к мгновенной гибели насекомого. Так можно убить даже сидящего слепня. Идеальной жидкостью для этих целей является октан. Низкое поверхностное натяжение, слабый запах и не ядовитость очень удачно сочетаются в этом веществе. Таким образом можно истреблять мух, сидящих на стеклянной посуде, нитках и других предметах, на которых обычная мухобойка не пригодна.

Глава 29. Отношения с заказчиком (наиболее серьёзная тема).

Это вечно простая и вечно больная тема. Заказчики делятся на несколько категорий. У одной есть деньги и неинтересная работа. У другой есть идеи, но нет денег. Третьи хотят во что бы то не стало опровергнуть теорию относительности. Денег у них тоже нету. Есть ещё «текущие» клиенты. Им нужна простая и тривиальная аппаратура, типа мышеловок и кухонных кастрюль. У них есть немного денег и масса свободного времени, поэтому их роль сводится к тому, чтобы теперь уже Вам помешать опровергать что-нибудь, решить Основную Задачу жизни и т. д. Эти клиенты похожи на грибы – распространены достаточно широко. Но, в отличие от последних, они встречаются даже зимой. Они доставляют некоторое пропитание, но прокормиться на них тяжело. приедаются быстро.

Наводить порядок в этом хаосе приходится самостоятельно. Всех заказчиков следует внимательно выслушивать, делая заинтересованное лицо т, и внимательно размышляя. Дело в том, что все заказчики, кроме «текущих», понятия не имеют, что же им нужно на самом деле! Это проверенная, непререкаемая истина.

Выслушав, и путём диалога поняв, что же следует изготовить (или создать), надо отложить работу на возможно больший срок. Свободное время потратить в своё удовольствие (то есть на изготовление оснастки, оборудования, уборку лаборатории, поиск денег для закупки вечно недостающих компонентов).

Ни в коем случае не следует брать денег наперёд. Это свяжет Вам руки и лишит возможности выбрать наиболее интересную работу. Говоря об оплате, если о ней вообще возможно говорить, надо надувать щёки и казаться очень умным.

Много на этом не заработаешь, но цену набить себе можно.

К работе следует подходить творчески, чтобы заказчик получал не то, что было договорено, но нечто более изуверское. Работа от этого становится интереснее, а Вы приобретаете славу некоторой стихии, внушающей уважение своей непредсказуемостью. Эта слава позволяет и дальше действовать безнаказанно, потому что со стихии и спросу нет.

При этом обижать заказчиков следует только по сугубо личным мотивам. Например, если человек плохой. Он должен платить за хороших людей деньгами и своим настроением (общее правило).

Гоняться за деньгами не следует, это не интересно и не престижно.

Следует ориентировать клиента на поставку материалов и прочих полезных вещей. Низменные запросы могут быть у «новых русских», а люди, умеющие работать руками, должны быть выше этого. Иначе и о них начнут слагать непочтительные анекдоты. К тому же гораздо лучше продвинуть науку или жизнь вперёд, чем скушать избыточные калории. Они могут испортить Вашу спортивную фигуру, придав взамен благородную осанку и солидный вид, из-за чего люди начнут относится к Вам серьёзно. Это опять же может лишить Вас свободы действий.

Итак, заказчики существуют для того, чтобы скрашивать скуку буден, поставлять интересную работу и поддерживать кое-как Ваше физическое существование. Общаясь с ними, следует создать себе доброе (то есть громкое) имя и больше не о чём не заботиться.

Глава 30. Правила работы.

1) Делай хорошо. Плохо оно само получится!

2) Если у других нету того, что Тебе нужно, ищи у себя!

3) Хлам всегда занимает весь предоставленный ему объём!

4) То, что Ты выбросил сегодня – будешь искать завтра!

5) Пока работает станок – работаешь и Ты!

6) Не следует оставлять дома и в лаборатории включённые электроприборы (особенно нагреватели). Лучше возвратиться в холодный дом, чем на тёплое пепелище!

7) Если у Тебя есть тридцать три неоконченные работы, смело берись за тридцать четвёртую!

8) Следует, в первую очередь, делать работу для наиболее неприятного клиента. Пусть убирается побыстрее!

_{Литература:}

_{Дяков Д.И., Лермантов В.В. «Руководство к обработке стекла на паяльном столе». Госиздат.}

_{1924 г. Китайгородский И. И. «Стекло и стекловарение»}

_{1950 г. Бардин А.Н. «Технология оптического стекла».}

_{1963 г. Веселовский С.И. «Стеклодувное дело».}

_{1952 г. Дуброво С.К. «Стекло для лабораторных изделий и химической аппаратуры».}

_{1973 г. Соммер А. «Фотоэмиссионные материалы».}

_{1985 г. В.Н.Корж, С.Л.Дыхно. «Обработка металлов водород-кислородным пламенем».}

_{1965 г. Стронг Д. «Техника физического эксперимента», (перевод с англ.).}

_{1948 г. Чмутов К.В. «Техника физико-химического исследования».}

_{1991 г. Г.Н.Рохлин «Разрядные источники света».}

_{1987 г. Курейчик К.П…. Александров В.В. «Газоразрядные источники света для спектральных измерений».}

_{1954 г. Любимов М.Л. «Спаи металла со стеклом».}

_{1969 г. Саркисов П.Д., Казаков В.Д. «Технология стекла и стеклодувные работы».}

_{1968 г. Роус Б. «Стекло в электронике (перевод с чешского).}

_{1969 г. Голь М. «Руководство по основам стеклодувного дела».}

_{1974 г. Рот А. «Вакуумные уплотнения» (с англ.).}

_{1971 г., ПТЭ. Тихомиров М.В., Шаварин Ю.В. «Получение ультравысокого вакуума с помощью обычных откачивающих устройств». ПТЭ.}

_{1962, № 1, с. 137–141. Зуссман. «Сплавы щёлочных и щёлочноземельных металлов».}

_{Б.И.Королёв «Основы вакуумной техники».}

_{1964 г. «Энергия». З.Ю.Горта. «Тонкоплёночные резисторы и микросхемы». Серия «Технология производства».}

_{1976. И.А.Апокин. «Технология изготовления ферромагнитных плёнок», «Энергия».}

_{1966. М.М.Золотарёв. «Металлизатор-вакуумщик», «Высшая школа».}

_{1984. Т.А.Ворончёв, В.Д.Соболев. «Физические основы электровакуумной техники», «Высшая школа».}

_{1967. В.Е.Минайчев. «Нанесение плёнок в вакууме», «Высшая школа».}

_{Э.Тренделенбург. «Справочник оператора установок по нанесению покрытий в вакууме».}

_{Группа авторов. «Машиностроение». «Сверхвысокий вакуум», «Мир».}

_{1963. Б.С.Данилин. «Вакуумное нанесение тонких плёнок», «Энергия».}

_{1967. А.И.Пипко. «Оборудование для откачки вакуумных приборов», «Энергия»}

_{1965. Б.С.Данилин. «Основы конструирования вакуумных систем», «Энергия».}

_{1971. «Вакуумная техника». Справочник «Машиностроение».}

_{1985. П.М.Денежный и др. «Токарное дело», Высшая школа».}

_{1979. «Справочник по электротехническим материалам», «Энергия».}

_{1976. «Руководство по неорганическому синтезу», редактор Г.Брауэр.}

_{1963. В.Г.Комар, О.Б.Серов. «Изобразительная голография и голографический кинематограф».}

_{«Физика высоких давлений» К.Свенсон, (англ.), Издательство иностранной литературы.}

_{1962. И.М.Кустанович. «Спектральный анализ», «Высшая школа».}