Техника - молодёжи 1987-11, страница 12

Мы применили вечный и неподкупный, обладающий своим собственным эталоном (длиной волны) резец — луч лазера.

Очень просто все объясняет Борис Ганьевич. Так почему же подобным образом не делали линейку раньше?

Делали. Еще до начала работ Туруха-но на предприятиях, производящих измерительные приборы, использовали лазеры для получения дешевых дифракционных решеток.

Остановим действие, словно в «стоп-кадре», и расскажем о них подробнее.

СТОП-КАДР. МАЛЕНЬКАЯ РЕШЕТКА. Да, лазеры использовали, применяли и принципы голографии. Но дифракционная решетка получалась уж очень маленькая — не больше сантиметра длиной.

Пучок лазерных лучей с помощью зеркала разделяли на два. Каждый из пучков, пройдя сквозь специальную линзу-коллиматор (она делает все лучи в пучке параллельными), попадал на поверхность стеклянной пластинки, покрытой тонким слоем металла. Здесь возникала картина интерференции (наложения) световых волн. Поскольку лучи лазера монохромны и когерентны.

В КАДРЕ - ТОЧНОСТЬ И ПАМЯТЬ

Когда пытаешься воспроизвести то, что удалось увидеть в Ленинградском институте ядерной физики (ЛИЯФе), перед глазами словно встают кадры яркого, объемного, живого, несколько фантастического даже фильма.

Лаборатория института: серые параллелепипеды лазеров, измерительные приборы и рубиново-красный, солнечный (нет, лазерный!) зайчик на стене.

ЧАСТЬ 1. ЦЕНА ДЕЛЕНИЯ — МИЛЛИАРД ЗОЛОТОМ

«...выгода от широкого использования только производства дифракционных голографических решеток (ДГР) может с лихвой перекрыть затраты на национальную программу физики высоких энергий».

Академик М. МАРКОВ

Так и врезались в память эти слова. Настолько значительную роль отвел академик устройству, созданному в лаборатории, что казалось: увидишь что-то необыкновенное, какой-то сложнейший аппарат. А в руках Бориса Ганьеви-ча Турухано, кандидата физико-математических наук, заведующего лабораторией голографических информационно-измерительных систем, изобретателя способа получения ДГР — обыкновенная метровая линейка из

стекла, которую помнишь еще со школы. Да на этой линейке и делений-то даже нет! Но вот он ее слегка поворачивает — по линейке побежала радужная полоска.

— Это солнечный свет дифрагирует на поверхности (потому-то дифракционной ее и называют), ведь она покрыта тончайшими штрихами. Микрон, доли микрона — вот цена деления. Только, чтобы понять истинную ее цену, нужно знать, как обычно делают точнейшие датчики перемещений.

Нужно создать сначала делительную машину. Это чудо механики иной раз опытнейший мастер делает всю свою жизнь. В машине — винт с тщательно рассчитанным и нарезанным шагом, механизмы передают перемещение винта на один шаг заготовке линейки и алмазному резцу, который наносит штрих. Машина покоится на тяжелом фундаменте, в помещении — особая температура, дышать и то там страшно. Все же механика есть механика, какую-то погрешность она непременно вносит, да и алмаз, как ни крепок, а стачивается. Наши делительные машины, к сожалению, не дают высокой точности, и дифракционные решетки приходится закупать за границей, тратя при этом валюту, ибо точные датчики перемещений необходимы для металлообрабатывающих станков.

А мы подошли к делу с другой стороны. Нет у нас ни винта, ни алмаза.

Наталья ЛАЗАРЕВА

то есть световые волны совпадают по фазе, интерференционная картина получалась высокопериодичной, четкой, резкой. Энергия луча концентрировалась в тончайших полосках, в этих местах металл испарялся — вот вам и решетка с расстоянием между штрихами порядка длины волны.

К сожалению, из-за аберраций (искажений), которые вносят линзы, хорошая периодичность получается лишь на небольшом участке. Так что до сих пор пользовались такими решетками только для измерений крохотных объектов.

А вот Борис Турухано удлинил решетку, и насколько! Но как?

— А мне во сне приснилось,— неожиданно признается Борис Ганьевич,— что я сшиваю дифракционные решетки с огромной осторожностью и ловкостью, словно золотошвейка.

Сны снами... Но нужно сказать, что Турухано, физик по образованию, с самого своего прихода в институт начал серьезно заниматься измерительными приборами, необходимыми при исследованиях. Он работал с пузырьковыми камерами, где ученые по капелькам сконденсировавшейся влаги определяют траекторию элементарной частицы. Траектории фотографируют и потом тщательно обмеряют, пользуясь при этом дифракционными решетками и микроскопом. Пришлось ему близко познакомиться и с метода

10