Materiaal op de lens speciaal voor Radozhiva bereid Rodion Eshmakov.
Een paar SO-3.1 lenzen aangepast voor moderne camera's. toenemen.
De niet-democratische regering van de Duitse Democratische Republiek had haar eigen tegenhanger van de KGB, die niet alleen eigenaardige Oost-Duitse anekdotes naliet, maar ook een indrukwekkend arsenaal aan middelen om het vertrouwen van de burgers in de partij te behouden. Bekend als de "Stasi", gebruikte de Duitse geheime politie ("Staatsicherheit") verschillende speciale systemen ontwikkeld door Carl Zeiss Jena en VEB Pentacon: bijvoorbeeld een GSK-camera met een set "speciale lenzen" SO-3.1 - SO-3.4 ("sonderoptik") - voor bewaking; Dokumator microfilmmachine met optiek Dokumar – om met behulp van GSK geëxtraheerd fotomateriaal in mappen te archiveren; Pentakta-projectoren met lenzen met dezelfde naamzodat de microfilm kan worden bekeken.
Dit artikel gaat over de SO-3.1 35/2.8 speciale lens voor de GSK beveiligingscamera, die werd ontwikkeld Carl Zeiss Jena in 1973. Twee exemplaren vielen in mijn handen. Hier en hieronder de bron van historische informatie deze.
Specificaties:
Optisch ontwerp - 8 lenzen in 5 groepen, "P-Flektogon";
Schematisch diagram en belangrijkste parameters van de SO-3.1-lens.
Brandpuntsafstand - 35 mm;
Relatief diafragma - f / 2.8;
Geschat frameformaat - 36×24 mm, bedekt - 44×33 mm;
Gezichtshoek (op het frame 36×24 mm) – 63°;
Minimale scherpstelafstand - 0.3 m;
Brandpuntsafstand achter - ongeveer 36 mm (lens compatibel met spiegelreflexcamera's, maar kan bij sommige full-frame modellen de spiegel raken);
Montageschroefdraad aan de camera - М36×1;
Eigenschappen: heeft geen irisdiafragma, is radioactief (er wordt gebruik gemaakt van thoriumglas).
Ontwerpkenmerken en aanpassing
De SO-3.1 35/2.8 lens is ontworpen door Eberhard Dietzsch voor de Stasi Operations and Technical Sector. De belangrijkste kenmerken van deze lens zijn de verlengde intreepupil en het kleine formaat van de frontlens, waardoor je door nauwe openingen (bijvoorbeeld in een muur) kunt fotograferen met minimale vignettering. Deze functie wordt ook weerspiegeld in de naam van het optische schema: de "P" in "P-Flektogon" betekent waarschijnlijk "Pupil" - "pupil", en "Flektogon" is de naam die wordt toegepast op alle retrofocuslenzen die zijn vervaardigd door Carl Zeiss Jena , ongeacht het optische schema. Het moet gezegd dat, hoewel archiefdocumenten licht hebben geworpen op de naam van deze lens, er geen markering op de behuizing staat, behalve het serienummer en de schaal voor de scherpstelafstand, die typisch is voor speciale producten. Trouwens, in de USSR was er vergelijkbare lens met een eenvoudiger schema met zes lenzen.
SO-3.1 en andere lenzen voor de GSK-camera.
Dankzij de vergrote pupil wordt het mogelijk (maar niet helemaal correct) om het diafragma voor de frontlens in te stellen, wat de aanpassing aanzienlijk vereenvoudigt. Onderdelen voor het installeren van het diafragma zijn gemaakt door middel van 3D-printen. Om filters te installeren, is een frame van een Sovjet-lichtfilter met een schroefdraad van 40.5 mm in de neus ingebouwd.
De neus van de aangepaste lens met het diafragma ingesteld.
De lens helicoïde is redelijk bruikbaar en hoeft niet te worden vervangen, hoewel het lensblok van de lens er gemakkelijk van kan worden losgeschroefd en in elke andere focuser kan worden geïnstalleerd. Voor installatie op moderne camera's werden adapterringen M36x1-M42x1 gemaakt, en de positie van het lensblok dat nodig was voor een nauwkeurige instelling van oneindig werd vastgelegd door extra afstelringen.
Aangepaste lenzen SO-3.1.
De lens heeft na aanpassing afmetingen die kleiner zijn dan de meeste andere groothoeklenzen van de 35/2.8 klasse: dit is de verdienste van het optische ontwerp, waarbij de kleinst mogelijke afmeting van de frontlensgroep voorop stond.
Over thoriumglazen, geelheid en straling
Een belangrijk kenmerk van het SO-3.1 35/2.8 optische ontwerp is het gebruik van thoriumglas. Thorium is een radioactief element, een alfazender. Omdat het geïsoleerd is in een glazen matrix, vormt het geen bedreiging voor het leven en de gezondheid van de mens, omdat de straling zelfs door een vel papier wordt tegengehouden. De meer reactieve vervalproducten die zich in het glas ophopen, creëren echter voldoende achtergrondstraling voor sensoren om te detecteren (maar niet genoeg om een persoon schade toe te brengen), wat een groot probleem kan zijn bij het transporteren van een lens: op internationale vluchten is stralingscontrole buitengewoon (Ik zou zeggen - te) streng.
Bij de glasproductie werd thorium in de vorm van dioxide (ThO2) gebruikt om sterk brekende glazen te produceren. Thoriumglas is gemakkelijker te vervaardigen dan lanthaanglas, het heeft ook een hogere brekingsindex (tot 1.9-2) in vergelijking met lanthaanglas (tot 1.8): op het Abbe-diagram zou het overeenkomen met een gebied hoger dan bekend lanthaan STC's. Om deze redenen zijn het thoriumbrillen die vaak te vinden zijn in lenzen met een groot diafragma van het midden van de XNUMXe eeuw, waaronder de meest bekende zijn SMC Takumar 50/1.4, CZJ Pancolar 50/1.8 (8 bloemblaadjes).
Abbe-diagram voor optisch glas LZOS-catalogus. De Izyum-fabriek in Oekraïne biedt dezelfde reeks glassoorten, behalve de fluorfosfaatkroon OK-4 met een lage dispersie.
Naast de problemen die gepaard gaan met de isolatie en zuivering van natuurlijk thorium van zeer actieve onzuiverheden, is er nog een andere - de stralingsbestendigheid van glas. Het is algemeen bekend dat ioniserende straling leidt tot het verbreken van chemische bindingen. In vaste stoffen leidt dit tot de vorming van ionen in ongebruikelijke ladingstoestanden en/of vrije elektronen gelokaliseerd in structurele defecten, die kleur aan het materiaal geven. Tafelzout bestraald met straling krijgt bijvoorbeeld een paarse kleur door de verdrijving van chlooranionen uit de structuur in de vorm van chlooratomen. Tegelijkertijd blijft er een elektron in de plaats van het chloride-ion - het zogenaamde F-centrum (kleurcentrum, "farbe" - met Duitse "kleur") wordt gevormd, dat de zichtbare straling van het oranje en groen intensief absorbeert bereiken.
In glas zijn stralingsgeïnduceerde defecten meestal ionen in atypische ladingstoestanden, bijvoorbeeld lood +3 in plaats van +2. Extra elektronen of hun gebrek ten opzichte van de normale toestand van ionen in glas veranderen de aard van de chemische binding en de excitatie-energie van de elektronen van deze bindingen, d.w.z. de bandstructuur van het materiaal, wat kan leiden tot absorptie van licht in het zichtbare golflengtebereik, d.w.z. het verschijnen van kleur in het glas. Kleurloze optische glazen worden in de regel geel/bruin bij blootstelling aan ioniserende straling. Brillen die bedoeld zijn voor gebruik onder omstandigheden van ioniserende straling bevatten zogenaamde "ladingsvallen": ionen van een element met een variabele formele lading, waarvan beide ladingsvormen een lage absorptie in het zichtbare gebied hebben. Gewoonlijk werkt cerium als zo'n element: de toevoeging van slechts 0.1-1% van zijn oxide verhoogt de stralingsweerstand van glas met orden van grootte, maar deze toevoeging is voldoende om het glas zelf een geelachtige tint te geven door cerium.
Gelukkig zijn de ongebruikelijke elektronische toestanden die worden gevormd onder invloed van straling in glas niet erg stabiel: elk ion heeft de neiging terug te keren naar zijn vorige toestand en het elektron heeft de neiging om het niveau met de laagste energie in te nemen. Om dit te laten gebeuren, is het noodzakelijk om een bepaalde potentiële barrière van defectrelaxatie te helpen overwinnen door extra energie in de vorm van warmte of licht te geven. Slechts een minuut opwarmen tot 150 graden leidt tot de versoepeling van het overweldigende aantal kleurfouten in het glas, maar deze methode heeft weinig nut voor reeds geassembleerde lenzen. Langdurige blootstelling aan licht met een golflengte gelijk aan de golflengte die door defecten wordt geabsorbeerd, is een goede, maar langzame, manier om het glas van oude lenzen die door straling zijn beschadigd, te verkleuren. Om deze reden wordt aanbevolen om vergeelde lenzen te bestralen met ultraviolet licht of ze bloot te stellen aan de zon.
Een paar van mijn SO-3.1 35/2.8 lenzen verschillen in lichttransmissie: de ene is erg geel, de andere praktisch niet. Dit komt waarschijnlijk door de bewaarcondities van hun vorige eigenaar - de een kon in het donker of op een koude plaats liggen, en de andere - in het licht op een zeer warme plaats. Hieronder staan foto's van twee lenzen waarmee u het uiterlijk van door straling beschadigd en ontspannen glas visueel kunt vergelijken.
Het belangrijkste is dat deze lenzen absoluut identiek zijn, ook het optische ontwerp. Het verschil zit alleen in de omstandigheden van opslag/gebruik in het verleden.
Nog duidelijker wordt het verschil tussen vergeeld en kleurloos thoriumglas aangetoond door de lichttransmissiespectra verkregen van beide lenzen. Opgemerkt kan worden dat in het IR-bereik de lichttransmissie van de lenzen precies hetzelfde is, en in het zichtbare gebied vertoont de vergeelde lens een sterke absorptie van blauwviolette stralen.
Transmissiespectra voor vergeelde (geel) en kleurloze (kleurloze) SO-3.1-objectieven, opgenomen onder gelijke omstandigheden op een Varian Carry 300-spectrofotometer.
Aangezien de spectra onder gelijke omstandigheden zijn opgenomen voor lenzen van hetzelfde ontwerp, kan men door een ander van het ene spectrum af te trekken het lichtabsorptiespectrum (negatieve decimale logaritme van de lichttransmissiewaarde, genomen in fracties van eenheid) verkrijgen door stralingsgeïnduceerde gekleurde glas defecten.
Het absorptiespectrum van licht door stralingsgeïnduceerde glasdefecten is het verschil tussen de spectra van vergeelde en kleurloze lenzen.
Opgemerkt kan worden dat er geen verschil is tussen de lenzen in het IR-gebied, maar ook in het gebied van golflengten korter dan 350 nm, maar dit is alleen te wijten aan het feit dat het glas zelf geen UV-stralen doorlaat, ongeacht de aanwezigheid of afwezigheid van gekleurde defecten. De grafiek laat zien dat voor golflengten van 380-400 nm de lichttransmissie van een vergeelde lens ~10 keer minder is dan die van een kleurloze lens. Bovendien is de straling van dit specifieke bereik geschikt voor het "behandelen" van de vergeling van glas in thoriumlenzen, omdat deze het sterkst wordt geabsorbeerd door defecten en wordt doorgelaten door defectvrij glas.
Vanuit fotografisch oogpunt fungeert het gele thoriumglas als een lichtfilter, waardoor de kleurtemperatuur wordt verlaagd en de lichttransmissie van de lens tot 1-1.5 stops wordt verminderd. expositie.
Optische eigenschappen
De lens maakt gebruik van een optisch ontwerp met acht lenzen met thoriumglas - en dit helpt hem enorm bij het bereiken van een hoge beeldkwaliteit, ondanks compromissen als een externe ingangspupil en een grote brandpuntsafstand aan de achterkant. In het midden van het frame maakt de lens een scherp beeld vanuit een open diafragma, aan de randen van het frame wordt de scherpte beperkt door coma en chromatische aberraties, maar over het algemeen gedraagt de lens zich veel beter dan de conventionele Mir-1 of zelfs dan de nieuwe Zenitar 35/2 (die ik nog een beetje meemaakte). Op afgedekte diafragma's verbetert ook de resolutie over het hele veld, maar door het gebruik van een pre-lens diafragma neemt ook de lichtafval toe. Een kenmerk van de lens is ook de aanwezigheid van een merkbare tonvormige vervorming.
Beeldcontrast onder normale lichtomstandigheden is op het niveau van goede optica met enkellaagse lenzen. In het tegenlicht verschijnen sluier en schittering in de vorm van "zonnige regen" en konijntjes.
De kleurweergave van een kleurloze lens is met wat groen, een vergeelde lens geeft het effect van een warm licht filter.
Ongebruikelijk voor klasse 35 / 2.8 lenzen is SO-3.1 bokeh: de lens creëert geen heldere "schalen" of uitgesproken "draaien", wat doet denken aan hoogwaardige moderne optica. Desalniettemin heeft SO-3.1 zeker zijn eigen smaak in het vervagen van de achtergrond.
De lens beslaat een frame van 44×33 mm, met de "juiste" diafragma-instelling kan hij zonder problemen worden gebruikt met middenformaat camera's. Ik gebruikte SO-3.1 op F/2.8-F/4 met schakeladapter op Sony A7s voor "middenformaat" opnamen.
Hieronder staan voorbeeldfoto's op een full frame camera Sony A7's zonder een schakeladapter te gebruiken.
Volgende - "medium formaat" foto's - "shiftorams" genomen op Sony A7s met behulp van de Fotodiox Pro EOS-NEX Shift-adapter.
Bevindingen
Carl Zeiss Jena P-Flektogon SO-3.1 35 / 2.8 is een groothoeklens met een ongewoon optisch ontwerp en een patroon dat atypisch is voor oude optica van deze klasse. Acht lenzen en thoriumglas hielpen de Jena-opticiens om optische kwaliteit te bereiken die niet werd bereikt bij conventionele consumenten Flektogon 35/2.8 Harry Zollner, en die, afgezien van dubieuze experts in die tijd, helaas niemand kon beoordelen.
U vindt meer beoordelingen van lezers van Radozhiva hier. Alle beoordelingen van Rodion op één plek hier.
Ik vraag me af welke van de acht lenzen thorium is? Als het laatste het geval is, moet de lens direct na de geboorte alfastraling op de film afgeven.
De belangrijkste risico's van straling ontstaan veel later - naarmate thorium van nature vervalt, begint gammastraling (die moeilijk af te schermen is) zich aanzienlijk te manifesteren. Bovendien stoten verschillende thoriumhoudende lenzen verschillend uit (mogelijk beïnvloed door zowel de massa van het thoriumglas zelf als andere radioactieve onzuiverheden.
Het is interessant om beide gevallen met elkaar te vergelijken.
Ik denk dat thorium in de achterste lens zit. Misschien zit het niet eens in een van de lenzen - er zijn genoeg kandidaten (positieve lenzen) in de lens.
Het bereik van alfadeeltjes is slechts een paar centimeter, de film zal er niet onder lijden. Dochterisotopen hebben een activiteit die vele malen groter is dan die van thorium zelf, terwijl bètastraling effectief wordt afgeschermd door het lichaam en de lenzen, en gammastraling zal moeten verdragen, ja. Gelukkig is dit geen cesium-137 en geen kobalt-60.
De radioactiviteit van glas hangt natuurlijk af van het aandeel thorium erin en van de samenstelling van de matrix: als het elementen bevat die straling absorberen, dan kan het glas minder emitteren. De radioactiviteit van de lens hangt af van de locatie van de thoriumlens in het schema en van de geometrische parameters.
Trouwens, rekening houdend met het feit dat het "seculiere evenwicht" in de thoriumreeks in enkele decennia wordt bereikt, kan de activiteit van glas met thorium als gelijkwaardig worden beschouwd aan de activiteit van natuurlijk thorium.
In de fotoreview op een kleurloos staal.
Ik vraag me af welke van de acht lenzen thorium is? -
De voorlaatste in lijmen. Alleen een idioot kan een optische component van thorium of lanthaan als laatste plaatsen (naar het fotografische materiaal, naar het oog, enz.)
Als het laatste het geval is, moet de lens direct na de geboorte alfastraling op de film afgeven.-
De lens gloeit al behoorlijk, niet alleen in alfa, maar ook in bèta.
Thorium 232 - releases Alpha - wordt Radium 228, dan Radium 228 - releases Beta - wordt Actinium 228 enzovoort. De bovenstaande vervalketen laat zien dat de optische componenten thorium en zijn dochterelementen bevatten: radium, actinium, radon, polonium, bismut, thallium en lood in minieme hoeveelheden als gevolg van het langzame verval van thorium.
Op een digitale camera zijn bij een sluitertijd van 60-120 seconden hete pixels duidelijk zichtbaar. Hoe kleiner de pixelgrootte, hoe meer hot pixels.
De belangrijkste risico's van straling ontstaan veel later - naarmate thorium van nature vervalt, begint gammastraling (die moeilijk af te schermen is) zich aanzienlijk te manifesteren.
Dit is de puurste waarheid, alleen weet niemand hiervan en niet Gamma, maar Beta-straling.
De vernietiging van de optische component zal geen straling of giftige elementen vrijgeven die in de structuur van het glasrooster achterblijven. Dit zal echter het pand vervuilen en het gemakkelijker maken om kleine deeltjes radioactief stof in te slikken of in te ademen.
Demonteer een lens met optische componenten van thorium alleen met handschoenen en op een plastic folie. Na demontage en montage de handschoenen en polyethyleenfolie overhandigen aan het juiste punt voor ontvangst van radioactieve materialen. Veeg het gereedschap af met een vochtige doek en wikkel het in de bovengenoemde polyethyleenfolie.
Het is ten strengste verboden om optische componenten van thorium te breken, te wrijven of te krassen om te voorkomen dat radioactieve deeltjes in het lichaam terechtkomen.
Bovendien stralen verschillende thoriumhoudende lenzen anders uit (misschien zowel de massa van het thoriumglas zelf als andere radioactieve onzuiverheden).-
Niet alleen de massa van het optische glas dat thorium bevat beïnvloedt, maar ook de zuiverheid van thoriumoxide, dat werd toegevoegd op het moment van het smelten van het glas.
Het is interessant om beide gevallen met elkaar te vergelijken.-
Om de lenzen in beide exemplaren los te schroeven en te vergelijken, bestaat het vermoeden dat de optische componenten een ander thoriumgehalte en een andere zuiverheid kunnen hebben.
Alfa- en bètastraling creëert F-centra in glas omdat radioactief verval elektronen verdringt, waardoor het glas geel of bruin wordt.
UV-licht kan een deel van de vergeling verwijderen. Blootstelling aan de zon of UV-lichtbronnen kan tot 7 dagen duren om vergeling te verminderen.
De veilige afstand in de lucht is 1-1,5 meter van de optische componenten van thorium.
De aluminium behuizing is een goed afschermend materiaal tegen alfa- en bètastraling.
Optische componenten van thorium zijn geleidelijk vervangen door optische componenten die lanthaanoxide bevatten met vergelijkbare optische eigenschappen. Lanthaan zelf is zeer zwak radioactief, maar de straling is detecteerbaar door een gevoelig instrument, het niveau is verwaarloosbaar in vergelijking met de achtergrondstraling.
Een gedetailleerde opmerking, maar alleen ter zake.
Het is nauwelijks een idioot om de lens als laatste te plaatsen - het is zeer twijfelachtig of dit zo'n negatief effect op film zou hebben. U schrijft zelf ongeveer 120 seconden voor een digitale matrix, die duidelijk gevoeliger is voor straling. Tegenspraak.
Verder is thoriumglas kroonglas. In lenzen van het dubbele Gauss-type worden kroonglazen gebruikt in positieve lenzen en vuurstenen in negatieve lenzen. En deze lens is op de een of andere manier de ontwikkeling van dubbele Gauss. Het is dus onwaarschijnlijk dat de thoriumlens de op één na laatste is.
Je vergist je ook over de breuk.
In de lens is al 50 jaar een seculier evenwicht van isotopen vastgesteld, daarom is er alfa-, bèta- en gammastraling. En echte problemen met afscherming doen zich alleen voor voor gammastralen, waarvan het bereik in zachte weefsels tientallen centimeters is. Bètastralen worden effectief geblokkeerd door aluminiumfolie en dus door lichaamsdelen. Nog een fout, pech?
Nou, ik wil niet eens commentaar geven op deze hele technisch veilige razernij. Ik kan me voorstellen wat je zou doen als je natriumuranylacetaat zou neerslaan onder een microscoop met tweedejaarsstudenten in de analyse.
De zuiverheid van het thoriumdioxide heeft zeker effect. Maar nogmaals - er kan nauwelijks iets anders zijn dan zijn dochterisotopen. Voorwaardelijk radium-226 zal er niet zijn - zij en thorium zijn zo heterogeen in eigenschappen dat er geen kans is om ze samen te isoleren.
Ander thoriumgehalte in lenzen? Hoe kun je deze onzin zelfs schrijven. In dezelfde lens, tegelijkertijd geproduceerd, met dezelfde eigenschappen, kan het niet zijn dat er ander glas wordt gebruikt. De hoeveelheid thorium kan niet drijven, net als elk ander onderdeel van optisch glas. Ongeletterde conclusie.
F-centra worden nauwelijks gevormd in glas, omdat er veel ladingsvallen zijn. De vorming van F-centra is kenmerkend voor ionische kristallen, waar het kation een constante oxidatietoestand heeft. Bovendien geven F-centra, dat wil zeggen gelokaliseerde elektronen, in veel bekende verbindingen een blauwe of paarse kleur, niet geel.
In glas zijn de belangrijkste defecten kationen in atypische oxidatietoestanden.
De veilige afstand is niet duidelijk waar het vandaan komt en wat het in het algemeen is is ook onduidelijk.
Ten slotte is lanthaanoxide helemaal niet gelijk aan thoriumdioxide in termen van optische eigenschappen: het heeft een lagere brekingsindex en het technologische proces voor de productie van lanthaanglazen is meer verward.
Er is een goed overzicht van de radioactiviteit van bepaalde lenzen (waaronder ook optica met vier lanthaanlenzen - Mitakon speedmaster 50 mm / 0,95 van de eerste versie).
https://camerapedia.fandom.com/wiki/Radioactive_lenses
Maar slechts twee schijnen echt sterk en gevaarlijk - Canon FD 55mm f/1.2 SSC asferisch (gemeten bij 46532 CPM en Fujica Fujinon 50mm f/1.4 niet-EBC vroege stijl = niet-uniform gesegmenteerde scherpstelring (gemeten bij 35137 CPM @ achterste element)
Tellingen per minuut (CPM) - slechte indicatoren van het gevaar van een bepaalde lens. Ja, in de radiochemie zijn er bepaalde moeilijkheden bij de analyse bij de vertaling van papegaaien in begrijpelijke fysieke grootheden. Maar zonder dit is dit allemaal afval en niets - het is niet mogelijk om gevaar of veiligheid te beoordelen op basis van deze gegevens.
En daar zijn er trouwens verwijzingen naar radioactieve optische elementen voor of achter. Waarschijnlijk was het in die tijd mogelijk om daar thorium en lanthaan te plaatsen.
De vergeelde lens geeft een zeer interessant effect, wat moeilijk programmeerbaar is.
De SO-3.1 is geen spionagelens, het is een observatielens. Het werd niet gebruikt in muren, maar in koffers.
Met vriendelijke groet,
Detlev
Bedankt voor de informatie. Trouwens, foto's maken vanuit een koffer is een soort spionage. Het verklaart ook goed het feit dat deze lens een verlengde oogpupil heeft.
Ik ben co-auteur van twee boeken over spionagecamera's.
Hier is de tweede
De diameter van de afbeeldingscirkel is 40 mm
Maar voor een afbeelding van 36×24 mag de diameter van de cirkel niet groter zijn dan 43 mm. Ook beslaat deze lens 44×33 mm, dus je hebt nutteloze data.