8. Голографическая микроскопия
Голографическая микроскопия начала развиваться в основном благодаря усилиям групп Строука и Лейта в Мичиганском университете США. Работы Строука, нацеленные на
достижение разрешений порядка 1 А (что соответствует размерам молекул живых тканей), подробно описаны в основных главах настоящей монографии. В работе [115] продолжалось исследование габоровской схемы голографического микроскопа. Опорный и предметный пучки направлялись вдоль одной оси, и изображение предмета фокусировалось на голограмме. Практически опорная и предметная волны имели не только одинаковое направление, но и одинаковую кривизну. Поскольку запись происходила в толще 17-микронного слоя эмульсии Kodak 649F, была использована возможность восстановления изображения в белом свете (с помощью угольной дуги). Хотя восстановленный предмет (модель атома размером 15 см) можно было наблюдать лишь под одним определенным углом зрения, но зато наблюдатель мог фокусировать взгляд на различных плоскостях изображения, что давало возможность извлекать информацию о третьем измерении предмета.
В работе [126] описан эксперимент по оптическому моделированию рентгеновского голографического микроскопа (габоровского типа), действующего на основе использования двойного преобразования Фурье. Эксперимент проводился без использования лазера. Опорная волна создавалась точечным отверстием в плоскости предмета. При восстановлении удалось получить четкие изображения периодических структур.
В статьях Лейта и его сотрудников [84, 85] описаны схемы микроскопии в расходящихся лазерных пучках, приведены формулы увеличения и определены условия, при которых в восстановленном изображении отсутствуют аберрации. Более подробно теория углового и продольного увеличений изложена в работе [94], где даны выражения для аберраций третьего порядка при восстановлении точечных предметов и указаны пути их устранеиия.
Первые высококачественные трехмерные изображения микрообъектов были получены в работах [26, 27, 77, 124]. Микроизображение получалось как по методу светлого поля, так и поляризационным методом [26, 27, 77]. Увеличение достигалось в два этапа. Сначала с помощью обычного микроскопа увеличенное изображение проектировалось на голограмму. Затем при восстановлении с помощью линзы создавалось добавочное увеличение. Хотя при таком методе трехмерность в ее обычном смысле нарушалась, в восстановленном изображении удавалось просматривать различные по глубине плоскости.
Одна из возможных схем такого микроскопа [124] приведена на рис. 12. С этим микроскопом на гелий-неоновом лазере были изготовлены голограммы окрашенной нейронной сети.
Фотографируя восстановленное квазитрехмерное изображение, удалось сделать снимки двух плоскостей, отстоящих друг от друга на 
причем размеры наименьших деталей достигали 
В то же время обычным голографическим методом (без использования объектива микроскопа) авторам удалось достичь разрешения 
и лишь с особым трудом 
Рис. 12. Голографический микроскоп, позволяющий наблюдать изображение на разной глубине. 1 — лазер; 2 — призма-куб; 3 - зеркало; 4 — конденсор; 5 — предмет; 6 — микроскоп; 7 — микрообъектив; 8 - голограмма.
Достоинством микроскопической голографии является также и то, что она сохраняет фазовую информацию о предмете. Кроме того, возможность увеличения без помощи лииз в ряде случаев даст выигрыи! в разрешающей способности по сравнению с линзовыми микроскопами. Предполагаемые применения голографического микроскопа связаны с наблюдением тканей, пораженных раком, а также подвижных или короткоживущих микрообъектов, например амеб и кровяных телец. Их можно быстро зарегистрировать, а затем с помощью голограммы просматривать по глубине.
