 |
Галогенидосеребрянные регистрирующие среды
|
|
|
|
Галогены – элементы 7 группы Менделеева (F, Cl, Br, At)
Для регистрации изображения используются соли элементов AgCl, AgBr, AgJ
Строение AgHal
1. Защитный слой
2. Светочувствительный слой
3. Скрепляющий подслой
4. Подложка
5. Противоареольный противоскручивающий слой
В качестве подложки чаще всего используются стекляные, пластмассовые толщиной от 0,8 до 5 мм (фотопластинки), полимерные пленки, бумаги.
Светочувствительный слой представляет из себя взвесь микрокристаллов галогенидов серебра в защитном коллоиде (желатин или специальные полимеры), кроме того вводятся различные добавки изменяющие физические и фотохимические свойства слоя:
- сенсобилизаторы
- антисептики
- пластификаторы
- противоареольные вещества
Размеры микрокристаллов AgHal составлютпорядка 0,005-0,09 мкм для голографических регистрирующих сред и 0,3-5 мкм для обычных сред.
Процесс изготовления (выращивания) фотоэмульсии включают обязательные этапы:
- образование микрокристаллов галогенида серебра и рост до требуемых размеров
- придание фотоэмульсии необходимой светочувствительности
- введение нужных добавок
1й этап называют физическое созревание, после него размер кристаллов не изменяется.
2й этап (химическое созревание) в места деффектов внедряются центры светочувствительности, они представляют из себя молекулы сернистых соединений, солей золота, палладия и лития. Физически эти центры являются потенциальными ямами.
Для придания регистрирующей среде требуемой спектральной светочувствительности в нее вводятся сенсибилизирующие добавки.
Спектральная чувствительность зависимости от сенсибилизации
1. Несенсибилизированные материалы
|
|
|
2. Оптохроматические материалы или изооптохроматы
3. Панхроматы
4. Изопанхроматы 5.Инфрахроматы
Кроме рассмотренного в фотоэмульсию вводят стабилизирующие добавки, они предназначены для поддержания светочувствительности на одном (постоянном) уровне в течении срока хранения.
Толщина светочувствительного слоя составляет от 3-6 мкм для позитивных и малочувствительных материалов и до 20-30 мкм для чувствительных, цветных.
Слой (1) предназначен для защиты светочувствительного слоя от механических повреждений и представляет из себя пленку толщиной 0,5 – 1 мкм из задубленного желатина либо специального полимера.
Слой (3) повышает адгезию (сцепление) светочувствительного слоя с подложкой, обычно он представляет из себя коллоидный раствор желатина в органическом растворе толщиной 0,5-1 мкм. В фотоматериалах до 30 мкм.
Функциональное назначение слоя (5) достаточно разнообразно: противоареольный слой,...
В фоточувтствительных материалах на прозрачной подложке наблюдается 2 типа ореолов – ореол рассеяния и ореол отражения.
В следствии того, что фотоэмульсия является дискретной структурой с большим отличием в показателях преломления микрокристаллов и связующего происходит заметное рассеяние излучения в слое, возникает ток называемый ореол рассеяния.
За счет явления ПВО часть излучения от границы подложка-воздух возвращается в светочувствительный слой, образуя при этом ореолы отражения.
Для уменьшения ореолов разсеяния нужно уменьшать толщину светочувствительного слоя и размеры микрокристаллов, а для уменьшения ореолов отражения нужно делать подложку из материалов с малым коэфициентом пропускания или (что предпочтительней) наносить на подложку тонкий поглощающий слой.
Для обеспечения высокоточного изображения на фотоматериалах с пленочными подложками на подложки наносятся антистатический слой.
В качестве таких слоев используют лаковые слои с добавлением электролитов либо веществ с электрической проводимостью типично сажи.
|
|
|
Кроме того в цветных фотоматериалах используются всевозможные фильтровые слои.
Фильтровый-желтого цвета.
Фильтровой слой в данном случае предназначен для предотвращения воздействия синих лучей прошедший через верхний синечувствительный слой на низлежащие светочувствительные слои, обычно он представляет из себя слой коллоидных металических слоев серебра в желатиновой основе.
Запись изображения в галогенидосеребряных средах является химической окислительно- восстановительной реакцией и состоит из 3 этапов:
- создание центров светочувсвительности в процессе производства фотоэмульсии
-создание скрытого изображения при экспонировании
- создание видимого стойкого изображения в процессе проявления и фиксирования.
Кристалл AgHal содержит положительный заряженный ион серебра и расположенный вокруг него 6 Br. При экспозиции этого материала = 1% фотонов поглощается микрокристаллом. За счет внутреннего фотоэфекта поглощенный фотон выбивает из ионов галогена фотоэлектрона Br---+hυ=Br+e
Учитывая, что галогениды серебра являются полупроводниками, то фотоэлектроны свободно перемещаются в пределах микрокристаллов.
Центры светочувствительности являются для электронов потенциальными ямами, захватывая элементы приобретают отрицательный заряд, как правило центры светочувствительности могут захватывать до нескольких десятков электронов. Под воздействием электростатических сил ионы серебра смещается в кристаллической решетке в направлении вблизь лежащего отрицательно заряженного центра светочувствительности и захватывая электрон из него востанавливает до атомов Аg++e=Ag. Тем образом в одном центре светочувствительности может востанавливатся до нескольких десятков атомов серебра (для каталитической реакции необходимо не менее 4 атомов). На следующем этапе полученное скрытое изображение преобразуется в видимое. Этот процесс сопровождается химическим усилением. Атомарное серебро в скрытом изображении содержится в таком малом количестве, что не видимо даже при большом увеличении. Для получения видимого изображения фотоматериал помещают в проявитель. В ходе каталитической реакции (катализатор – атомарное серебро) происходит присоединение свободных электронов из проявителя ионом серебра, таким образом микрокристалы содержащие скрытое изображение, восстанавливается все серебро, коэфициент усиления до 10 в 9 степени.
|
|
|
Последним этапом создания видимого стойкого изображения является удаление из регистрирующей среды светочувствительного материала, это можно сделать фиксированием либо стабилизацией.
Во втором случае не предусматривается длительное хранение изображения.
Цветное изображение получается в два этапа:
- на 1 этапе подобно черно-белому фотопроцессу образуется скрытое серебряное изображение и попутно при проявлении образуется окисленная форма проявляющего вещества.
- на втором этапе окисленная форма реагирует с цветными компонентами регистрируещей среды с образованием красителя. В результате в изображении содержится черно белое изображение и три цветных изображения (желтый, пурпурный, голубой)
На следующем этапе производится удаление из среды металлического изображения (отбеливание)
Для создания позитивного изображения используют следующий алгоритм:
-экспонирование и создание скрытого изображения;
- проявление (получение негативного изображения);
- отбеливание (удаление серебряного изображения);
- второе экспонирование (равномерная засветка – скрытое позитивное изображение);
- второе проявление;
- фиксирование, промывка, сушка.
Фотографический процесс является одноступенчастым диффузионным. На 1 стадии в фоточувствительном слое создается скрытое изображение (негативное), при прокатке фотоматериалов через калибрирующие валики обрабатываются поста содержащаяся в специальной капсуле равномерно распределяется между двумя половинками фотобумаги. В негативной половинке происходит проявление изображения. Не прореагировавшее галогенидосеребряное вещество из 1й половинки диффундирует во вторую, которая представляет из себя не светочувствительный полимер с катализаторами осаждения серебра. Под воздействием активных веществ из обработанной среды в присутствии катализатора во второй половине фотоматериала образуется видимое изображение (позитивное). Для наблюдения изображения нужно разделить половинки. Длительность процесса до 15 секунд.
|
|
|
