中文名 | 卤化银感光材料 | 外文名 | silver halide photographic material |
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光敏物质 | 卤化银 | 分 类 | 黑白感光材料和彩色感光材料 |
由卤化银的微晶和明胶以及其他化合物组成的感光乳剂,是卤化银感光材料的基本感光物质。将感光乳剂均匀涂布在支持体上,同时在感光乳剂层上涂以保护膜,即为卤化银感光材料(见图)。彩色感光材料往往具有比黑白感光材料更为复杂的结构,即需有几种性能不同的感光乳剂层和间隔层叠加而构成。现代的彩色感光材料甚至有十多层的结构,但这些材料乳剂层的总厚度一般都不超过30μm。
卤化银,卤素与银形成的化合物,除氟化银外均为沉淀,氟化银、氯化银为白色,溴化银为淡黄色,碘化银为黄色。
化学式AgX(X=F-,Cl-,Br-,I-)。
卤素与银形成的化合物,除氟化银外均为沉淀,氟化银、氯化银为白色,溴化银为淡黄色,碘化银为黄色。除碘化银为硫化锌(ZnS)型晶格外,其他卤化银都属于氯化钠(NaCl)型晶格。氟化银可溶于水,其余皆微溶于水,溶解度由氯至碘的顺序而降低 。
卤化银感光材料是指以卤化银微晶作为光敏物质的感光材料。卤化银微晶尺寸一般在0.1~1微米之间,薄片颗粒的宽度可达15微米,厚度仅十分之几微米。卤化银感光材料主要由支持体和涂在支持体上的乳剂层构成。支持体有玻璃板、纸基、醋酸纤维素片基和聚酯片基;乳剂层的基本成分是明胶和卤化银。不同用途的感光材料采用不同的支持体。在支持体上涂布乳剂层后,通常还要涂一层保护膜 。
在适当波长光的辐照下改变其颜色,而移去光源时则恢复其原来颜色的玻璃。又称光致变色玻璃或光色玻璃。变色玻璃是在玻璃原料中加入光色材料制成。此材料具有两种不同的分子或电子结构状态,在可见光区有两种不同的吸...
在适当波长光的辐照下改变其颜色,而移去光源时则恢复其原来颜色的玻璃。又称光致变色玻璃或光色玻璃。变色玻璃是在玻璃原料中加入光色材料制成。此材料具有两种不同的分子或电子结构状态,在可见光区有两种不同的吸...
AgF中Ag+为18e-构型,极化力强,变形性较大。对AgF来说,由于F-的离子半径较小,变形性不大,Ag+与F-之间相互极化作用不明显,因此,所形成的化学键属离子键。但是X-随着Cl-、Br-、I-...
卤化银感光材料可按不同的方法分类。
按成像的色调分类
分为黑白感光材料和彩色感光材料。
按所用的支持体分类
分为胶片(胶卷)、干版和照相纸。
按感光特性分类
可分为三类:
①负性感光材料,具有较高的感光度,用于直接拍摄景物。经拍摄和冲洗后,所得影像与被摄物的明暗程度相反(黑白感光材料)或为其补色(彩色感光材料)。
②正性感光材料,它的反差较高,分辨率也高,用于从底片进行印相或放大,以及从电影底片进行拷贝等。经曝光和冲洗后,所得影像与原景物的明暗程度或颜色基本相同。
③反转感光材料,它有较高的感光度,用于直接拍摄景物,经反转冲洗可直接获得正像 。
按用途分
在实际应用中,最广泛的是按用途进行分类。
卤化银感光材料一般按用途分为以下10类。
①普通摄影用感光材料。主要有黑白和彩色胶片、胶卷和相纸,用于拍摄户外和室内景物及人像。
②卤化银全息摄影材料。利用卤化银的光敏性记录物体在激光相干下形成的干涉条纹,然后经显、定影加工,在白光下即能显示出被摄物体的立体全息像。其曝光灵敏度高、光谱响应宽,适应不同激光波长,所形成的全息图像景深大、视角广、耐湿性好。
③遥测感光材料。分为摄影机探测感光材料和遥测复制感光材料。前者通过摄影机拍摄遥感器探测到的物体信息,主要有全色黑白胶片、黑白红外胶片、彩色红外反转片和彩色片。后者用于复制前者所得到的图像信息,其卤化银粒子细、分辨率高、清晰度好,但感光度低。
④印刷用卤化银感光材料。用于印刷制版,多采用尺寸稳定的聚酯片基作支持体。反差大,解像率高,清晰度好。
⑤缩微摄影材料。主要有摄影胶片、拷贝用胶片和硬拷贝材料。摄影胶片可满足制作高缩率影像和长期保存的需要;拷贝胶片用于复制缩微原底片资料,制成各式实际使用的缩微品;硬拷贝可把缩微胶片上的影像还原放大,使之能用眼睛直接阅读。
⑥高速摄影感光材料。用于记录高速瞬变现象的时空信息。主要有高速黑白胶片、彩色胶片、X光胶片、高速黑白和彩色反转片。其最大特点是感光度高。
⑦天文摄影感光材料。用于天文研究领域,多采用玻璃板作支持体,称天文干版。由于天文摄影的主要对象是发光暗弱的遥远星系,故所用感光材料具有较低的低照度互易律失效特性。
⑧电影感光材料。又称电影胶片。包括摄影胶片、复制胶片、拷贝胶片、录声胶片和染印法胶片。具有良好的透明度,涂层均匀,有一定的机械性能和精确的几何尺寸。
⑨X光感光材料。主要是X光胶片。利用X光作辐射源,在医学领域用于临床检查和诊断疾病;在工业上用于无损探伤。
⑩红外感光材料。在乳剂层中加入红外增感染料获得。对红外辐射敏感,能显示出人眼所不能观察到的现象。有黑白和彩色两种。多用于航空摄影、天文摄影以及军事侦察和公安业务中。
正性卤化银感光材料的防灰雾处理
卤化银感光材料中新型防灰雾剂的开发
卤化银感光材料的冲洗
显影 使潜影变为可见影像的过程。在此过程中卤化银被还原为金属银,但曝过光的卤化银比未曝光的优先被还原,因而构成银的影像。银盐感光材料是在显影液中被显影的,在一定的温度下浸入显影液数分钟后即可完成显影。显影液中的主要成分为显影剂,显影剂实际上是一种还原剂,它可使曝过光的卤化银更快地被还原为金属银。
黑白感光材料的显影液 主要成分是显影剂,常用的有:对苯二酚(俗名氢醌或几奴尼)、N-甲基对氨基苯酚硫酸盐(商品名米吐尔)、1-苯基-3-吡唑烷酮(商品名菲尼酮)。
一般的显影液中常同时含有米吐尔和对苯二酚,或菲尼酮和对苯二酚。显影液中除显影剂外还常含有:①碱性化合物(如碳酸钠等),使显影液保持足够的显影能力;②保护剂(如亚硫酸钠等),使显影液有一定的稳定性;③防灰雾剂(如溴化钾等),以抑制感光材料在显影过程中可能产生的灰雾(未曝光部分在显影过程中也会产生一定的黑度称为灰雾,它会降低影像的质量)。调节这些组分即可改变显影液的性能,例如提高米吐尔(或菲尼酮)用量与对苯二酚用量的比例,可以增大曝光宽容度,而降低这个比例则可提高影像的反差;增加碱的用量可提高显影速度;增加亚硫酸钠的用量则可获得微粒显影(影像的颗粒性得到改善)的效果。
彩色感光材料的显影液 大致也有上述各种组分,但它的显影剂不仅有还原曝过光的卤化银的能力,而且氧化产物又能与成色剂结合而生成黄、品红和青色的染料。常用的彩色显影剂有:4- 氨基-N-乙基 -N-羟乙基-3-甲基苯胺硫酸盐(商品名CD-4)、4-氨基-3甲基-N-乙基-N(β-甲基磺酰氨基乙基)苯胺硫酸盐(商品名CD-3)、4-氨基-3-甲基-N,N-二乙基苯胺盐酸盐(商品名CD-2)。
漂白 把银影像重新转变为银盐的过程。在彩色显影时同时形成银像和染料像,必须将银像去除才能显出鲜艳的彩色影像,因此漂白是彩色感光材料冲洗过程中必要的步骤。按化学性质来说,漂白是一个氧化反应,将经过显影和水洗后的彩色感光材料浸入含有赤血盐(铁氰化钾)的溶液中,使金属银氧化即可达到漂白的目的。
定影 把感光材料中未经显影的卤化银和经过漂白而产生的银盐溶去,从而得到稳定影像的过程。用含有硫代硫酸盐的溶液处理感光材料,即可达到定影的目的。常用的硫代硫酸盐为硫代硫酸钠(俗称海波)。
除了一般的冲洗方法外,还有一些特殊的冲洗加工法,其中有将黑白显影和定影两步合并在一步内完成的黑白单浴冲洗过程(或称显定合一);在彩色冲洗过程中将漂白和定影两步合并为一步的漂定合一;以及利用粘稠冲洗液的粘液冲洗过程和将冲洗药液吸着在一种能吸附液体的软片上,再将此载液片紧贴在曝光后的感光材料上,以对后者进行冲洗加工的载液片冲洗过程。
反转冲洗是使曝光后的感光材料直接得到正像的冲洗过程(见图)。胶片曝光后,先经过第一次显影(首显),曝光部位被显影,然后进行漂白,以使显影银转变为银的氧化物;再将胶片均匀曝光或用灰化剂使第一次未曝光的卤化银部分还原,并进行第二次显影,使拍摄时未曝光的部位变为显影银;最后再定影,将全部银盐(剩余的卤化银和银的氧化物)除去,即可得到与原物相一致的图像。
卤化银感光材料生产过程中的大部分工序根据产品的特性,需在安全灯(红灯、绿灯或茶褐色灯)下,甚至在全黑环境下进行。极微量杂质足以影响感光材料的照相性能,因此对于所用的各种原料、添加剂和水的质量都须严格按要求检验,生产环境需避免尘埃和各种还原性或氧化性气体的侵蚀,而且整个生产过程都需严格地控制。20世纪80年代在一些先进的工厂中已实现了生产的自动化和计算机化。
整个工艺过程(见图)包括下列工序:①感光乳剂的制备:制备好的乳剂被冷冻后,贮存于冷藏库内,以备涂布之用。②将成色剂制成油乳:制备好的油乳被冷冻后,贮存于冷藏库以备加入感光乳剂中。③辅助层涂液和添加剂溶液的配制:在反应器中分别按照保护膜、间隔层等辅助层的配方、配制成粘稠状的液体,经冷凝成胶冻状,贮于冷藏库内供涂布之用;另外,分别配制成各种添加剂的溶液,以供加入感光乳剂中。④感光乳剂的熔化和补加:将感光乳剂熔化,根据产品的要求,并按照操作规程,将各种添加剂溶液(对于彩色感光材料,还包括成色剂油乳)依次加到乳剂中去;再将完成的乳剂过滤,静置消泡,即可送入涂布机进行涂布。⑤感光乳剂涂布和干燥:将感光乳剂和辅助层均匀地涂布于支持体上,经冷凝、干燥而成为宽幅(成卷)的感光材料。⑥感光材料的裁切、整理和包装。