X线摄影化学及暗室技术2

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,X,线摄影化学及暗室技术,内蒙古医学院附属人民医院,CT,室,冯立,1,二、医用感光材料的结构,X,线感光材料，大致可以分为两类：,1,、双面涂布型：包括，普通,X,线胶片，,T,颗粒胶片，口腔胶片。,2,、单面涂布型：软组织专用胶片，,CT,胶片，荧光缩影胶片，,X,线复制片，激光胶片。,2,（一）双面涂布型胶片的基本结构,双面涂布型也称双药膜胶片，由片基层、乳剂层及结合层和保护层组成。,保护膜层,乳剂层,结合膜层,片基,3,一、片基层,一层透明塑料薄膜，是,X,线胶片的支持体。它的表面涂有不感光的乳剂，可以使整个,X,光胶片具有适当的硬度和平挺度，便于拿取、冲洗加工。,1,、基本材料：,1,）、纤维素酯，根据原料不同分为：,硝酸纤维素酯，易燃，又称不安全片,醋酸纤维素酯，不易燃，又称安全片,2,）、,20,世纪开始，聚酯片基，分为：,A,、对苯二甲酸乙二醇（涤纶），不易燃，熔点高，热稳定性好，吸湿性好，收缩性低，机械强度高，耐拉、磨。,B,、聚碳酸酯,4,2,、片基的基本性能,a,、厚度：片基的厚度影响片基的透光率、折光率及机械强度。,按照片基的性能和不同的使用要求，,175,200m,三醋酸纤维素酯片厚度,127m,。,聚酯片基厚度,175m,b,、透明度及色泽：要求透明度越高越好 ，醋酸纤维较聚酯好,c,、耐光性：耐受长时间光照而不影响透明度，醋酸纤维及涤纶片基较聚碳酸酯片基好。,d,、机械性能：有一定的机械强度和柔韧性。,5,E,、几何稳定性：几何尺寸严格,1,）吸潮膨胀系数,:,(,片基吸潮前后的水平膨胀比值,),2,）热膨胀系数,:(,片基在不同温度下水平膨胀的比值,),3,）浸水吸收率及热变形温度,:(,片基遇热变形的温度,),f,、导电性：片基为不良导体，易摩擦产生静电，电阻小，静电就小。,g,、化学稳定性：,X,线胶片要经过制造、冲洗，与许多化学药品反应，所以要求片基有一定的化学稳定性。,6,二、感光乳剂层,最重要的部分，涂布于片基上，吸收光线与化学药液作用，形成可见的影像。决定胶片的性能优劣。,感光乳剂的厚度约在,10,20,m,，目前追求的是如何能把乳剂涂的更薄，而又达到较高的感光度。就要求更高的原材料及较高的加工工艺水平。,7,卤化银,卤化银：一种卤族元素与银形成的化合物。,卤族元素,8,卤素的原子结构,:,卤族元素的原子的最外层电子数均为,7,（电子层数不同，它们的原子半径或离子半径都随电子层数的增多而增大（不同点）。,卤素的原子半径总比相应的卤素离子半径小。,9,卤素单质的化学性质,1,卤素都能跟金属起反应生成金属卤化物。,2,卤素跟氢气的反应：卤素都能跟氢气起反应，生成卤化氢。,3,卤素跟水的反应：氟遇水发生剧烈的反应，生成氟化氢和氧气。溴跟水的反应比氯气跟水的反应更弱一些，碘跟水只有很微弱的反应。,4,卤素各单质的活动性比较：,F2,Cl2,Br2,I2,卤素单质化学性质的相似性和卤素单质化学性质的递变性是因为卤素元素原子结构具有相似性（最外层均具有,7,个电子）和差异性（原子半径从,FI,由小变大）。,10,卤素与银形成的化合物，除氟化银外均为沉淀，氯化银溴化银碘化银分别是白色淡黄色和黄色。,氯化银性质分子式：,AgCl,简述：白色粉状晶体 在光作用下颜色会变深,(,见光变紫色并逐渐变黑,),摩尔质量：,143.323 g/mol,熔点：,455C,沸点：,1550C,溶解度：,0.0019 g/l,水,易溶于：浓氨水、,硫代硫酸钠,溶液,11,硫代硫酸钠,别名： 大苏打,;,海波,硫酸钠的化学式为,Na2SO4,，硫代硫酸钠是硫取代了其中的一个氧而形成，故名硫代硫酸钠，其分子式为,Na,2,S,2,O,3,（分子量为,158,），常以五水合物存在，,Na,2,S,2,O,3,5H,2,O,（分子量为,248,）,有较强的还原性，常用于除去织物漂白后残留的氯气，也常作卤素的解毒剂：,Na,2,S,2,O,3,+4Cl,2,5H,2,O=2NaCl,2H,2,SO,4,+6HCl,在照相技术上常用作定影剂,。,12,溴化银,溴化银为淡黄色固体，不溶于酸，可见光分解：,2AgBr=2Ag+Br,2,（条件为光照）,AgBr,具有感光性 印相纸上涂一簿层含有细小溴化银的明胶 摄影时强弱不同的光线射到底片上时就引起底片上,AgBr,不同程度的分解分解产物 溴与明胶化合 银成为极细小的银核核析出底片上哪部分感光强,AgBr,分解就越多那部分就越黑,13,碘化银,化学品名称：碘化银,(AgI),化学品描述：化学式,AgI,。式量。有,黄色六方和,橙色立方两种。前者密度克,/,厘米,3,。于,146,转,；后者密度克,/,厘米,3,，熔点,558,，沸点,1506,。放于光中变色，最后变黑。几乎不溶于水易和稀酸，微溶于氨水，溶于氰化钾溶液。制法：由硝酸银溶液逐渐加入碘化钾溶液后，过滤，再用热水洗净而制得（应在暗室或红光下进行）。,14,氟化银,在常温下为白色晶体，熔点为，溶解度为,1800 g/,，（），极易溶于水其中,Ag-F,键长,pm,小于其它卤化银共价半径为,246pm,，与,Ag-F,键长相同，应区别于其它卤化银键型为离子键，也与其它卤化银相异晶格类型类似于氯化钠，与氯化银溴化银相同）（其它卤化银均有共价键倾向：氯化银溴化银的键型为过渡键，碘化银键型为共价键）,15,卤化银晶体,不同质的离子均按照一定的规律对称地排列着，两个相邻离子之间固定的距离、固定的角度，这种空间排列，在晶体化学中称为点阵结构。,按照一定规律排列的称为,理想晶体,。,在感光乳剂的制备中，由于配方、明胶类型和工艺条件等因素的影响，卤化银颗粒多为球形（马铃薯状），也有扁平的、三角形、六角形、梯形、方形的、圆形和针状，这些晶体不按照理想规则排列，称晶体的不完整性。,16,银离子,溴离子或者氯离子,17,晶体的不完整性，主要是晶体在形成时离子迅速聚集，受到外力的作用不均衡所致。,晶体的不完整性分为：,1,、物理上的不完整：晶格的缺陷和偏离。,点阵缺陷、点阵错位,2,、化学上的不纯洁：,* 上述的不完整性破坏了理想晶体的固有平衡，造成晶体的薄弱点。使卤化银晶体具有感光性。,理想晶体对光线不敏感,18,卤化银的溶解度是指溶解状态的银离子和溴离子在单位体积内的含量。溶解度大小直接影响感光性能。,在医用感光乳剂中，卤化银处于过饱和状态，极少部分溶解，大部分呈晶体状态。,银离子与溴离子浓度的乘积为一个恒定的量,25,摄氏度时,Ag,Br,5.0810,-3,。,由于三种卤化银在乳剂中的溶解度不同，制备乳剂时卤化银在乳化时生成的晶体大小和速度不同，导致悬浊液中占乳剂重量的,30,。,19,卤化银的晶体颗粒尺寸与,X,线胶片的感光度、清晰度和分辨率都有密切的关系。一般卤化银晶体颗粒的直径在,m,之间。,一般要求颗粒越小越好，可以获得较高的清晰度和分辨率。,一般,X,线胶片的颗粒较照相用胶片颗粒大，因为,X,线胶片都与增感屏配合使用，而增感屏的颗粒远远大于晶体颗粒，所以,X,线胶片的颗粒大些不影响使用效果。,20,明胶的特性,1,、,明胶的成分,2,、,明胶的吸水性,3,、明胶的熔融与凝固,4,、,明胶的氨基酸两性,5,、,明胶的极性,6,、,明胶与金属的络和物,7,、,明胶的坚膜作用,21,22,明胶,明胶来源于动物的皮、筋、爪、骨等。,除,16,以下的水分和无机盐外，明胶中蛋白质的含量占,82,以上，是一种理想的蛋白源。组成明胶的蛋白质中含有,18,种氨基酸，其中,7,种为人体所必需。明胶的成品为无色或淡黄色的透明薄片或微粒。明胶不溶于冷水，但可缓慢吸水膨胀软化，明胶可吸收相当于其重量,5,10,倍的水。,23,明胶可溶于热水，形成热可逆性凝胶，它具有极其优良的物理性质，如胶冻力、亲和性、高度分散性、低粘度特性、分散稳定性、持水性。被覆性、韧性及可逆性等，因此明胶是一种重要的食品添加剂，如作为食品的胶冻剂、稳定剂。增稠剂、发泡剂。乳化剂、分散剂、澄清剂等，被广泛应用。,24,明胶的吸水性,我们利用明胶的吸水膨胀性，作为乳剂可以吸收水分，是定影、显影液进入，与卤化银起化学反应。在水洗的时候，又能将显影、定影时残留的化学物质洗净。,明胶吸水后仍然附着于片基上，如果水温升高,30,40,，明胶开始融熔，与片基脱离。叫做脱膜现象。,25,明胶的酸碱性：,明胶有氨基,(,OH),、羧基,(-COOH),具有酸碱两性。,在碱性溶液中，明胶膨胀加快，吸收水的能力更强。当温度降低到,22,25,摄氏度时或浸入酸性溶液中，明胶脱水，成白色、稍有弹性半凝固状态。,26,明胶的等电点,1,、明胶是两性物质，在电场中有极性反应，在酸性溶液中偏向阴极，在碱性溶液中偏向阳极，,2,、由于制造工艺不同，明胶的等电点不同，导致明胶的膨胀收缩作用不同。,27,明胶与金属的络和物,Ag,28,银胶络和物 银 硫化银,银、硫化银 做为卤化银的感光中心，起到增感的作用。提高乳剂的感光度。,坚膜作用,：明胶的氨基和羧基与铬盐、铝盐和醛酮化合物作用，产生稳定的分子键，从而提高明胶的熔点，增强乳剂膜的机械强度，叫做坚膜作用。采用酸性坚膜定影液，可使胶片的感光乳剂层进一步硬化。,29,三、结合膜层,在乳剂层与片基间起到加强黏附作用。,片基属于疏水性物质、乳剂属亲水性物质,根据相似相溶原理，两者不易结合。,四、保护膜层,感光乳剂表面的一层透明胶质或高分子物质。,保护感光乳剂、防止摩擦、静电等。,30,（二）单面涂布型胶片结构,保护膜层,乳剂层,结合膜层,片基,假漆层,保护膜层,乳剂层,结合膜层,片基,防光晕层,31,乳剂层,片基层,没有涂防光晕层的光线被反射，引起卤化银反复感光，产生光晕现象,32,乳剂层,片基层,防光晕层,涂防光晕层，光线被吸收，不再反射，影像清晰,33,T,颗粒胶片,一般胶片的颗粒使球形（马铃薯形）,1963,年 出现扁平颗粒技术。,70,年代 柯达公司推出一种新型,T,颗粒胶片。,将卤化银颗粒切割成扁平状，以预期的系统地排列，并在乳剂中加入品红燃料，以增强影像地清晰度。,扁平颗粒有两种类型：,T,mat,型、,ST,构造型颗粒。,34,扁平颗粒胶片优点：,表面积大，平整；长而薄，体积小，颗粒细。,扁平涂布的银量少，其表面吸附一层感光色素，多对绿色敏感。,特点是清晰度高，但感光速度慢。,保护膜层,乳剂层,结合膜层,片基,假漆层,35,保护膜层,乳剂层,结合膜层,片基,表面感光色素,扁平颗粒,36,第二节,X,线胶片的制造过程简介,1,、制备卤化银,AgNO,3,+KBr AgBr +KNO,3,Ag(NH,3,),2,NO,3,+KBr+2H,2,O AgBr+KNO,3,+2NH,4,OH,氨化硝酸银,37,2,、卤化银表面处理,（形成细小的银颗粒,作为感光中心以增,强卤化银感光效果）,加入混和乳剂,乳剂冷却、再溶化,干燥、加入稳定剂、增感材料、,坚膜剂、防静电、显影促进剂等,包装、出厂,38,第四章 增感屏,与,X,线胶片匹配使用，提高胶片感光效应。,X,线照片上形成的光密度影像中，,95,以上是由增感屏上的荧光物质将,X,线能转化成可见的荧光光能后对胶片感光。只有,5,的光密度影像是,X,线直接感光形成的。,增感屏可以在减小,X,线剂量的同时，增强,X,线胶片感光。,39,第一节 增感屏得分类与结构,一、增感屏的分类,（一）按荧光物质分类,1,、钨酸钙增感屏,一种受,X,线照射能激发出可见的蓝紫色光线的感光物质。增感效率和发光效率相对较低。,2,、稀土增感屏,特点：对,X,线的吸收率高、发光效率高和增感作用强，能有效降低,X,线的辐射剂量。,缺点：增加了,X,线照片斑点出现的可能。,40,稀土元素是钇系和镧系,15,种的总称。,常用的稀土屏，按照发出荧光的光谱不同分两类：,1,、发光光谱在蓝紫色光区的蓝光系统屏，需与蓝敏感胶片匹配使用；,2,、发光光谱在黄绿色光区的绿色系统屏，需与绿敏片匹配使用。,41,（二）分辨率,分辨率是表示增感屏能清晰反映影像细节的最大能力指标。,1,、增感屏的分辨率远低于胶片的分辨率。,2,、不同荧光颗粒的增感屏，其分辨率也存在差异。,42,（三）余晖现象,增感屏的荧光物质受到,X,线照射会发出可见荧光，且在,X,线停止照射时仍能持续一短暂的发光时间，称余晖现象。,随着增感屏的老化，余晖现象日益延长，胶片重复感光，干扰再次摄影的影像质量。,增感屏的余晖时间超过,30,秒时应更换新的增感屏。,43,（四）荧光光谱,X,线摄影时，需根据增高屏的荧光光谱选用胶片，只有当增感屏的荧光光谱范围和,X,线胶片的吸收光谱范围相匹配时，才能活得最大的感光效应。光谱范围的匹配是指最大峰值之间的对应和吻合。,钨酸钙和溴氧化镧 与蓝敏片匹配,硫氧化轧屏和硫氧化镧屏 与绿敏片匹配,44,（五）对影像质量的影响,1,、提高了,X,线胶片的感光效应,胶片上接受的曝光量是由穿过肢体后的信息射线及被其激发的荧光共同组成的。,胶片对荧光的敏感性高于,X,线，所以，增感屏的使用不仅提高了,X,线胶片的感光效应，大幅度减少了,X,线辐射剂量，为拍摄高密度、厚部位的组织提供了条件，而且缩短了曝光时间，减少了运动性模糊产生的机会。,延长了球管使用寿命。,45,2,、增加了照片影像的对比度,增感的原因可能是由于胶片对,X,线光子及可见光子能量的吸收过程不同有关。特别是在低电压摄影时，影像对比度增加更为明显。,3,、降低了照片影像的清晰度,使用增感屏的主要弊端是降低了影像的清晰度，分析其原因有：,46,1,）荧光扩散效应,（,p21,）,增感效率与分辨率的矛盾,2,）,X,线斜射效应,胶片厚度与清晰度的矛盾,3,）屏片密着不良,增感屏与胶片距离的影响,4,）增感屏斑点,照片影像存在微小的密度差异，称照片斑点（噪声）。通常由胶片斑点、屏结构斑点、量子斑点组成。,47,X,线胶片斑点：是显影后的银颗粒形成的，由于胶片乳剂中的银颗粒很小，所以,X,线照片斑点主要受增感屏结构斑点和,X,线量子斑点的影响。,增感屏结构斑点：是由荧光物质性能和增感屏制作工艺两方面因素形成的。,X,线量子斑点：是由入射光子的统计涨落引起的。量子是能量的粒子，增感屏上所接受的,X,线量子的不均匀性是由增感屏单位面积上量子数量的变化造成的。这种量子数的变动，称为,X,线量子的“,统计涨落,”。,48,随着稀土增感屏的应用和高千伏摄影的开展，缩需,X,线照射量减少，量子斑点对影像质量的影响，逐渐引起重视。,为了减少照片斑点，提高影像清晰度,控制增感屏的选材和工艺、曝光条件。,T,颗粒技术的应用。,That s All,49,