第八章感光材料

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,*,第八章,感光材料,一、概述,感光材料指在光作用下发生物理与化学变化的材料。指曝光后经显影、定影等处理形成稳定的影像的材料。,感光材料广泛用于医疗诊断、工业探伤、印刷制版、缩微照相、迅速复印、军事等领域。,感光材料分银盐感光材料和非银盐感光材料。,1、银盐感光材料的结构,结构如下：,保护层,乳剂层,底层,支持体,底层,乳剂层,保护层,结构分：,乳剂层明胶、卤化银、助剂。,支持体有片基、玻璃板基、纸基三类。,片基：早期用硝酸纤维素，,30,年代用三醋酸纤维素，,50,年代为聚酯（聚对苯二甲酸乙二醇酯），聚酯性能好，成本低，大我使用此类。,辅助层,保护层,用于乳剂层上面，如聚乙烯醇。,底层,使乳剂层与片基胶粘在一起。,防光晕层,吸收透过乳剂层的光线，防返回乳剂层再感光。,2,、感光材料分类,民用胶片，用于人物、风景、产品等的拍摄。,电影胶片，专供影视摄影。,X,光,感光片，用于医疗诊断。,印刷制版，用于排字、激光照相、电子分色、传真制版。,航空遥感。,缩微感光，用于高解析度感光材料，处理图文信息。,特种感光材料，主要用于军事，如核子照相干板、天文摄影、电子显微照相、水中摄影等。,二、成像原理,1,、感光核,感光主体是卤化银，其晶型结构为立方体、八面体、半圆片。这些晶格上有许多缺陷，有物理与化学缺陷。物理缺陷有棱位错、螺旋位错、空位、填隙银离子等。化学缺陷有硫化银、银、金等增感剂引起的晶核缺陷，这些缺陷是感光的活性点，称感光中心。,2、感光机理,卤化银晶核在光作用下发生以下反应：,生成光电子,Br,+h,e+Br,光电子被俘获,e+Ag,2,S,Ag,2,S,Ag,+,+e,Ag,Ag,2,S,+Ag,+,Ag,2,SAg,形成显影核,Ag,2,SAg+e,Ag,2,SAg,Ag,2,SAg,+Ag,+,Ag,2,SAg,2,Ag,2,SAg,2,e,Ag,+,Ag,2,SAg,n,卤化银颗粒不断吸收光子，银离子颗粒在感光核,中不断积累，形成显影中心。,乳剂层中许许多多的显影核组成了感光材料的潜,影。,3、显影,感光材料上的潜影经过化学处理变为可见的显影。,显影时将已曝光的感光材料浸泡在由显影剂、促,进剂、保护剂和抑制剂组成的显影液中。,显影的本质是已感光的卤化银颗粒被显影剂还,原成显影银粒，即把显影核光解银微斑组成的潜影，,变成由银粒形成的可见影像。,显影是氧化还原过程：,Ag,+,+,显影剂,Ag+,显影的氧化产物。,制备乳剂时,KBr,的用量过量于硝酸银，未感光的卤化银颗粒被溴离子包围，外层为钾离子，形成稳定的双电层，显影剂不能与未感光的卤化银颗粒接触，不发生氧化还原反应。,已感光的卤化银颗粒，由于显影核的银微斑吸附的卤离子较少，成为双电层的薄弱环节，显影剂易与感光卤化银颗粒接触，发生氧化还原反应。,显影是氧化还原反应，显影剂（,Re）,失去电子,被氧化：,Re,Ox +,ne,+,nH,+,银微斑与卤化银颗粒界面上，银离子得到电子被,还原成银原子。,Ag,+,+e,Ag,还原的银原子不断聚集，形成可见影像。,4、定影,显影时仅使已感光的卤化银颗粒还原银粒，形,成可见影像。,如果未感光的卤化银仍留在明胶液中，会继续,感光还原成金属银，这样得不到稳定的图像。,AgX,+Na,2,S,2,O,3,NaAg(S,2,O,3,)+Na,+,+X,Na,+,+Ag(S,2,O,3,),Ag(S,2,O,3,),与,S,2,O,3,2,继续反应生成易溶于水的,Na,3,Ag(S,2,O,3,),2,。,Ag(S,2,O,3,),+S,2,O,3,2,Ag(S,2,O,3,),2,3,Ag(S,2,O,3,),2,3,+,S,2,O,3,2,Ag(S,2,O,3,),2,5,只要有足够的,Na,2,SO,3,就能使没曝光的,AgX,完全溶解。,三、乳剂制备,（一）乳剂所用材料,1,、,硝酸银（,AgNO,3,),2,、,卤化物（,AgX,）,各卤化物感光须序为：,AgI,AgCl,AgCl,/Br,AgBr,AgBr,/I,3、明胶,明胶是水溶性天然多肽蛋白质。,4、补加剂,化学增感剂,能在卤化银晶体表面形成感光核，提高乳剂的,感光度。,硫增感,2,AgBr,+Na,2,S,2,O,3,+H,2,O,2NaBr+Ag,2,S+H,2,SO,4,还原增感,用亚硫酸钠、醛使卤化银颗粒上生成微量的银。,金增感,3,Au(CNS),2,2Au+Au(CNS),4,+2CNS,光谱增感剂,这类增感剂吸附在卤化银表面，曝光时吸收,光子后将能量传给卤化银。常用菁类化合物。,菁类化合物结构如下：,+,-,稳定剂与防灰雾剂,感光材料在贮存期间常发生感光度降低，灰雾,增加和反差系数下降的老化现象。,稳定剂,5甲基7羟基1,3,4三氮吲哚利嗪,双四氮唑,防灰雾剂,3巯基,5甲基7羟基1,3,4三氮吲哚利嗪,坚膜剂,用于提高乳剂膜的熔点和防水性，增强其机械强度。,如1,3,5三丙烯酰基六,氢均三嗪。,其它,相应的助剂还有防氧化剂（如对苯二酚）、增塑,剂、防腐剂、防静电剂、消泡剂、表面活性剂等。,（二）乳剂制备过程,1、配液,2AgNO,3,+2NH,4,OH,Ag,2,O+2NH,4,NO,3,+H,2,O,Ag,2,O+4NH,4,OH,2Ag(NH,3,),2,+,+2OH,+3H,2,O,2、,乳化,Ag(NH,3,),2,OH+NH,4,NO,3,+,KBr,+2H,2,O,AgBr,+KNO,3,+3NH,4,OH,乳剂配方如下：,1,号,液：水,350ml,KBr,76g,KI 1.84g,明胶,20g,2,号液：水,700ml AgNO,3,100g,20%NH,3,100ml,3,号液：明胶,100g,乳剂配制工艺：,在,36.5,C,下，将,2,号液分,4,次加入,1,号液中，前,3,次,200ml/min,，,第,4,次,230ml/min,，,两次加料间隔,4min,。,物理成熟：加入,3,号液，成熟,30min,，,然后加入醋酸（,50%,）,100ml,进行中和。,水洗：电导率,0.16s/m,。,化学成熟：加明胶,58g,，,KBr,（,10%,）,7ml,，,硫增感剂,10ml,金络合盐,(,由,AuCl,3,1.5mol,和,1%NH,4,SCN1.5L,组成）,6ml,四、彩色感光材料,彩色感光材料由多层,乳剂层组成。,1、结构,明胶保护层,感蓝乳剂层，不感受,红绿光，乳剂中有形成黄,色染料的成色剂。,黄滤光层，吸收蓝光，,使红绿光通过，使下两层乳剂层不受蓝光干扰。,感绿,乳剂层含能形成品红染料的成色剂。,中间隔层。,感红乳剂层含有能形成青染料的成色剂。,胶体银防光晕层。,底层由明胶或树脂和有机溶剂构成。,片基一般采用三醋酸纤维素酯,背面层涂有防静电剂及防卷曲剂。,2、彩色成像过程,溴化银（已曝光）彩色显影剂,银影显影剂的氧化产物,显影剂的氧化产物+品红成色剂,品红染料,显影剂的氧化产物+黄成色剂,黄色染料,显影剂的氧化产物+青成色剂,青染料,3,、配方,保护膜,水,1000ml,醋酸铬（,1%,）,3ml,明胶,20g,消泡剂,5ml,上层乳剂,乳剂,1kg,苯亚磺酸钠,(20%)10ml,双四氮唑（,1%,）,2ml,乳剂熔化达,40,C,时加：,萘酚（,1%,）,3ml,EDTA,（,2%,）,15,ml,感绿染料,70ml,溴化钾（,10%,）,1 ml,品红成色剂,169,（,5%,）,280 ml,阻光染料酸性品红（,2%,）,15 ml,醋酸铬（,5%,）,3ml,表面活性剂,1292,（,4%,）,10ml,水适量,隔层配方,水,1000ml,醋酸铬（,5%,）,3ml,明胶,20 g,消泡剂,5 ml,表面活性剂,1292,（,4%,）,10 ml,已内酰胺,3g,中乳剂层配方,乳剂,1kg,双四氮唑（,1%,）,1.3ml,乳剂熔化并达到,40,C,加入：,萘酚（,1%,）,18ml,EDTA,（,2%,）,15ml,感红染料,10ml,溴化钾（,10%,）,0.5ml,阻光染料酸性湖蓝（,2%,）,3ml,青成色剂,546,（,5%,）,280ml,醋酸铬（,5%,）,3ml,水适量,表面活性剂,1292,（,4%,）,10ml,隔层配方,水,1000ml,表面活性剂,1292,（,4%,）,10ml,明胶,20g,醋酸铬（,5%,）,6ml,已内酰胺,3g,底层乳剂,乳剂,1kg,稳定剂,583,（,1%,）,10ml,双四氮唑（,1%,）,1ml,乳剂熔化,40,C,加入：,黄成色剂,535,（,5%,）,500ml,溴化钾（,10%,）,1ml,醋酸铬（,5%,）,3ml,水适量 硝酸钾（,10%,）,1.5ml,表面活性剂（,4%,）,10ml,EDTA,（,2%,）,15ml,