Способ определения светочувствительности фотоматериала Советский патент 1988 года по МПК G03C5/02 

Изобретение относится к научной фотографии и может быть использовано в фотографической технологии.

Цешью изобретения является упро- щение способа.

Способ осуществляют следующим образом.

Проводят синтез, полив на основу и сушку фотоэмульсии. Определяют мас су светочувствительного соединения

m

fkb

массу ионов т, т (кг/м),

ш

я

С, -А,

и известных из литеконцентрацию примесей (мол.%) по отношению к соединению.

Готовят водньй раствор тиосульфа- та натрия и раствор галогёнида серебра в тиосульфат натрия.

Снимают спектр поглощения водного раствора галогёнида серебра в тиосульфате натрия относительно водного раствора тиосульфата натрия такой же концентрации.

Определяют энергетическую светочувствительность Н (Дж/м) подстановкой полученных величин т, га,

п число молекул; (JQ -циклическая частота внешнего поля;

U; - циклическая частота колебаний осциллятора;

(гг;) -.смещение ядер при колебаниях. Для массы кристалла тд

и

H/u;- ----(3)

i 1 Шив

Так как UQ сэ; , то со

«sW( .

Энергия, необходимая для фазового перехода галогёнида серебра в квази- Метаплическое серебро, пропорциональна приведенной массе активных центров и числу кристаллов в фотоэмульсии

Н Н

iklNAft.. о 212-N

NAB

N

О (r-ri)2.(4)

Изобретение м.б. использовано в фотографической технологии и позво- |Ляе упростить способ определения светочувствительности материала. Для этого после синтеза, полива на основу и сушки фотоэмульсии определяют массу металла, аниона и светочувствительного соединения, а также концентрацию примесей. По спектру щения исследуемого раствора оп{)еделя- ют край собственного и примесного поглощения фотоэмульсии. Полученные - данные используются при расчете светочувствительности .фотоматериала по определенной ф-ле.

где Шд - масса металла, Год - масса аниона, ац - параметр кристаллической решетки металла, м; адц- параметр кристаллической решет; ДхИ соединения металла, м| 1 - средний размер микрокристапла, м Nftft/N - отношение числа кристаллов фотоэмульсии к числу кристаллов в идеальной фотоэмульсии; Лц край примесного- поглощения фото- V эмульсии, м; край собственного поглоще1шя фотрэмульсии, м;

С - концентрация примеси, мол.%; ™дь светочувствительного сое-

динения.

Полная энергия кристалла может быть представлена в нулевом приближении в виде набора независимых осцилляторов

Н, |Z:)U;(CO, со )(г - г;) (2)

где ц; - приведенная масса молекулы:

При электронно-фотонном взаимодействии происходит перераспределени электронной, плотности с образованием квазиметаллической фазы из четырех атомов серебра активного центра.

При введении примесей происходят дополнительное тепловьщеление, проявление локальных частот. Это можно учесть в виде поправки на смещение ядер

г - Г;

Sfll. ± 42

5-10-. С °Подстановка выражений (3)-(5) в (2) приводит к расчетной формуле (1)

В общем случае необходимо учитывать коэффициент борновского отталкивания п. Если - а4 , то при фазовом переходе происходит расширение кристаллической решетки, преобладают силы притяжения между ионами, энергия фазового перехода будет пропорциональна 1 /п.

Край поглощения фотоэмульсий изучают известным способом, поскольку интерпретация спектров поглощения напьтенных слоев .или слоев в вазелиновом масле весьма затруднительна, а методика длительная и сложная. Спектры поглощения слоев микрокристал- лов имеют широкие полосы, причем край поглощения смещается с уменьшением размсфоп кристаллов. Можно предположить, что для молекул галогенида серебра сггектр поглощения будет имет узкую полосу, расположенную в УФ- области спектра.

Пример 1 . Мерные стака {ы: а) 20 мл 1,3%-ного раствора бромистого калия и 8 мл Ш%-ного раствора желатины; б) 2,5 мл 15%-ного раствора нитрата серебра и 1 мл 10%-ного раствора желатины; в) 11 мл 10%-ного раствора желатины, помещали в термоста с температурой 36°С. Эти условия необходимы для синтеза высокодисперс- ньсх слоев. Эмульсификацию проводили двухструнным методом, одновременно сливая а и & в & . Время сливания 1-2 с. При эмульсификации проводили интенсивное перемешивание, препятствующее слипанию микрокристаллов галогенидов серебра.

При поливе светочувствительных слоев использовали две поливочные доски (с те1 пературой поверхности 33-34 и б с соответственно), которые были установлены на уровне для до - стижения равномерного полива.

Калиброванной пипеткой отбирали 0,8 мл эмульсии и наносили ее равномерным слоем с помощью L-образной стеклянной палочки на стеклянные пластинки размером 2,6-7,6 см, находящиеся на горячей доске, что обеспечивало равномерное растекание эмульсии по пластинке. Сразу же после нанесения слоя пластину передвигали на холодную доску, где происходило застудневание э ryльcии (3-5 мин) .

Быстрое проведение всех операций от начала эмульсификации до застудневания необходимо для сокращения времени физического созревания, в процессе которого происходит изменение степени дисперсности микрокристаллов бромида серебра.

После студенения стеклянные пла- стинки с фоточувствительным слоем .промывали в холодной дистиллированно воде (6-7 С) в течение 15 мин для удаления растворимой соли нитрата калия из слоя.

Из условий синтеза и полива фотоэмульсии рассчитали приведенную-массу светочувствительного соединения

П1йб

10-3 кг/м.

Две фотопластинки отфиксировали в 25 мл 4%-ного раствора тиосульфата

натрия. Сняли спектр поглощения исследуемого рЛствора по отношению к 4%-ному раствору тиосульфата нат- рля на спектрофотометре HiTACHI 124. Край поглоще1шя получали экстраполяцией линейного участка кривой поглощения от максимума поглощения 295 нм. ,

Средняя площадь микрокристалла липмановской эмульсии равна 7 ЧО- SS- 1-10 ; ад 5,768 -40- ° и; ад 4,077-10- ° м.

Подставляем полученные величины 1Я формулу ( 1)

Н 50 дж/м .

Полученная величина светочувствительности согласуется с величиной, полученной известным способом.

П р и м е р 2. Фотопленку МЗ-3 площадью 203,5 см взвесили до и после фиксирования в 5 мл 20%-ного раствора тиосульфата натрия.

Определили нанос галогешща серебра

1 2|54-|j,167 7

10- 6,9-10-

30

7-10-3 кг/м2,

нанос галогенида 3-10 кг/м, нанос серебра приведенную массу

35

m

да

1, кг/м2.

0

5

0

5 мл 20%-ного раствора тиосульфата натрия разбавили в мерной колбе до 25 мл. Сняли спектр поглощения исследуемого раствора по отношению к 4%- ному раствору тиосул1зфата натрия на спектрофотометре HITACHI 124. Край собственного погло чения получали экстраполяцией линейного участка кривой поглощения от максимума поглощения TVfl 295 нм, край примесного по- .глощения определяли экстраполяцией линейного участка от минимума поглощения AQ 330 нм.

Средняя площадь микрокристалла для фотопленки МЗ-3 1 0,04ч С 0,5 мол.%, 20;

ив

5,768-10- ° м; а„ 4,077 - 10

-го

м.

55

Подставляем полученные величины в формулу (1) Н 1-10-2 дж/м2.

Пол ченная величина согласуется с величиной светочувствительности, полученной известным способом.

51

П р и м е р 3. Фотопленку КН-1 площадью 103,5 см взвесили до и после фиксирования в 5 мл 20%-ного раствора тиосульфата натрия. Опреде- лили напое галогенида серебра

0.6530-0 ,., 8,,,о, /.

;

(нанос галогенида 3,6 кг/м, нанос серебра кг/м , приведенную массу ---- 2,1 -10 кг/м,

:Wftft

5 мл 20%-ного раствора тиосульфата натрия разбавили в мерной колбе до 25 мл. Сняли спектр поглощения исследуемого раствора по отношению |к 4%-ному раствору тиосульфата натрия на спектрофотометре HITACHI 124. (Край собственного.поглощения получал экстраполяцией линейного участка кривой поглощения от максимума поглоще- ;ния Tio 295 км, край примесного пог- лощения определяли экстраполяцией линейного участка от минимума погло- :шения Лд 410 нм.

Средняя площадь микрокристалла для мелкозернистой катушечной фотопленки 1 0,49-Ю- м ; С 2,5 мол.%; ад 5,768

8; а 4,077-10 °м.

Подставляем полученные величины в формулу 1) И Дж/м.

Полученная величина согласуется с величиной светочувствительности, полученной известным способом.

П р и м е р 4. Фотопленку МР-1 площадью 10 см взвесили до и после фиксирования в 5 мл 20%-ного раствора тиосульфата натрия.

Определили.нанос галогенида серебра

0.2588l|.m0.io-3 ,25,8.10- кг/MS

нанос галогенида 11-Ю кг/м ; .нано серебра 15-10 кг/м, приведенную

массу 6,3.-10 3 кг/м2.

Ав

5 МП 20%-ного раствора тиосульфата натрия разбавили в мерной колбе до 25 мл. Сняли спектр поглощения исследчуемого раствора по отнощению, к 4%-ному раствору тиосульфата нат- рия на спектрофотометре HITACHI 124 Край собственного поглощения получали экстраполящшй линейного участка кривой поглощения от максимума

10

15

20

222

g

35

40

25

30

45

50

gg

156

поглощения Х 295 нм, край примесного поглощения определяли экстраполяцией линейного участка от минимума поглощения 350 нм.

Средняя площадь микрокристалла для рентгеновской фотоэмульсии Р 2,3 С 1 мол.%; Мдв/К 1; арй 5,768. ад 4,077 КГ м.

Подставляем полученные величины в формулу (1) И 1 .10 Дж/м.

П р и м е р 5 (контрольный). , Фотопленку МЗ-3 размерами 3 см частично фиксировали до слабой опалесценции, высушивали и снимали спектр поглощения относительно полностью отфиксированной фотопленки такого же формата. Максимум поглощения для трех образцов отмечен при 285 нм, край собственного и примесного поглощения весьма трудно определить из-за расширения полосы поглощения .

Фотопленку КН-1размерами 1,6-Зсм фиксировали до слабой опалесценции, высушивали, снимали спектр поглощения относительно полностью отфиксированной фотопленки. Максимум поглощения отмечен при 330 нм для одного из трех образцов, для двух других в области УФ отмечена колебательная структура, край поглощения определить невозможно.

V Фотопленку РМ-1 размерами 1,6 «3 см отфиксировали до слабой опалесценции, высушивали и снимали спектр поглощения относительно образца полностью отфиксированной пленки. Максимум поглощения отмечен при 320 нм, край поглощения определить невозможно.

При разведении раствора фиксажа после фиксирования пленки РМ-1 максимум поглощения смещается в область меньших длин волн: 272 нм, 264, 259 (разведение в 2 и в 4 раза), однако край собственного поглощения для трех кривых равен 295 нм, край . примесного поглощения невозможно определить при бесконечном разбавлении, так как концентрация примесей будет предельной для чувствительности этого способа. В пределах точности предлагаемого способа можно ограничиться концентрацией галогенида серебра в растворе тиосульфата натрия 10 - 10 м.

Приведенные номограм а1 подтверждают экспрессность предложенного спо71

соба. При накоплении экспериментальных результатов по определенным фотоматериалам можно разработать таблицы, монограммы, программа ЭВМ с автоматической установкой, что позволит проводить анализ и получать результат в течение 5-6 мин. Таким .образом, время анализа по сравнению с известным способом.уменьшается от 5-10 ч до 6-60 мин, т.е. в 10-50 раз

Формула изобретения Способ определения светочувствительности фотоматериала, включающий определение параметров эмульсии фотоматериала и расчет светочувствительности, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, определяют массу металла Год, массу аниона т, массу cвeтoчyвctвитeльнo

8

го соединения Шд, концентраи;ию при- месей С край собственного и примесного Q поглощения фотоэмульсии, а светочувствительность Н рассчитывают по формуле

ША-Ш NA ,6,28-310., Н - т-о7 й

4т

АВ

212 N

10- Ч

2 в J

,

,.5

где а - параметр кристаллической решетки;

- параметр кристаллической решетки соединения металла; 1 - средний размер микрокристалла;

NflB/N - отношение числа кристаллов фотоэмульсии к числу кристаллов в идеальной фото- .эмульсии.