ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЯ

Лабораторная работа № 2

Определение основных фотографических параметров полученной фотографической эмульсии

Работа рассчитана на 1 занятие, 6 часов

Цель работы состоит в определении студентами основных фотографических параметров полученной фотографической эмульсии.

Косновным характеристикам фотоматериалов относятся:

-светочувствительность (S);

-коэффициент контрастности (γ);

-оптическая плотность вуали (D0);

-максимальная оптическая плотность (Dмах);

-фотографическая широта (l);

-разрешающая способность (R).

Все фотографические характеристики фотоматериалов, в том числе и S, γ, l, Dмах и D0 определяют по характеристическим кривым, полученным после их экспонирования и последующей химико-фотографической обработки. Вид характеристической кривой зависит от физических свойств материала в целом и от свойств микрокристаллов, находящихся в нём:

-от показателя поглощения AgHal;

-от среднего размера микрокристаллов;

-от полидисперсности эмульсии;

-от наноса серебра на единицу площади слоя;

-от коэффициента отражения слоя и др.

15

Светочувствительность эмульсионных слоёв прямо пропорционально зависит от размера кристалла:

S = a3 / 2 × K / P,

где a - средняя площадь проекции; Р - фотометрический эквивалент;

К - константа, зависящая от химической и спектральной сенсибилизации эмульсии.

Эмульсионные слои содержат совокупность различных по размерам микрокристаллов. Если разброс по размерам, который характеризуется величиной коэффициента вариации Сv , составляет 30÷40 % и более, то такие эмульсии называют полидисперсными, если разброс по размерам составляет 20÷22 %, то – о однородными, если разброс по размерам составляет менее 15 % – монодисперсными.

От однородности кристаллов по размерам зависит коэффициент контрастности эмульсии γ.

У монодисперсных эмульсий γ высокий, у полидисперсных – низкий. Полидисперсными являются эмульсии, предназначенные для получения

негативного изображения; монодисперсными – для получения позитивного изображения, а эмульсии для голографии и аэрофотоэмульсии являются однородными.

Коэффициент контрастности является мерой однородности кристаллов по светочувствительности: так как разные по размерам кристаллы имеют разную светочувствительность, то чем более полидисперсна система, тем больше разброс кристаллов по светочувствительности и тем, соответственно, ниже коэффициент контрастности.

От размеров кристаллов эмульсионного слоя зависит разрешающая способность фотоматериала R и связанная с ней качественная характеристика изображения – зернистость.

Чем меньше размер микрокристалла, тем больше разрешающая способность эмульсионного слоя, т. е. способность материала раздельно и чётко передавать мелкие, близко расположенные детали, а чем больше разрешающая способность, тем меньше зернистость изображения.

Современные негативные фотоматериалы имеют разрешающую способность до 150 линий на мм (мм-1), позитивные – около 150 ÷200 мм-1, высокоразрешающие – до 3000 мм-1.

ХОД РАБОТЫ

1.Студенты получают фотопластинки.

2.Полученные пластинки экспонируют на сенситометре ФСР – 41 с разной экспозицией:

16

1/20 с

2/20 с

4/20 с

8/20 с

3.Проводят химико–фотографическую обработку экспонированных пластинок по следующему режиму:

1)проявление (проявитель Чибисова №1) – 2 мин;

2)промежуточное промывание - 1 мин;

3)фиксирование – 10 мин. (пока пластинка не станет прозрачной!);

4)окончательное промывание – 10 мин;

5)сушка до полного высыхания в сушильном шкафу.

4.Измеряют оптические плотности на денситометре СР–25М и по полученным данным строят характеристические кривые.

5.Определяют по характеристическим кривым значения S, D0 и γ.

Рецептура обрабатывающих растворов

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЁТА

1.Цель работы.

2.Ход работы.

3.Экспериментальные данные (измеренные значения оптических плотностей).

4.Характеристические кривые, построенные по полученным данным.

5.Выводы по работе.

17

Лабораторная работа № 3

Оценка выбранного регламента синтеза с точки зрения соотношения поверхностной и глубинной

светочувствительности фотографической эмульсии

Работа рассчитана на 1 занятие, 6 часов

Цель работы состоит в изучении топографии центров светочувствительности в микрокристаллах галогенида серебра.

Основная фотографическая характеристика кинофотоматериалов, определяющая их эксплуатационные свойства, - светочувствительность. Значение светочувствительности определяется количеством центров чувствительности и их топографией (месторасположением) в микрокристаллах галогенида серебра. А количество этих центров зависит от условий проводимого синтеза: способа проведения эмульсификации (скорости и способа сливания исходных растворов), времени физического созревания и способа химической сенсибилизации.

По месту расположения – на поверхности микрокристалла или в глубине микрокристалла – центры чувствительности бывают поверхностные и глубинные.

Глубинные центры образуются на стадии эмульсификации (небольшое количество) и в основном, при физическом созревании эмульсии. Стадия физического созревания проводится для получения микрокристаллов заданного размера и формы: в реакционном объёме создаются такие необходимые условия (температура, концентрация избыточного галогенида, скорость вращения мешалки и т.д.), которые приводят к росту кристаллов до нужного размера. В основном кристаллы растут за счёт процесса остальдовского созревания, т.е. происходит рост более крупных кристаллов за счёт растворения более мелких. Но, кроме процесса оставальдовского созревания микрокристаллов, имеет место ещё и процесс коалесценции (слипания), который также приводит к увеличению размеров кристаллов, правда, в меньшей степени.

Поверхностные центры светочувствительности образуются при химическом созревании эмульсии. Стадия химического созревания проводится для создания примесных дефектов на поверхности микрокристаллов, т.е. поверхностных центров светочувствительности. При этом практически не изменяется количество глубинных центров. Существует несколько видов химической сенсибилизации.

Сернистая сенсибилизация. В эмульсию вводят соединения с лабильной серой – тиомочевину, тиосульфат натрия и др., что приводит к образованию на поверхности кристаллов AgHal дополнительных центров чувствительности, имеющих серебряную природу (Ag2S).

Восстановительная сенсибилизация. В эмульсию вводят восстановители (SnCl2 , аскорбиновую кислоту, кремневодороды или добавочный активный желатин), которые, адсорбируясь на поверхности микрокристаллов, реагируют

18

с ионами серебра из решётки или с поверхности кристалла. Это приводит к тому, что ионы серебра восстанавливаются и образуют дополнительные центры светочувствительности. Восстановительная сенсибилизация отличается от сернистой распределением центров чувствительности; сенсибилизация серой затрагивает в основном поверхность, а сенсибилизаторы–восстановители действуют и на поверхности, и в глубине микрокристалла. Восстановительная сенсибилизация обычно проводится совместно с сернистой.

Золотая сенсибилизация. В эмульсию вводят соединения золота – например, дироданоаурат аммония или золотохлористоводородную кислоту, что приводит к замещению атомов серебра на атомы золота, которые имеют большое сродство к электрону. Таким образом, происходит так называемое «золочение» центров чувствительности. Это приводит к связыванию атомов серебра и золота, а при наличии – и ионов серы в комплексы, выступающие в качестве дополнительных и более активных ловушек электронов.

Сенсибилизация вторичным йодидом калия. В эмульсию вводят раствор йодида калия и происходит конвертация (замещение) ионов брома с поверхности микрокристаллов ионами йода. Это приводит к появлению дополнительных деформаций на поверхности кристаллов, активирующих реакцию фотолиза.

Продолжительность и условия проведения стадии химического созревания зависят от времени и условий проведения физического созревания.

Чтобы определить поверхностную светочувствительность фотографической эмульсии и тем самым определить вклад стадии химического созревания в формирование общей светочувствительности эмульсии, надо обработать фотоматериал в поверхностном проявителе. Особенностью поверхностных проявителей является отсутствие в их составе сульфита натрия, который выступает растворителем по отношению к кристаллам галогенида серебра.

Наиболее распространёнными поверхностными проявителями являются метол–аскорбиновый и фенидон–аскорбиновый проявители.

Чтобы определить глубинную светочувствительность фотографической эмульсии и определить вклад стадии физического созревания в формирование общей светочувствительности эмульсии, надо обработать фотоматериал последовательно сначала в отбеливающем растворе, а затем – в глубинном проявителе.

Необходимость проведения стадии отбеливания перед глубинным проявлением вызвана тем, что глубинный проявитель проявляет все центры скрытого изображения – и глубинные, и поверхностные. Чтобы их разделить, удаляют с поверхности микрокристалла поверхностные центры скрытого изображения, для чего проводят стадию отбеливания преимущественно поверхностными отбеливателями (перманганатом аммония, разбавленным раствором хромовой кислоты, гексацианоферратом калия - K3[Fe(CN)6], бромидом меди – CuBr2 или хлоридом железа – FeCl3). Добавление ионов брома к отбеливающим растворам увеличивает их окисляющее действие (за исключением K3[Fe(CN)6]). Продолжительность стадии отбеливания подбирается для каждой эмульсии отдельно.

19