О ПОВЫШЕНИЯ СВЕТОЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ГОЛОГРЛФИЧЕСКИХ ПЛЁНОК ПУТЕМ ГИПЕРСЕКСШЛИЗЛЦКИ И ЛАТЕНСИФИКАЦИИ
А.В.Борин, Н.С.Гафурова, В.К.Евсеева
Приведены экспериментальные данные авторов, показывающие изменение спектральной светочувствительности пленки для голографии ФПГ-В после гиперсенсибилизации и латенсификации ее водой. Приведенный данные, характеризующие оптимальный режим проведения рассматриваемых процессов, показывают возможность существенного усиления спектральной светочувствительности в видимой части спектра.
Повышение светочувствительности без увеличения размера микрокристаллов галогенида серебра эмульсионных слоев фотоматериалов, в частности, предназначенных для голографических целей, представляет значительный практический интерес.
Обработка с целью повышения светочувствительности эмульсионных слоев растворами некоторых веществ или водой до и после экспозиции, т.е. гиперсенсибилизация и латенсификация, известны давно и нашли широкое практическое применение /1/.
Задачей данной работы являлось изучение целесообразности и установление оптимальных условий гиперсенсибилизации и латенсификации голографической пленки ФПГ-В.
Для опытов была использована приводимая ниже методика. Образцы пленок размером 1 дц2 помещались в кювету, содержавшую 1 л дистиллированной воды с заданной температурой, выдерживались в ней 2 минуты, после чего сушились под вентилятором, кондиционировались в эксикаторе с относительной влажностью воздуха 45-50% и экспонировались в спектрографе ИСП-73. Определение спектральной светочувствительности производилось по методике ГОСТ 2818-45, описанной в работах /2/. Проявление образцов производилось в проявителе УП-2 в нормированных условиях.
- 351 -
Кроме указанных, были выполнены и другие опыты, заключавшиеся в том, что обработка водой, подобная описанной, производилась после экспонирования образцов, которые затем проявлялись сразу после купания их в воде. Полученные после проявления спектросенситограммы сушились и по ним по плотности 0,2 над вуалью строились характеристические кривые при значениях l
490, 510, 630 и 690 нм и определялась монохроматическая чувствительность (Sl
).
Для опытов была использована пленка ФПГ-В, серийно выпускаемая химзаводом им. Куйбышева, а также образцы, изготовленные в лаборатории.
Работа была начата с исследования влияния продолжительности гиперсенсибилизации и латенсификации на относительную светочувствительность, являющуюся помноженным на 100 отношением абсолютных значений чувствительности обработанных водой образцов к ее исходной величине до купания в воде.
Таблица 1
Продолжительность процесса гиперсенсибилизации пленки ФПГ-В и светочувствительность
|
№ партий пленки |
Очередность операций обработки пленки |
Длина волны монохроматической чувствительности, мкм |
Относительная монохроматическая светочувствительность (Sl
) после обработки эмульсионного слоя в воде в течение минут: |
|
1/2 |
2 |
4 |
6 |
8 |
|
10 |
а) промывка водой
б) сушка и кондиционирование
в) экспонирование
г) проявление |
490
510
630
690 |
170
177
154
151 |
200
200
158
242 |
180
185
148
236 |
-
125
158
159 |
128
120
112
93 |
|
15 |
а) промывка водой
б) сушка и кондиционирование
в) экспонирование
г) проявления |
490
510
630
690 |
145
158
150
162 |
145
156
158
166 |
166
168
158
145 |
138
182
150
138 |
118
118
151
145 |
- 352 -
Из результатов опытов, собранных в таблице 1 видно, что гиперсенсибилизация вызывает значительное увеличение чувствительности образцов обеих исследованных пленок партий 10 и 15, причем с увеличением продолжительности гиперсенсибилизации приращение чувствительности увеличивается, достигает максимального значения после 2-6 минут купания, и с дальнейшим увеличением времени выдерживания пленки в воде отчетливо понижается. Описанное наблюдалось для всех рассмотренных значений Sl
, но не в одинаковой степени для пленок п.п. 10 и 15.
Вместе с тем, из таблицы 2 следует, что в результате латенсификации тех же пленок, проявление образцов которых производилось сразу после купания в воде, повышение их относительной чувствительности происходило только для пленки партии 15, значение pBr эмульсии которой составляло 3,6. При такой же обработке пленки партии 10 с pBr эмульсии 3,2 понижение относительной монохроматической чувствительности было отмечено для всех рассмотренных длин волн.
Из таблицы 2 также видно, что при латенсификации пленки партии 15 наибольшее повышение относительной монохроматический чувствительности наблюдалось в коротковолновой части спектра после 1/2 минуты, а в длинноволновой - после 2-х минут латенсификации. В обоих случаях, как и в опытах таблицы 1, увеличение продолжительности латенсификации сверх оптимума, приводит к снижению чувствительности.
Кроме указанного, из опытов, относящихся к пленке п.15, видно, что эффективность латенсификации возрастает с длиной волны монохроматической чувствительности.
Далее было исследовано влияние температуры воды, в которой производилась обработка предварительно экспонированных лабораторных образцов. В таблице 3 собраны результаты этих опытов. Для сравнения в таблице приведены абсолютные (Sl
0,2∙104) и относительные (Sl
) значения монохроматической чувствительности, причем в горизонтальном ряду опыта 1 собраны данные, относящиеся к пленке, не подвергавшейся латенсификации.
Из таблицы 3 следует, что повышение температуры воды, применявшейся для латенсификации, которая производилась в течение
- 353 -
Таблица 2
Продолжительность процесса латенсификации пленки ФПГ-В и светочувствительность
|
№№ партий пленки |
Очередность операций обработки пленки |
Длина волны монохроматической чувствительности, мкм. |
Относительная монохроматическая светочувствительность (Sl
) после обработки эмульсионного слоя в воде в течение минут: |
|
1/2 |
2 |
4 |
6 |
8 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
10 |
а) экспонирование
б) промывка водой
в) проявление |
490
510
630
690 |
64
71
71
64 |
62
69
83
97 |
60
62
65
- |
60
57
65
74 |
56
72
71
65 |
|
15 |
а) экспонирование
б) промывка водой
в) проявление |
490
510
630
690 |
140
151
141
160 |
131
120
170
215 |
151
120
120
200 |
138
126
120
200 |
140
138
153
141 |
2-х минут, максимальное приращение длинноволновой монохроматической чувствительности достигалось при 20° (см. колонку 5 и 7). Повышение температуры воды до 25° вызывало заметное понижение светочувствительности. Наряду с приведенным, повышение температуры воды, применявшейся при латенсификации, как видно из колонки 6, вызывало повышение коэффициента контрастности (g
l
), причем максимальное значение g
l
достигалось при температуре, равной 18°.
Было исследовано также влияние на эффективность латенсификации высушивания пленки перед ее проявлением. Из результатов опытов таблицы 4 видно, что сушка перед проявлением латенсифицированной пленки уменьшает в различной степени монохроматическую чувствительность при всех рассмотренных длинах волн, причем, особенно сильно при l
=690 нм.
Следует отметить, что по данным авторов работы /2б/, ссылающихся
- 354 -
Таблица 3
Температуры воды при латенсификации пленки ФПГ-В и фотографические показатели
|
№ опытов |
Характеристика образцов пленки ФПГ-В |
Температура воды |
Длина волны экспонирующего света, мкм |
Фотографические показатели |
Относительная чувствительность |
|
Sl
0,2∙104 |
g
l
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
1 |
Контрольный |
|
490
510
630
690 |
69
76
58
162 |
1,4
2,1
2,2
2,3 |
|
|
2 |
Образцы латенсифици-рованы |
15 |
490
510
630
690 |
96
85
71
251 |
2,5
2,9
2,3
2,6 |
138
112
122
155 |
|
3 |
-"- |
18 |
490
510
630
690 |
83
85
104
269 |
2,4
3,5
4,5
4,1 |
120
112
180
165 |
|
4 |
-"- |
20 |
490
510
630
690 |
91
91
100
347 |
2,1
2,9
2,1
2,8 |
132
120
172
214 |
|
5 |
-"- |
25 |
490
510
630
690 |
76
78
71
200 |
1,7
3,1
2,4
2,4 |
110
103
123
126 |
- 355 -
Таблица 4
Влияние сушки латеренфицированной пленки на светочувствительность
|
№ опытов |
Очередность операции обработки эмульсионного слоя |
Длина волны монохроматической чувствительности (Sl
) |
Относительная монохроматическая светочувствительность (Sl
) после обработки эмульсионного слоя в воде в течение 2-х минут |
|
2 |
3 |
4 |
|
1 |
а) экспонирование
б) промывка водой
в) проявление |
490
510
690 |
150
125
224 |
|
2 |
а) экспонирование
б) промывка водой
в) сушка
г) проявление |
490
510
690 |
100
95
90 |
на Шеппарда и Миза, предварительно смоченный водой экспонированный слой проявляется почти с такой же скоростью, как и сухой. Из наших данных, по-видимому, следует, что понижение чувствительности после высушивания латенсифицированной пленки перед проявлением не является результатом уменьшения скорости проявления. Механизм данного процесса нуждается в дополнительном исследовании и обсуждении.
Далее было исследовано влияние pBr эмульсии на латенсифицируемость ее. С этой целью были изготовлены два образца, политых эмульсией ФПГ-В, при химическом созревании которой значение pBr было равно в одном случае 3,34, а в другом - 3,60. Оба образца были латенсифицированы, причем, исследовалось влияние продолжительности обработки водой экспонированных пленок на монохроматическую чувствительность при l
490, 510, 630 и 690 нм. Сушка латенсифицированных образцов перед проявлением не производилась.
Из рисунка 1, содержащего результаты опытов, видно, что с
- 356 -
понижением pBr эмульсии от 3,60 до 3,34. с возрастанием продолжительности выдерживания пленки в воде при латенсификации, монохроматическая светочувствительность для рассматриваемых значений pBr изменялась по-разному; для образца с pBr эмульсии 3,60 - отчетливо понижалась, но с различной скоростью для рассмотренных длин волн, а дли pBr=3,34 и l
630, 690 нм оставалась практически неизменной, но при 510 нм и тех же условиях росла.
Рис.1.
Зависимость монохроматической светочувствительности от времени обработки эмульсионного слоя в воде при разных значениях pBr.
- 357 -
Таким разом, эффективность латенсификации и направлений изменения монохроматической чувствительности с увеличением продолжительности выдерживания пленки в воде значительно и разнообразно зависят от концентрации ионов брома в эмульсии.
В работах иностранных и отечественных авторов /3,4/ было показано, что повышение светочувствительности эмульсионных слоев, наблюдавшееся при купании пленки в воде, определяется удалением из них ионов брома. Этот вывод был потенциометрически подтвержден данными работы /5/
Это дает основание считать, что при латенсификации также происходит понижение концентрации ионов брома в эмульсионном слое, что и является причиной повышения светочувствительности. Вместе с тем многократно наблюдавшееся в сравнимых условиях большее повышение чувствительности при латенсификации, чем при гиперсенсибилизации трудно объяснимо с указанной точки зрения. Казалось бы, что уменьшение концентрации ионов брома в слое до экспозиции, в связи с уменьшением тормозящего действия их на образование скрытого изображения и на скорость проявления, должно давать большее увеличение чувствительности сравнительно с получающимся при понижении концентрации ионов брома только перед проявлением. Это значит, что процессы гиперсенсибилизации и латенсификации не могут быть объяснены только понижением в слое концентрации, ионов брома. Такая точка. зрения применительно к гиперсенсибилизации была высказана в работе /4/, а до нас рядом других авторов /6,7/. Справедливость указанного подтверждается тем, что, согласно данным, приведенным в работе /5/, понижение концентрации ионов брома в эмульсионном слое происходит при купании его в воде только в течение первых трех минут.
Представляется вероятным, что эффект гиперсенсибилизации и латенсификации определяется не только изменением концентрации ионов брома в слое, но и тем, что при длительной обработке спектрально сенсибилизированного слоя водой происходит темновое обесцвечивание сенсибилизатора и образование десенсибилизирующего вещества, количество которого в слое накапливается с увеличением времени гиперсенсибилизации и латенсификации. Это, в известной мере, подтверждается данными работы /8/.
- 358 -
Литература
1. S.Sheppard, W.Vanslou, M.Qirk. J.Franklin Instr., 240, 439, 1945.
2. а) Ю.Н.Гороховский. Свойства фотографических материалов на прозрачной подложке, изд. ГИТТЛ, Москва, 1955.
б) Ю.Н.Гороховский, Т.М.Левенберг. Общая сенситометрия, изд. "Искусство", Москва, стр.117, 1963.
3. H.Luppo-Cramer. Photogr. Korresp., 70, 842, 1934.
4. А.В.Борин. Жур. прикл. химии, 20, № 1,2, 40 (1947).
5. С.В.Натансон, М.М.Ностина. Ж.научн. и прикл. фотогр. и кинематографии, 6, № 5, 388 (1961).
6. Я.И.Бокиник. Кинофотопромышленность, 1, 126 (1933).
Я.И.Бокиник, З.А.Ильина. Кинофотопромышленность, 1, 126, 1932.
7. S.Sheppard. J.Franklin Inst., 230, 619, 1940.
8. А.В.Борин, В.И.Слесарева, С.Н.Попова. Ж.научн. и прикл. фотогр. и кинематогр., 16, в.4, 250 (1971).
