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128页第六章 X线照片冲洗技术泰山医学院放射学院 X线照片冲洗技术是X线检查技术中一个重要的组成局部X线照片质量的优劣除了与摄影技术、胶片特性及增感屏性能外,还与照片冲洗技术亦有密切关系 X线照片〔radiograph〕在X线诊断中作为诊断依据和永久记录 第一节第一节 医用医用X线胶片及感光测定线胶片及感光测定 医用X线胶片〔X-ray film〕是一种将被照体信息加以记录、存贮和传递,并将影像信息进行转换的介质是获得永久影像记录的载体 一、医用X线胶片的种类医用X线胶片属于银盐感光材料中的一种,其种类可归纳为以下四类〔一〕一般摄影用X线胶片1.感蓝胶片 感蓝胶片是配合发蓝紫色荧光的增感屏使用的色盲片,其吸收光谱的峰值在420nm它主要分为标准感度的通用〔RX〕型胶片和高温快显〔GK〕型胶片性能适中、低灰雾、高比照,适用于一般摄影中的大局部2.2.感感绿绿胶胶片片 感感绿绿胶胶片片〔〔扁扁平平颗颗粒粒胶胶片片〕〕是是一一种种配配合合发发绿绿光光的的增增感感屏屏使使用用的的正正色色片片,,其其吸吸收收光光谱谱的的峰峰值值在在550nm550nm它它是是将将三三维维卤卤化化银银颗颗粒粒切切割割成成扁扁平平状状,,以以预预期期的的方方式式排排列列,,并并在在乳乳剂剂中中参参加加了了一一层层防防荧荧光光交交迭迭效效应应的的染染料料。
从从而而增增加了影像的清晰度加了影像的清晰度3.3.乳乳腺腺摄摄影影用用正正色色胶胶片片 这这是是一一种种高高分分辨辨力力、、高高比比照照、、单单层层乳乳剂剂、、对对绿绿色色光光敏敏感感的的乳乳腺腺专专用用胶胶片片由由于于采采用用了了扁扁平平颗颗粒粒技技术术,,使使荧荧光光交交迭迭效效应应几几乎乎减减少少到到0%0%,,可可获获得得极极为为清清晰晰锐锐利利的的图图像像,,皮皮肤肤线线条条影影像像可可得得到到提提高高,,特特别别是是在在乳乳腺腺放大摄影上有特色放大摄影上有特色4.4.高清晰度摄影用胶片高清晰度摄影用胶片 这是一种高分辨这是一种高分辨力、高比照度胶片特别适用于要求提供力、高比照度胶片特别适用于要求提供高清晰的图像、显示组织微细结构信息的高清晰的图像、显示组织微细结构信息的摄影 ( (二二) )多幅相机和激光相机成像胶片多幅相机和激光相机成像胶片1.1.多幅相机成像胶片多幅相机成像胶片 此类胶片也称此类胶片也称CRTCRT图图像记录胶片适用于像记录胶片适用于CTCT、、MRIMRI、、DSADSA、、ECTECT等等多幅相机的成像记录胶片为单面乳剂,多幅相机的成像记录。
胶片为单面乳剂,反面涂有防光晕层,保证影像的清晰、细反面涂有防光晕层,保证影像的清晰、细腻,减少荧光物质造成的影像模糊腻,减少荧光物质造成的影像模糊2.2.激光相机成像胶片激光相机成像胶片 它分为氦氖激它分为氦氖激光片〔光片〔HNHN型〕,吸收光谱峰值为型〕,吸收光谱峰值为633nm633nm和红外激光片〔和红外激光片〔IRIR型〕,吸收型〕,吸收光峰值为光峰值为820nm820nm此类胶片特点是具此类胶片特点是具有极微细的乳剂颗粒,单层涂布,背有极微细的乳剂颗粒,单层涂布,背底涂有防光晕层激光片的数字成像底涂有防光晕层激光片的数字成像质量远远高于多幅相机胶片的模拟成质量远远高于多幅相机胶片的模拟成像 〔三〕影像增强器记录胶片1.荧光电影胶片 2.荧光图像及荧光缩影胶片 〔四〕特种胶片〔四〕特种胶片1.1.直接反转胶片直接反转胶片 2.2.清洁用胶片清洁用胶片 3.3.辐射剂量测定用胶片辐射剂量测定用胶片 二、医用二、医用X X线胶片的结构线胶片的结构 医用X线胶片的结构,因种类不同而异直接摄影用X线胶片结构,主要有保护层、乳剂层、底层和片基构成相机成像及影像增强记录胶片结构,主要由保护层、乳剂层、底层、片基和防光晕层构成 保护层乳剂层底层片基( (一一) )乳剂层乳剂层乳乳剂剂〔〔emulsionemulsion〕〕层层主主要要由由卤卤化化银银和和明明胶胶组组成,局部胶片含有色素。
成,局部胶片含有色素1.1.卤卤化化银银 其其中中氯氯化化银银〔〔AgClAgCl〕〕、、溴溴化化银银〔〔AgBrAgBr〕〕和和碘碘化化银银〔〔AgIAgI〕〕均均应应用用于于感感光光材材料料中中 卤卤化化银银是是胶胶片片产产生生影影像像的的核核心心,,从从胶胶片片制制作作到到曝曝光光、、冲冲洗洗都都是是围围绕绕着着它它进进行行的的晶晶体体颗颗粒粒的的大大小小、、分分布布会会给给影影像像效效果果带带来来影影响响X X线线胶胶片片卤卤化化银银颗颗粒粒平平均均为为1.71μ1.71μmm,,在在感感光光材材料中是最大的料中是最大的 〔1〕晶体结构的缺陷:①点阵缺陷,是结晶体中离子排列的缺陷,即离子在晶体格内离开它的正常位置自由移动; ②晶体格中参入杂质,假设在银离子所在位置上配置了铜离子或镉离子,那么晶格将现扭曲当被二价离子置换时,卤化银结晶体的电平衡被破坏,从而产生特异作用;③晶格位错 ,即晶体格沿线状连续出现缺陷它是由溴化银晶格中碘离子存在造成的 •〔2〕卤化银的光吸收 :卤化银光吸收的程度与发射光光谱密度相关卤化银固有吸收光谱在蓝紫光范围•〔3〕卤化银的光传导性:对卤化银进行光照射时,其晶体产生光吸收,晶格内的自由电子在结晶格中自由移动,这种在接受光照射后,产生的电传导现象称为光传导。
由于光的照射,在晶体中产生移动电子的同时,对应于这个欠缺电子的局部〔即正电荷局部〕称为空穴但在光照射中形成的自由电子寿命,以极短的时间再度与正空穴结合,转为低能态的稳定状态 •〔4〕卤化银晶体颗粒状态:卤化银的感光与显影是以微晶体为单位进行的晶体颗粒的大小、分布就影响感光材料的成像性能:①晶体颗粒小,分辨高;②晶体颗粒大,感光度高;③晶体颗粒大小不一,宽容度大;④晶体颗粒分布均匀,比照度高,颗粒性好 2. 2.明胶明胶 作为介质,使卤化银晶体处于永作为介质,使卤化银晶体处于永久性的悬浮状态,互不接触,并能均匀地涂布久性的悬浮状态,互不接触,并能均匀地涂布在片基上明胶是从动物的皮、骨中提炼的,在片基上明胶是从动物的皮、骨中提炼的,是乳剂制备中用量最大,性能很复杂的一种原是乳剂制备中用量最大,性能很复杂的一种原料 ①①明胶能提高乳剂的感光度:明胶与银离子相明胶能提高乳剂的感光度:明胶与银离子相互作用,生成一种不稳定的银胶络合物明胶互作用,生成一种不稳定的银胶络合物明胶加热时该络合物分解,生成银及硫化银,它们加热时该络合物分解,生成银及硫化银,它们聚集在卤化银晶体的缺陷和位错的部位上,构聚集在卤化银晶体的缺陷和位错的部位上,构成了感光中心。
感光中心为潜影的形成提供了成了感光中心感光中心为潜影的形成提供了特殊的部位,成为潜影形成的特殊的部位,成为潜影形成的““催化剂〞;提催化剂〞;提高胶片感光度的另一原因是明胶为一种吸卤剂,高胶片感光度的另一原因是明胶为一种吸卤剂,能吸收卤化银在感光时产生的卤原子,以防止能吸收卤化银在感光时产生的卤原子,以防止卤原子与银原子的重新化合,因而相对地提高卤原子与银原子的重新化合,因而相对地提高了感光度;了感光度; •②明胶是一种保护性胶体:明胶可以包围卤化银晶体,使它们彼此不直接接触,并能均匀涂布在片基上,不沉淀、不结块,保护了未感光卤化银晶体不被显影,保证了影像的层次; •③明胶膨胀后具有多孔性:可使较小分子通过,胶片在制作中的水洗工序时,将多余的盐类冲洗掉在显影时,易于显影液的渗透; •④明胶具有热溶冷凝的性质:在胶片制作中非常有用; •⑤明胶粘性很强:使乳剂牢固地粘着在片基上; •⑥明胶参与坚膜作用•然而,明胶最大的缺点是性能不稳定 3. 3.色素色素 色素为一种有机染料〔色素为一种有机染料〔dyedye〕在胶片乳剂中参加某些色素以使乳剂〕在胶片乳剂中参加某些色素以使乳剂的吸收峰值推向绿色波长〔的吸收峰值推向绿色波长〔550nm550nm〕来提〕来提高感光度。
高感光度 多幅相机和激光相机所用胶片〔如多幅相机和激光相机所用胶片〔如CTCT、、MRIMRI、、DSADSA等使用的胶片〕、荧光瞄准摄影等使用的胶片〕、荧光瞄准摄影用胶片以及与某些稀土增感屏组合使用的用胶片以及与某些稀土增感屏组合使用的感绿片感绿片 不含色素的胶片,其吸收光谱范围〔感色不含色素的胶片,其吸收光谱范围〔感色性〕大都限制在性〕大都限制在500nm500nm以下的蓝紫区域以下的蓝紫区域 〔二〕片基〔二〕片基片片基基〔〔basebase〕〕是是胶胶片片乳乳剂剂层层的的支支持持体体,,它它不不但但决决定定着着胶胶片的机械性能,而且还影响着胶片的成像性能片的机械性能,而且还影响着胶片的成像性能 片片基基种种类类有有::①①硝硝酸酸纤纤维维素素片片基基 ,,18901890年年开开始始使使用用,,其其特特点点是是伸伸缩缩性性及及耐耐水水性性好好但但最最大大缺缺点点是是易易燃燃,,故故在在第第二二次次世世界界大大战战中中被被醋醋酸酸纤纤维维素素代代替替;;②②醋醋酸酸纤纤维维素素片片基基,,这这类类片片基基又又分分为为二二醋醋酸酸片片基基和和三三醋醋酸酸片片基基。
其其特特点点是是不不易易燃燃、、化化学学稳稳定定性性好好,,但但质质地地较较脆脆、、不不耐耐寒寒、、机机械械性性差差、、显显影影加加工工中中产产生生收收缩缩现现象象;;③③聚聚酯酯片片基基,,又又称称涤涤伦伦片片基基其其特特点点是是熔熔点点高高、、热热稳稳定定性性好好、、弹弹性性高高、、吸吸水水性性小小、、收收缩缩性性低低几几何何尺尺寸寸稳稳定定、、平平整整度度好好、、化化学学稳稳定定性性以以及及光光学学透明度高缺点是不易与乳剂粘合,易产生静电透明度高缺点是不易与乳剂粘合,易产生静电作作为为直直接接摄摄影影用用的的X X线线胶胶片片,,现现均均以以聚聚酯酯片片基基为为支支持持体体间接摄影用间接摄影用X X线胶片的片基仍以三醋酸纤维素为主线胶片的片基仍以三醋酸纤维素为主•作为片基必须具备以下条件:①光学性质,透明均匀无着色、无光晕、无可见缺陷或模糊不清的弊病;②物理性质,强韧不脆、有硬度又有可塑性,具有一定的抗拉强度及几何尺寸稳定性;③化学性质,化学性能稳定,对乳剂无害,与照像药品不起化学反响,耐温性好;④热性质,要求软化温度高、不宜燃烧、热尺寸变化小;⑤制造适宜性质,价格廉价、原料充分、在制造过程中无故障〔如静电现象发生〕。
〔三〕附加层〔三〕附加层 1.1.保护层保护层 :为防止质地柔软的乳剂层的机械:为防止质地柔软的乳剂层的机械损伤,在其外表涂一层粘性很强的明胶,予以损伤,在其外表涂一层粘性很强的明胶,予以保护 2.2.底层〔结合层〕:为使乳剂层牢固粘附在片底层〔结合层〕:为使乳剂层牢固粘附在片基上,在片基外表涂有一层粘性很强的胶体,基上,在片基外表涂有一层粘性很强的胶体,以防止乳剂层在加工时脱落以防止乳剂层在加工时脱落 3.3.防光晕层〔防反射层〕:间接摄影用的荧光防光晕层〔防反射层〕:间接摄影用的荧光缩影片、影像增强器记录片、多幅和激光图像缩影片、影像增强器记录片、多幅和激光图像胶片的结构中,尚有一层防光晕层,其作用是胶片的结构中,尚有一层防光晕层,其作用是防止强烈光线从片基反射回去,再次使乳剂层防止强烈光线从片基反射回去,再次使乳剂层感光,造成影像的灰雾模糊感光,造成影像的灰雾模糊 〔四〕扁平颗粒技术 扁平颗粒技术〔tabular grain technique〕又称T颗粒技术,70年代初期美国柯达公司推出了T颗粒胶片,配合硫氧化钆类稀土增感屏,形成了一种新型屏-片组合体系。
80年代初,日本富士公司推出了∑颗粒技术,亦是T颗粒技术 1.T颗粒胶片T颗粒胶片的感光乳剂层中的晶体成平板状,有T-Mat型颗粒和ST构造型颗粒两种类型〔图6-5〕特点是外表积大且平整如桌面,其平板长而薄,体积小,即颗粒小 侧面观2.T颗粒技术特性 T颗粒胶片也有感蓝和感绿之分,当与之对应稀土增感屏匹配组合好后,T颗粒技术显示出很大优势: ①感光度增加1倍左右; ②大幅度减少了交叠效应; ③扁平颗粒外表积大 ; ④减少了照片斑点 三、医用X线胶片的感光测定〔一〕概述1.胶片的照相性能 感光材料中直接决定和影响影像质量的因素,统称照像性能它包括:①感光特性,感光材料的感光度、本底灰雾、最大密度、比照度、宽容度等性能参数;②物理性能,感光材料的熔点、厚度、保存性、几何尺寸、感色型、色温等参数;③成像性能,感光材料的分辨力、调制传递函数、颗粒度、清晰度等参数 2.感光测定的定义与应用〔1〕定义:感光测定是一种表示感光材料所接受的曝光量,由此而产生的与密度之间对应关系的定量测定方法 〔2〕感光测定的应用:①胶片感光性能的测定;②显影液性能的测定;③冲洗机因素的测定;④增感屏感度的测定;⑤X线物理特性对影像影响的测定;⑥其它。
〔3〕感光测定的原那么:感光测定是一项科学性很强的工作,从总体测定设计中应遵循二个原那么:①必须使测试条件具有充分代表性,确实符合摄影的实际情况;②必须遵循测试条件固定不变的原那么,才能做出某一变量的比较〔二〕光学密度及其测定 1.曝光量 曝光量是指物体外表在一定时间内所接受的照度曝光量E表示光强度〔I〕与曝光时间〔t〕的乘积〔E=I∙t〕 X线摄影中,胶片上得到的曝光量,即胶片上接受的X线量,用mAs表示 2.光学密度 人们把照片的入射光线强度I0与透过光线强度I之比的对数值称作照片的光学密度值,用符号D表示:D=LogIO/I 密度值的定义,是1890年由Hurter和Driffield提出的D值的大小,实际上是由照片吸收光能的黑色银粒子的多少决定的,与外来光源〔如观片灯〕的强弱无关 一般,人眼能识别的密度值在0.25~2.0适于人眼读片的观片灯照度是5000lx,最适于人眼观片的照片密度值是1.0左右一般照片影像密度值在0.7~1.5,最宜于医师识别影像细节 3. 3.光学密度的测定光学密度的测定 照片上的密度值,照片上的密度值,用透射式密度计测量。
所测出的密度值,用透射式密度计测量所测出的密度值,有直射密度和漫射密度之分所谓直射密有直射密度和漫射密度之分所谓直射密度值,是指测试用入射光线是平行的,测度值,是指测试用入射光线是平行的,测定的透过光仅是平行局部的,这样显示出定的透过光仅是平行局部的,这样显示出的密度值称直射〔单向〕密度值,用符号的密度值称直射〔单向〕密度值,用符号D//D//来表示所谓漫射密度,是指测试用入来表示所谓漫射密度,是指测试用入射光线是放射状的,而测定的透过光线是射光线是放射状的,而测定的透过光线是包含散射线在内的所有光线,显示的密度包含散射线在内的所有光线,显示的密度值称漫射密度值,用符号值称漫射密度值,用符号D#D#来表示 〔三〕医用〔三〕医用X X线胶片感光测定线胶片感光测定 1.X 1.X线胶片的特性曲线线胶片的特性曲线 〔〔1 1〕定义:胶片特性曲线〔〕定义:胶片特性曲线〔characteristic curve of filmcharacteristic curve of film〕是描绘相对〕是描绘相对曝光量的对数值与所产生的密度之间关系的曲曝光量的对数值与所产生的密度之间关系的曲线。
该曲线不仅清楚地定量地表示出了不同曝线该曲线不仅清楚地定量地表示出了不同曝光量与所产生的不同密度值之间的对应关系,光量与所产生的不同密度值之间的对应关系,而且还能表达出感光材料的感光特性,所以称而且还能表达出感光材料的感光特性,所以称这条曲线为胶片特性曲线因这条曲线的研究这条曲线为胶片特性曲线因这条曲线的研究者是者是HurterHurter和和DriffieldDriffield,所以也称,所以也称H-DH-D曲线 特性值:特性曲线可提供感光材料的本底灰雾、感度、比照度、最大密度、宽容度等参数,以表示感光材料的感光性能1〕本底灰雾:感光材料未经曝光,而在显影后局部被复原的银所产生的密度,称为本底灰雾或最小密度〔Dmin〕 2)感度〔S〕:感度(sensitivity)是指感光材料对光作用的响应程度,即感光材料到达一定密度值所需曝光量的倒数 通常X线胶片取相对感度,即与感度设定值为100的特定胶片相比照较相对感度的概念更有利于X线摄影条件的正确选择 X线胶片相对感度的计算:最简便的方法是产生密度1.0〔Dmin+1.0〕的胶片A的曝光量对数〔LogEA〕与胶片B的曝光量对数〔LogEB〕之差的反对数值乘以100。
3〕比照度:①反差系数,从X线摄影学的角度解释,透过被照体不同组织的X线强度的差异,称为射线比照度(LogE2-LogE1)照片上各组织间的影像在密度上的差异〔D2-D1〕,称为照片比照度 照片比照度与射线比照度之比,即为反差系数〔γ〕 ②平均斜率:平均斜率就是连接特性曲线上指定两点密度值为0.25+Dmin和2.0+Dmin的直线与横坐标轴的夹角β的正切值: 2.0+Dmin0.25+Dmin4〕最大密度〔Dmax〕:对于某种感光材料来说,密度上升到一定程度时,不再因曝光量增加而上升,此时的密度值称为最大密度,以Dmax表示 5〕宽容度〔L〕:从X线摄影角度讲,宽容度〔latitude〕是指产生诊断密度〔0.25~2.0〕所对应的曝光量范围 2.X线胶片的感光测定方法〔1〕感光仪测定法:将测试胶片放在感光仪上,对其以一定的比率进行数值的曝光,再经显影处理、密度测量、绘制特性曲线,求取特性值1〕光源:感光仪的光源是可见光,对于X线胶片感光测定的光源,根据ANSI规定,应模拟钨酸钙〔CaWO4蓝紫色光〕或硫化镉锌〔ZnCdS:Ag绿色〕荧光体的波长,以使其测定尽可能符合或接近X线摄影的实际。
2〕曝光:感光仪的曝光时间,根据ANSI建议,一般X线摄影用胶片的感光测定为0.1s,荧光摄影用胶片的感光测定用0.2s感光仪的曝光量变化取决于所用标准光楔片的密度和级差一般使用15级或21级标准光楔片〔2〕X线阶段曝光测定法1〕时间阶段曝光法:这是一种胶片接受的X线质〔kVp〕固定,而通过改变曝光时间来取得照射量的测定法 2〕铝梯定量测定法〔也称自举法Boot strap〕:这是在使用铝梯厚度改变X线强度的根底上,根据Log2=0.3的数学关系加以定量测定的方法 X线3〕距离法:这是根据X线强度与焦-片距的平方成反比定律改变X线强度,在胶片上取得不同密度的阶段曝光法距离测定法最大优点是接近X线摄影实际,其测量参数也就更具指导意义 有方孔的铅板第二节 增感屏某种物质在紫外线、X线、电子线等激发下,可将其吸收的能量以可见光形式释放出来,这种现象叫荧光现象这种能发光的物质叫荧光体荧光现象是一个在物质内部进行的能量转换过程,其结果不伴有物质的变化在X线摄影中是通过增感屏〔intensifying screen〕负载荧光体的,即在一张硬纸基上涂上一层发光光谱与X线胶片吸收光谱相一致的荧光体,外表再附上一层合成树脂作为保护膜。
这种在X线激发下,对胶片具有感光作用的器材称为增感屏一、增感屏的结构及种类〔一〕增感屏的结构〔二〕增感屏的种类 1.钨酸钙增感屏 这是一种从1897年开始到现在仍广泛使用的标准通用型增感屏荧光体为钨酸钙〔CaWo4〕,发射光谱在350~560nm,峰值在420nm,与感蓝片组合使用根据钨酸钙晶体颗粒的大小,涂层厚度,按其增感率分为低速、中速、高速三种 三种增感屏以钨酸钙中速增感屏的增感效率为1,低速增感屏为0.5,高速增感屏为2.0 2.稀土增感屏 稀土增感屏使用的是一种由稀土元素组成的“赋活型〞荧光体所谓稀土元素,是指钇系和镧系15种元素的总称稀土增感屏最大特点是在X线激发下发光效率高于钨酸钙增感屏稀土增感屏又分二类:一是发光光谱在蓝紫色光区〔峰值380nm〕,需与感蓝胶片组合使用的增感屏;二是发光光谱在黄绿色光区〔峰值550nm〕,需与感绿胶片匹配的增感屏 现时最常用的稀土增感屏为氟氯化钡:铕BaCIF:Eu〔蓝光〕增感屏和硫氧化钆:铽Gd2O2S:Tb〔绿光〕增感屏稀土增感屏按所发的荧光光谱不同,又分为蓝光系列和绿光系列两局部 3.特殊增感屏〔1〕超清晰型增感屏:适用于远端四肢关节摄影,观察细微的骨纹理影像。
〔2〕高电压摄影用增感屏:适用于120kV以上高电压摄影为了提高高电压摄影的像质,减少散射线的影响,该屏加一层很薄的铅合金箔〔3〕同时多层增感屏:以2mm、5mm或10mm为间隔,在同一多层暗盒内,有3~7层增感屏,每层由上至下逐层按比例增加不同的增感率用于同时多体层摄影〔4〕感度补偿型增感屏:这是一种比常规增感屏尺寸长很多,由不同感光度的荧光体组合而成的增感屏用于全身脊柱摄影、上、下肢全长摄影、血管造影等〔5〕乳腺摄影专用增感屏:为减少照射剂量,同时保证影像质量,现以单层乳剂胶片与单张软线增感屏组合使用,将照射量减少到1/15~1/30,现今又将单层微粒可塑型稀土屏,专用于乳腺摄影 〔6〕连续摄影用增感屏:这是一种用于快速连续换片装置中的增感屏特点是增感率高,同时为适应胶片在装置中高速传递,其外表的物理强度高,防静电性好 二、增感屏的性能〔一〕增感作用增感屏的最大作用在于提高X线对胶片的感光效应,这种作用的大小常以增感率表示在照片上产生同等密度为1.0时,无屏与有屏所需照射量之比,称为增感率也称增感倍数或增感因数即:式中f为增感率,to为无屏照射剂量,t为有屏照射剂量 〔二〕影响增感作用的因素影响增感率的因素有两项:增感屏的发光效率与增感屏结构的影响。
1.增感屏的发光效率〔η〕:η=ηa·ηc·ηt·ηf式中ηa代表X线吸收效率,ηc代表荧光转换效率,ηt代表荧光传递效率,ηf代表屏-片匹配效率〔1〕X线吸收效率〔ηa〕 〔2〕增感屏的荧光转换效率〔ηc〕 〔3〕荧光体的传递效率〔ηt〕 〔4〕增感屏发光光谱与胶片吸收光谱的匹配效率〔ηf〕 2.增感屏结构的影响 增感屏的结构及制作工艺,在一定程度上也影响着增感作用:①增感屏荧光体的颗粒大,增感率高;②增感屏中的结合剂使用量大,对荧光吸收小,增感率高;③增感屏支持体纸板的荧光反射率高,增感率高;④增感屏荧光体涂布厚度的增加,在适当数值下可提高增感率〔三〕增感屏对影像效果的影响1.影像比照度增加 使用增感屏所获得的照片比照度,永远高于无屏的照片影像产生这种差异的原因不十清楚确2.影像清晰度降低 照片影像的清晰度,由于增感屏的使用而大为降低 其原因如下:①荧光体的光扩散 ;②增感屏的交迭效应 ;③增感屏与胶的密着状态 ;④X线斜射效应 3.3.影像颗粒性增加影像颗粒性增加 当人们肉眼观察当人们肉眼观察X X线照片时,会看到一定量的颗粒,它线照片时,会看到一定量的颗粒,它们不是乳剂中单个银颗粒或增感屏荧们不是乳剂中单个银颗粒或增感屏荧光体颗粒构成,而是一些在一定区域光体颗粒构成,而是一些在一定区域内大量集中的不规那么的颗粒。
这些内大量集中的不规那么的颗粒这些有颗粒聚集的区域称做斑点〔噪声〕有颗粒聚集的区域称做斑点〔噪声〕它反映着影像颗粒性的大小照片斑它反映着影像颗粒性的大小照片斑点由量子斑点、屏结构斑点及胶片颗点由量子斑点、屏结构斑点及胶片颗粒性三要素构成粒性三要素构成 〔1〕量子斑点:量子斑点〔quantum mottle〕是X线光子的“统计涨落〞在照片上记录的反映尽管入射X线平均强度一样,但X线分布是随机的假设X线光子无限多时,单位受光面积里的光子数可以看成是均匀的当X线光子数很少时,那么单位受光面的光子数会因位置不同而异,其分布服从几率定律这种光子密度的波动涨落,称为X线光子的“统计涨落〞这种单位截面内的X线量子密度分布的不均匀,造成了量子斑点的出现 〔2〕增感屏结构斑点:增感屏结构斑点〔screen structure mottle〕是由荧光体性质与加工工艺造成的在照片斑点构成因素中居第二位当荧光体层非常薄时,假设荧光体颗粒增大,屏斑点就变得明显这是因为荧光体颗粒增大,造成荧光体层的不均一性当荧光体的厚度超过一定程度时,即使荧光体颗粒较大,而整个荧光体层趋于均一化,结构斑点减少,但影像锐利度下降。
〔〔 3 3〕〕 胶胶 片片 颗颗 粒粒 性性 :: 胶胶 片片 颗颗 粒粒 度度 〔〔graininessgraininess〕〕是是由由胶胶片片乳乳剂剂层层中中卤卤化化银银颗颗粒粒大大小小及及分分布布状状态态的的不不均均匀匀造造成成的的,,它对照片斑点的影响较小它对照片斑点的影响较小在在照照片片斑斑点点中中,,量量子子斑斑点点〔〔噪噪声声或或粒粒状状〕〕所所占占比比例例最最大大根根据据有有关关实实验验数数据据知知::X X线线量量子子粒粒度度约约占占83%83%,,而而增增感感屏屏粒粒度度仅仅约占约占8%8%,胶片粒度约占,胶片粒度约占9%9% T T颗颗粒粒技技术术的的应应用用,,为为屏屏- -片片组组合合中中控控制制照照片片斑斑点点,,提提高高影影像像质质量量,,找找到到了了一一个最正确的匹配方式个最正确的匹配方式 第三节 胶片处理技术一、感光根本原理自然界中有许多物质见光后能引起化学变化,这种现象叫光化学作用研究光化学作用的化学,称为光化学光化学反响的种类很多,大体有三大类型反响光合成反响:如氢气和氯气混合后,在常温和散射光线下能产生氯化氢〔HCI〕,但速度较慢。
当在日光直接照射下,能引起强烈地连锁反响,反响式为:光照〔hυ〕H2+CI2────→ 2HCI水解反响:如丙酮与水共存,遇光生成乙酸和甲烷,反响式为:光照〔hυ〕CH3—CO—CH3+HOH──→ CH3COOH+CH4光化学氧化复原反响:如卤化银的感光,反响式为:曝光〔hυ〕2AgX ───→ 2Ag+X2另外,还有植物、动物在生长过程中,以及许多无机物、有机物等变化中都包含有光化学作用 X线摄影中的胶片感光是光化学反响中的氧化复原反响反响的过程是光量子进入反响物〔AgX〕后,光子所具有的能量〔E=hυ〕恰好使反响质点〔活化分子、原子、离子〕的某些电子,从低能级到达使质点活化所需的高能级对物质来说,质点被光量子活化,对光线来说,光能量被吸收了但是,使不同性质的物质质点活化所需要的能量各不相同,波长〔频率〕不同的光线具有的光量子能量也不同因此,某种光线是否被某种物质吸收,除了与物质本身性质有关外,还要看光能的本身是否适合 X线胶片的核心物质卤化银的感光,是在吸收光子能量时激发了卤离子,使其电子能量加大脱离卤离子,即:Br-+hυ─→ Br + e此电子又去复原银离子成为银原子,即:Ag++ e ─→ Ag〔一〕潜影的形成胶片感光后,在乳剂层中已构成了影像,只是由于构成影像的物质过于微小,以致肉眼看不到,我们把这种影像称为潜影。
潜影的存在可以通过电子显微镜或先定影后“物理显影〞的方法证实潜影形成的实质是一个光化学氧化复原反响的过程它的形成可分为四步完成: ①卤化银晶体颗粒的卤离子,受到光量子的冲击,释放出假设干电子②这些电子在卤化银晶体格内自由移动时,遇到了感光中心被吸陷,从而使感光中心带上负电荷,这个感光中心就成了电子陷阱③与此同时,晶体格内游离的银离子,因为带有正电荷,于是在静电场吸引下被移向感光中心银离子与感光中心的电子中和,形成了中性的银原子,沉积在感光中心上④化学反响的不断进行,使感光中心的银原子聚集到一定大小时〔至少3—6个银原子〕,就形成了显影中心,许许多多显影中心就构成了胶片上的潜影 〔二〕互易律失效〔二〕互易律失效一一般般来来讲讲,,光光化化学学反反响响生生成成物物的的量量与与投投入入的的光光能能成成正正比比,,即即在在摄摄影影过过程程中中密密度度〔〔D〕〕与与曝曝光光量量〔〔E〕〕成成正正比比〔〔D∝∝E〕〕当当曝曝光光量量〔〔E〕〕一一定定时时,,无无论论光光强强度度〔〔I〕〕与与曝曝光光时时间间〔〔S〕〕怎怎样样变变化化,,密密度度应应该该是是一一定定的的,,这这种种关关系系称称之之为为互互易易律律。
但但根根据据实实验验得得知知,,在在摄摄影影过过程程中中当当光光强强度度过过大大,,曝曝光光时时间间过过短短或或光光强强度度过过小小,,曝曝光光时时间间过过长长时时,,虽虽然然得得到到的的是是相相同同的的曝曝光光量量,,但但产产生生的的密密度度不不相相同同这这种种在在同同一一胶胶片片上上曝曝光光量量相相同同而而产产生生的的密密度度不不同同的的现象称为互易律失效现象称为互易律失效 〔三〕反转现象胶片在特殊条件下〔如大曝光量、重复曝光等〕,随曝光量增加,所获得的密度反而下降,影像密度呈现逆转,此即反转现象导致此现象的原因是潜影溴化当曝光量超一定数值后,光化学反响中产生的大量溴不能全部被明胶吸收,与潜影中的银重新化合为溴化银包围了潜影,使之不能与显影液接触,于是就产生了反转现象 二、显影技术 显影是将胶片感光后形成的潜影,转换成可见银影的化学反响过程照片冲洗按其处理程序分为显影、定影、水洗与枯燥四个阶段 显影的意义:在显影中所获得的银原子数量为曝光中所产生的银原子数量的108~9倍,它是把不可见的X线影像转换为可见的银影像此外,显影的意义还在于,显影处理过程直接影响着X线照片的影像效果。
显影的途径:一是物理显影,即把显影液中的银离子作为复原银来源的显影方法;二是化学显影,即把胶片感光乳剂中的银离子作为复原银来源的显影方法在X线照片冲洗的显影操作中,实际应用的全部为化学显影 〔一〕显影液的组成对感光卤化银具有适当复原作用的溶液,称为显影液通常显影液包括显影剂、保护剂、促进剂、抑制剂和溶剂等五种成分1.显影剂〔1〕显影剂分类:显影剂分为无机显影剂和有机显影剂两类X线照片冲洗全部应用的是有机显影剂〔2〕显影剂化学结构与显影剂作用的关系:有机显影剂大多属于芳香族化合物,其化学结构与显影作用有很大关系:①具有使潜影显影能力的芳香族化合物,必须具备2个羟基〔-OH〕或2个氨基〔-NH2〕;或是1个羟基和1个氨基一般将这二个基团称为“显影基〞②在苯的衍生物中,显影基应为对位〔para〕或邻位〔ortho〕的显影剂才具有显影能力而间位化合物不具有显影能力③对位结合的显影剂,显影作用大于邻位结合的显影剂如对苯二酚显影能力大于邻苯二酚 ④氨基〔-NH2〕中的氢原子被烷基置换,显影剂的显影能力增强如米得显影能力大于对苯二酚,假设被羟基〔-OH〕置换,那么失去显影能力⑤苯环上的某些氢原子被羟基、烷基、卤素原子等置换,也不影响其显影性能。
⑥含有二个羟基〔-OH〕的显影剂,在pH值较大时显影作用增强,在pH值较小时,几乎无显影作用,如对苯二酚〔3〕常用显影剂及性能:X线照片冲洗的显影液中,常用的显影剂为米得、对苯二酚和菲尼酮三种①米得〔Metol〕,别名米吐尔、衣伦米得为无色或微灰色针状结晶体,易溶于水,难溶于乙醚和乙醇,在含有亚硫酸钠或碱性溶液中溶解度较小米得是强力显影剂,显影能力约为对苯二酚的20倍对溶液pH值的要求不严格,在中性溶液中也可显影其显影诱导期短,受溴离子〔Br-〕浓度与显影温度的影响不大,对卤化银的复原作用受曝光量影响小于对苯二酚因此,单一米得、亚硫酸钠显影液影像比照度低,但呈现微粒显影效果 ②对苯二酚〔Hydroquinone〕,别名:海得、坚安、几奴尼对苯二酚为无色或微灰褐色针状或柱状结晶体,易溶于水对苯二酚在枯燥空气或亚硫酸钠溶液中稳定,但在单纯碱性溶液中很快被氧化成棕色对苯二酚为弱性显影剂,但与米得或菲尼酮组合使用时,有很好的超加合性对苯二酚的显影诱导期长,显影速度慢,而且,其显影能力与效果受温度、溴离子〔Br-〕浓度、pH值影响很大在10ºC以下几乎无显影作用,pH值=9.0以上时才出现显影能力。
对苯二酚对卤化银感光多少有反响,差异较大,对感光多的部位显影能力表现很强因此在显影液中的多少,影响着影像比照度的上下一般讲,配有对苯二酚的显影液反差较高 ③菲尼酮〔Phenidone〕,菲尼酮为板状或针状结晶体,常温下不易溶于水,易溶于弱碱溶液或乙醇,不溶于乙醚菲尼酮是一种中等活性显影剂,它可以与其它显影剂形成超加合性,这在显影加工中是最有意义的菲尼酮显影作用说明,它在大多数情况下无显影诱导期,显影出痕快在无溴离子〔Br-〕存在时,与pH值在5.5~9.0范围内,显影速率随pH值的上升而增加如果显影液处于溴离子化时,显影速率对pH值的依赖性变小菲尼酮在低pH值的溶液中是耐空气氧化的,但在碱性PH值范围内和无保护剂下,可迅速氧化菲尼酮的分解取决于pH值和温度菲尼酮与对苯二酚组合的显影液〔PQ型〕,现已成为X线照片显影液中的主导类型,具有良好的显影效果 2.显影液的辅助成分〔1〕保护剂: 显影剂在水溶液中,尤其在碱性溶液中极易被氧化,而失去显影能力因此,必须参加保护剂,以防止显影剂被空气氧化常用的保护剂为亚硫酸钠〔Na2SO3〕显影液中保护剂的作用有三点:①防止显影剂氧化显影剂在无亚硫酸钠的状态下,与接触空气中的氧和溶解于显影液中的氧氧化,失去显影能力。
当参加亚硫酸钠时,因亚硫酸钠与氧的亲和力大于显影剂,故反响生成硫酸钠,从而保护了显影剂其反响是如下:HO-C6H4-OH+O2 → O=C6H4=O+H2O22Na2SO3+O2→ 2Na2SO4②防止照片污染,并稳定显影作用亚硫酸钠可与显影剂的氧化产物〔如苯醌〕反响,生成无色的、无污染性的新的弱显影剂 SO3Na O=C6H4=O+Na2SO3+H2O HO-C6H3-OH+NaOH 对苯二酚单磺酸钠 SO3Na SO3NaHO-C6H3-OH+2AgBr O=C6H3=O+2Ag+2HBr③微粒显影作用亚硫酸钠对卤化银略有溶解作用,当卤化银外表溶去少许卤化银时,会使显出来的颗粒细一些,使影像细微局部得到充分的表达〔2〕促进剂:多数显影剂在中性溶液中不起显影作用或显影作用很小,只有在碱性溶液中才有较强的显影能力X线照片显影液中,常用的促进剂有碳酸钠、氢氧化钠、偏硼酸钠等。
促进剂在显影液中的作用有三点:①为显影过程中的氧化复原反响,提供氢氧根离子,促进显影剂的电离显影的化学反响: O-—C6H4—O-+2Ag+ →O=C6H4=O+2Ag,必须在碱性溶液中进行,被复原的银离子所得到的电子是由显影剂电离后的阴离子提供的显影剂阴离子产生的越多,卤化因被复原的越多,那么显影得到促进加速进行而显影剂阴离子产生的多少,取决于显影剂在溶液中的电离度,要想提高电离度,就必须设法使显影剂在电离反响中向正向反响进行:HO—C6H4—OH O-=C6H4=O-+2H+此时,只有减少氢离子浓度,才能使反响正向进行为此,只有参加碱性物质,使其在水溶液中释放氢氧根离子,才能完成这一任务②促进入基层膨胀,加大显影液的渗透性,从而可加快显影速度③稳定显影液的pH值显影剂在复原卤化银的同时,生成氢溴酸,使显影液pH值下降当参加碱性物质时,可不断中和它,以维持显影液的pH值相对恒定,起到缓冲作用OH-C6H4-OH+2AgBr O=C6H4=O+2Ag+2HBrH++OH- H2O〔3〕抑制剂:抑制剂的主要作用是防止照片灰雾的产生,因此也称为防灰雾剂。
常用的抑制剂有溴化钾及有机防灰雾剂等抑制剂的作用原理如下:①溴化钾在显影液中电离,其溴离子吸附于卤化银外表,形成一个负电荷障碍层,使复原卤化银的显影剂负离子,由于相同电荷的排斥,难以打破负电荷障碍去复原未感光的卤化银,从而到达抑制未感光卤化银复原的目的②溴化钾在显影液中电离出的溴离子,加大了显影液中溴离子的浓度,从而降低了卤化银在显影液中的电离度,这就相对地阻止了胶片未感光的卤化银中银离子被复原成银原子 〔4〕溶剂:显影液中的溶剂主要为水溶剂理想的显影液中的水溶剂应为蒸馏水此外,在配制显影液时,假设用有机防灰雾剂〔如苯骈三氮唑等〕,必须先将其溶于乙醇中,然后放入显影液中,方可发挥作用〔二〕显影液的种类常用的显影液组合类型有MQ型和PQ型显影液1.MQ型显影液 由米得〔Metol〕与对苯二酚〔Quinol〕组合的显影液,称为MQ型显影液其性能如下:①具有超加和性;②显影所获得的密度值较大 2.PQ型显影液 由菲尼酮〔Phenidone〕与对苯二酚〔Quinol〕组合的显影液,称为PQ显影液现照片冲洗多采用此种类型,其显影特性与MQ型相比有以下优势:①具有明显的超加和性:所谓超加和性,即组合液的显影作用超过各自显影作用之和。
这种超加和性将导致:一是显影诱导期短,由于菲尼酮负离子所带电荷少于对苯二酚的负离子,菲尼酮很容易透过卤化银晶体外表的负电荷障碍层,使显影较快开始这样就缩短了对苯二酚的显影诱导期,加快了显影的进程因此,PQ型显影液由于其影像出痕快、显影速度高,特别适合高温快显的自动冲洗技术;二是菲尼酮的再生,组合液中由于对苯二酚的存在,可使菲尼酮氧化后再生 其反响式如下:P- + Ag+ = P + Ag菲尼酮负离子 银离子 菲尼酮 银P + Q-- P- + Q-对苯二酚负离子 菲尼酮负离子组合液以上二种结果导致显影剂浓度相对增加,形成了超加和性的效果,并加大了显影液的稳定性②具有良好的保存性和显影能力的持续性③照片处理容量大④无显影中的着色污染⑤影像颗粒性好 〔三〕显影操作及本卷须知1.显影的化学反响 显影剂与卤化银在显影液中进行的主要反响是一氧化复原反响即将已感光的卤化银经复原剂〔显影剂〕复原成金属银,形成黑白比照的影像过程其反响式如下: Red+nAg+ nAg+OX+mH+Red表示显影剂,OX表示氧化产物,n为参与反响的电子数,m为显影生成物的数量。
下面以对苯二酚为例,说明其显影时自身被氧化,同时能复原已感光的卤化银的化学反响这一显影原理:①卤化银在显影液中电离成银的正离子〔Ag+〕和卤族元素的负离子〔Br-〕: 显影液中 2AgBr 2Ag+ + Br- 卤化银 银离子 卤族离子② 同时,显影剂在显影液中电离成显影剂负离子〔-O-C6H4-O- 〕和氢的正离子〔H+〕显影液中HO—C6H4— OH -O — C6H4 — O- + 2H+ 对苯二酚 对苯二酚阴离子 氢离子③ 显影剂与卤化银在反响中进行电子交换银的正离子〔Ag+〕得到显影剂负离子〔-O-C6H4-O- 〕供给的电子,而中和成中性的银原子O — C6H4 — O- + 2Ag+ 2Ag + O = C6H4 = O对苯二酚阴离子 银离子 银 苯醌〔显影剂氧化物〕④ 同时,显影剂的正离子〔H+〕从卤化银的卤族负离子〔Br-〕供给的电子,而成为氢溴酸 Br- + 2H+ 2HBr 溴离子 氢离子 溴化氢2.显影处理 曝光条件正确的胶片,在标准药温的正常药效范围内的显影液中进行5min显影加工,恰好得到完全的显影效果,视为正确的显影条件。
因此,显影条件的改变,那么能改变显影的效果〔1〕显影的诱导期:感光后的胶片从浸入显影液到观察出影像需要经过一定时间,此段时间称为诱导期显影经过诱导期后,密度的增加速度将随着显影时间的增加,而急剧增长诱导期的长短决定于乳剂的组成、曝光条件、显影剂结构及显影液成分密度的增加主要决定于显影颗粒数目的多少 〔2〕显影液浓度:显影速度受显影液中各成分浓度的影响很大,多数显影剂具有可电离的“显影基〞〔如羟基等〕,因而在它们溶解时降低了碱性溶液的pH值只有在显影液pH值恒定的条件下,显影所获得的密度与显影剂浓度的对数值才在一定范围内呈线性关系 〔3〕显影温度:显影温度对X线照片影像效果影响很大,手工冲洗显影温度在18ºC~20ºC,自动冲洗机显影温度在30ºC左右高于或低于标准温度,乳剂将受到以下影响:①温度高那么显影剂活性加大,显影作用增强反之,那么活性减少,显影作用减弱;②温度过高可使显影液疲劳度加速并可导致乳剂膜松软,胶片易划伤;③温度高银粒易集结,影像颗粒性恶化照片比照度、密度增加或降低,灰雾度增加 〔4〕显影时间:显影时间根据显影液配方特性、冲洗加工方式而异显影时间延长时,胶片将受到以下影响:①影像密度增大,灰雾增加,影像颗粒性恶化。
②照片比照度、感度在初期增加,延长时下降〔5〕显影液氧化物:许多有机显影剂的氧化产物能影响显影速度并对胶片造成污染它既可以加速亦可以减低显影速度如对苯二酚的氧化产物能加速显影反响米得的氧化产物却减低显影反响〔6〕显影液的搅拌:显影液的搅拌实质是增加了显影剂动力,加快了显影速度搅拌的另一目的是防止胶片之间在显影过程中相贴,造成局部显影的不均匀〔7〕显影液的疲劳:显影液的疲劳将造成影像密度降低,比照度下降产生疲劳的原因:①由于处理胶片数量多造成的显影液疲劳的变化是显影剂、保护剂减少,显影液量减少;显影液pH值下降;溴离子浓度增加②由于显影液放置时间过久,产生显影液疲劳的变化是:显影剂、保护剂减少〔空气氧化所致〕;显影液pH值上升;溴离子浓度不变 3.显影操作及本卷须知 手工显影操作主要为槽式显影槽式显影适用于工作量大,处理胶片数量多,对显影无特殊要求的显影处理1〕操作方法:采用恒温方式,将显影液温度控制在标准温度在平安灯下用洗片夹将已感光的胶片夹牢,按顺序放置于洗片槽内胶片放入后立即计时,进行定温〔18ºC~20ºC〕、定时〔5min〕显影控制显影结束后将胶片取出进入下一步操作程序。
2〕本卷须知:①严格控制曝光条件、显影温度和显影时间;②显影前应将显影槽外表氧化物除掉,以免污染胶片;③显影液液面应保持超过胶片1~2cm以上;④胶片放入时应上下活动几次,以免气泡附着;⑤显影过程中需经常活动片架或搅动药液,以保证新鲜药液与胶片接触,加速显影,防止显影不均 在显影操作过程中,应注意观察各阶段显影的进展情况,以弥补摄影过程中的失误,保证照片质量现在显影操作根本由自动冲洗机代替手工操作自动冲洗机显影的特点与操作见第四节 三、显影后处理技术胶片中已感光卤化银的显影,只是胶片冲洗过程中的第一道工序,其后还必须经过中间处理〔漂洗〕、定影、水洗和枯燥这些程序总称为显影后处理,这是一个手工冲洗的加工程序自动冲洗机冲洗,无中间处理,代之是一对挤压辊轮,将乳剂中的显影液挤压出去一)中间处理显影后的照片,需要在清水或酸性停显液中漂洗前方可送入定影液中,此操作程序称为中间处理,也称停显处理中间处理方式有三种:①显影→水洗→定影;②显影→停显→定影;③显影→水洗→停显→定影实践证明效果最好的中间处理方式为第三种 〔二〕定影及操作技术1.定影的意义 一张感光的胶片经显影后,被复原的卤化银仅为全部卤化银的20%~25%,其余75%~80%的卤化银仍保存着感光的性能。
如果不及时将其处理,那么遇光就会感光,使已经被显影出来的影像被破坏因此,显影后的照片必须经过定影处理,才能真正得到一张稳定的照片影像定影就是对未感光的卤化银溶解的过程2.定影液的组成 定影液由定影剂、保护剂、中和剂、坚膜剂及溶剂5种成分组成 〔1〕定影剂:在定影液中作为卤化银的溶剂,虽有许多种,但除了能把卤化银溶解之外,还必须考虑到它性能的稳定、无毒及价格低廉的特点所以,实际被应用的只限于硫代硫酸钠〔Na2S2O3〕也称〔海波〕和硫代硫酸铵[〔NH4〕2S2O3]它们是定影液中的主剂 硫代硫酸钠为无色棱状结晶体,易溶于水,其溶解度随温度上升而急剧增加,并在溶解中大量吸热它见强光、强酸易析出硫,故应在阴暗处存放硫代硫酸铵为白色结晶体,易溶解于水,不溶于醇类及醚类物质,硫代硫酸铵为快速定影剂〔2〕保护剂:定影液中的保护剂为亚硫酸钠〔Na2SO3〕其作用有三点:①防止定影液中的定影剂被氧化;②防止硫代硫酸盐遇酸分解析出硫;③稳定定影液性能反响式如下: Na2S2O3+2H+=2Na++H2S2O3 └→ H2O+SO2 ↑+S↓2Ag+S = Ag2S(黄色物质,污染胶片)这一反响速率在银粒微细和溶液pH值低时,表现很高。
当定影液中参加亚硫酸钠后,亚硫酸根离子与氢离子作用,生成亚硫酸氢根离子,从而保护硫代硫酸钠遇酸〔H+〕析硫问题反响式如下:SO32- + H+ = HSO3-〔3〕中和剂:中和剂是为了中和显影后胶片乳剂层中带的碱性显影液物质,使之立即停止显影,而进入定影碱性物质的中和物是酸性物质定影液中常用的酸性物质主要为冰醋酸〔CH3COOH〕、硼酸〔H3BO3〕等中和剂在定影液中有三个作用:①中和胶片乳剂中碱性显影液;②使定影液呈酸性,将pH值控制在4.0~6.0之间,已形成直接使用坚膜剂的条件;③促使乳剂膜收缩 〔4〕坚膜剂:坚膜剂是定影液中对胶片乳剂起固定和收敛作用的药剂,使影像常久保存 定 影 液 中 常 用 坚 膜 剂 为 明 矾 〔K2SO4·Al2(SO4)3·24H20〕 和 铬 矾 〔K2SO4·Cr2(SO4)3·24H20〕目前还不清楚坚膜剂作用的机理3.定影的化学反响 定影的意义在于对未感光卤化银的溶解定影剂与未感光卤化银的化学反响,最终生成物必须是可溶性的络盐,定影反响是分步进行的反响式如下:2AgBr+Na2S2O3 ─→ AgS2O3+2NaBr 生成物为透明难溶于水。
卤化银与海波反响的第一步生成物是无色透明的,但是难溶于水的物质只有在饱和的海波溶液中继续反响,完成第二步反响的生成物才是透明又溶于水的络合物反响式如下:3AgS2O3+NaS2O3 ─→ Na5Ag3(S2O3)4生成物为透明易溶于水第二步反响不可忽略,它指导着定影的实际操作,定影终止在第一步,日久会使影像变质只有完成定影的第二步反响,才能使可溶性络合物在水洗中被洗涤出去为此,一般指定影完全的时间应为乳剂透明时间的三倍4.定影的速度 定影速度通常用定影完全时的时间〔或称明化时间〕来表示所谓定影完全的时间,是指照片从浸入定影液开始,到乳剂层未感光卤化银最后完全溶解消失为止所需的时间照片的定影过程分三步:①定影剂向乳剂内部扩散;②卤化银颗粒被溶解;③含银的络离子从乳剂向外扩散因此,照片得定影速度不单单取决于卤化银的溶解度,还受到以下物理与化学因素的影响: 〔1〕乳剂的性质:定影完全的时间决定于乳剂层中卤化银的含量、乳剂层的厚度、卤化物的组成及其颗粒大小一般来讲,氯化银溶解快,溴化银次之,碘化银为难溶解乳剂层中卤化银含量越多,涂布越厚,定影完全的时间越长〔2〕硫代硫酸盐的浓度:在低浓度时,定影完全的时间长,随着硫代硫酸盐的浓度增高定影完全的时间缩短。
在浓度达40%之后,定影完全的时间又开始延长图6-16表示不同的硫代硫酸盐浓度对卤化银的定影完全的时间 〔3〕硫代硫酸盐阳离子的性质:定影速度取决于硫代硫酸盐结合的阳离子如图6-16所示,在相同浓度下,不同的硫代硫酸盐阳离子的定影速度不同,其中硫代硫酸铵定影速度最快由于硫代硫酸铵的这一性质,假设在硫代硫酸钠溶液中,参加一定量的铵盐,如氯化铵,可以缩短定影时间〔4〕定影温度:定影液的温度对定影完全的时间有很大影响〔图6-17〕定影速度随定影温度降低而减慢,随温度增高而加速但温度过高会使照片脱膜,定影的适宜温度应控制在16ºC~24ºC之间 〔5〕搅动:照片放入定影液中时,定影液就向胶片乳剂层内扩散对溶液适当搅动时,会加快这种扩散的速度,因而减少定影完全的时间在定影液浓度较低时,这种效果更为显著〔6〕定影液的疲劳:硫代硫酸盐在定影过程中逐渐被消耗,定影液中所产生的络盐与卤化物同时存在于定影液中另外每张照片显影后或多或少也会将少量水和显影液带入定影液中,溶液被稀释,pH值升高尽管此时定影液中银含量还没有高到可以影响照片质量稳定的程度,但也会使定影完全的时间延长,定影液出现疲劳5.定影操作 照片的定影方式有槽式定影及自动冲洗机定影等。
其操作方法和显影操作相近似定影操作中应注意:①胶片放入定影液后不应立即开灯,定影不充分的照片,残存着没有被溶解掉的卤化银,仍然存在着感光性能如果过早的在白灯下曝光,会使影像发灰,过度曝光甚至可产生影像逆转②定影液温度应等于显影液温度温度过高,易产生乳剂膜损伤以致脱落温度过低,易产生乳剂膜皱缩,一般定影温度控制在16ºC~24ºC为宜③胶片定影完全的时间应为乳剂层完全溶解的时间,一般定影时间为10~30min •〔三〕水洗与枯燥〔三〕水洗与枯燥•1.1.水洗水洗•〔〔1 1〕〕水水洗洗的的目目的的::定定影影后后的的乳乳剂剂层层中中含含有有大大量量的的硫硫代代硫硫酸酸盐盐及及其其络络合合物物,,假假设设不不将将这这些些物物质质除除去去,,这这些些物物质质将将随随着着保保存存期期的的延延长长而而分分解解,,并并与与影影像像中中的的银银起起化化学学反反响响生生成成硫硫化化银银,,最最终终使使影影像像变变色色,,失失去去保保存存的的意意义义因因此此,,定定影影后后的的照照片片必必须须经经过过充充分分的的水水洗洗这这就就是水洗的目的是水洗的目的•水水洗洗不不充充分分的的照照片片,,将将会会在在保保存存期期间间产产生生以以下下化化学学反反响响::①①硫硫代代硫硫酸酸钠钠与与空空气气中中水水和和二二氧氧化化碳碳作作用用,,生生成成不稳定的硫代硫酸,进而分解成亚硫酸和硫:不稳定的硫代硫酸,进而分解成亚硫酸和硫:•Na2S2O3+CO2+H2O= H2S2O3+Na2CO3Na2S2O3+CO2+H2O= H2S2O3+Na2CO3• └→ H2SO3+S↓ └→ H2SO3+S↓ 硫与形成影像的金属银化合,形成黄色硫化银。
2Ag+S=Ag2S②亚硫酸还可以再被空气氧化而生成硫酸,进而与硫化银反响生成硫酸银和硫化氢硫酸银是白色可溶性物质,硫化氢又可将黑色银影变成黄色硫化银2H2SO3+O2=2H2SO4Ag2S+H2SO4=Ag2SO4+H2SH2S+2Ag=Ag2S+H2↑〔2〕水洗速度:水洗时,硫代硫酸盐从乳剂层中扩散出来的速度,与影像的银量、定影液pH值、硫代硫酸盐种类、定影液疲劳度、水洗温度、搅动速率、水流的速度等因素有关1〕水流状态:连续流水的水洗使扩散速率增大,能使乳剂层内部的硫代硫酸盐浓度与乳剂层外表浓度有很大差异,乳剂层内的硫代硫酸盐就能很快向表层扩散 2〕水洗温度:硫代硫酸盐及其络合物的去除速率随水洗温度增加而加快〔图6-18〕对胶片来说,水洗温度大约从5ºC升到27ºC,除去全部硫代硫酸盐所需时间减少30%手工冲洗常用的水洗温度是20ºC3〕定影液的组成:水洗速度也受定影液成分的影响,使用硫代硫酸铵作为定影剂时,其水洗速率大于硫代硫酸钠定影液定影液的pH值也影响水洗速度,假设pH值大于明胶等电点〔pH=4.9〕,明胶就不会吸附硫代硫酸离子和银离子络合物,水洗速率加大 4〕水洗时的盐效应:水中假设含有一定量的其它盐类,将影响照片水洗的速度。
海水中含有氯化钠,假设用其水洗能减少水洗时间65%但是,最后还需用水洗,因为在存有非常少量的硫代硫酸盐时,氯化钠会加大影像灰雾2.枯燥 为照片冲洗的最后一道工序枯燥是通过空气对流,使照片乳剂层中的水份扩散到大气中枯燥温度不能超过明胶的溶点,否那么就会使乳剂层融化脱落手工冲洗的枯燥温度一般在20ºC~40ºC之间。












