БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (ФО)

Важнейшую роль в развитии Ф. на AgHal-CЧС сыграло открытие оптической сенсибилизации (нем. учёный Г. Фогель, 1873), т. е. расширения спектральной области чувствительности СЧС путём введения в них красителей, поглощающих свет больших длин волн, чем AgHal [которые поглощают только в ультрафиолетовой (УФ) области и на коротковолновом участке видимой области, не дальше синей части]. Этим был преодолен крупный недостаток прежних СЧС. Уже в 1880-х гг. большинство выпускаемых СЧС стали ортохроматическими (см. Ортохроматические материалы ) , чувствительными к жёлтому цвету, а с 1920-х гг. основное место среди массово выпускаемых СЧС заняли панхроматические материалы, чувствительные к оранжево-красной части спектра. Затем появились и AgHal-CЧС, чувствительные до длин волн 1,2–1,3 мкм, соответствующих смежному с видимой областью участку инфракрасной (ИК) области, однако не для любительской съёмки, а только для научно-технических целей (см. Инфрахроматические материалы ) . Дальнейшее продвижение чувствительности СЧС в длинноволновую сторону невозможно, т.к. равновесное тепловое излучение окружающих тел сосредоточено как раз в ИК-области. Непрерывно действуя на сенсибилизируемые СЧС в течение всего времени между их изготовлением и использованием, оно вуалирует их до недопустимого уровня (см. Вуаль фотографическая ) уже в первые сутки или даже часы их хранения. Преодолеть это ограничение для любого вида Ф. на AgHal-CЧС принципиально невозможно.

Напротив, в коротковолновую сторону чувствительность AgHal-CЧС не ограничена ничем. На AgHal-CЧС оказывают действие не только уже упоминавшиеся излучения видимой и близкой УФ-области, но и более коротковолновые, включая рентгеновское и гамма-излучения, а также ядерные частицы и электронные пучки. Благодаря этому AgHal-CЧС уже давно применяются для получения изображений в рентгеновских лучах и пучках электронов (см. Рентгенограмма, Радиография, Электронная микроскопия ) ; они стали также одним из распространённых средств для регистрации и измерения дозы ионизирующих излучений. Более того, некоторые из этих излучений, как и ряд элементарных частиц, были открыты именно с помощью AgHal-CЧС (см. Ядерная фотографическая эмульсия ) .

Изготовление светочувствительных материалов на основе AgHal(см. также Фотографическая эмульсия ) . AgHal-CЧС получают нанесением (т. н. поливом) светочувствительной эмульсии – взвеси частиц AgHal в желатине или др. защитном коллоиде – на подложку. Наиболее важные характеристики СЧС с такими эмульсиями, кроме физико-механических и геометрических, формируются преимущественно до полива. К ним относятся прежде всего параметры, связанные с характеристической кривой, – светочувствительность, вуаль, контрастности коэффициент, а также спектральная чувствительность и структурные характеристики, обусловленные размерами микрокристаллов (МК) AgHal. Основные этапы изготовления AgHal-CЧС:

1) Эмульсификация и первое (т. н. физическое) созревание. На этом этапе происходит образование и рост твёрдой фазы эмульсии, т. е. МК AgHal. Образование AgHal является результатом реакции между AgNO 3и соответствующими галогенидами (по большей частью калия) в растворе, содержащем желатину, которая предотвращает слипание образующихся МК. Одновременно с образованием и ростом МК в растворе начинается перекристаллизация, т. е. преимущественный рост более крупных МК за счёт растворения более мелких. На скорость и результаты перекристаллизации существенно влияет наличие желатины. К концу реакции образования AgHal перекристаллизация становится преобладающим процессом. Чёткая граница между эмульсификацией и созреванием существует не всегда, и разделение этапа на 2 процесса иногда является формальным. В результате обоих процессов формирование твёрдой фазы полностью завершается и ни одна из последующих стадий не оказывает почти никакого влияния на размеры МК. Поэтому ряд свойств будущего СЧС (зернистость, отчасти разрешающая способность и др.) задаются именно на первом этапе; заметную роль в их формировании играет также соотношение масс желатины и AgHal: от него зависит рассеяние света в СЧС при экспонировании, а тем самым и краевая резкость деталей изображения, получаемого на СЧС. Вместе с тем сенситометрические характеристики будущего СЧС зависят от условий и результатов первого этапа лишь косвенно (в частности, потому, что МК, сформировавшиеся без дефектов структуры, практически не светочувствительны и мало влияют на светочувствительность фотоматериала даже после дальнейшей его обработки) и формируются в основном на последующих этапах; светочувствительность же эмульсий после первого созревания всегда мала.

2) Второе (т. н. химическое) созревание. На этом этапе эмульсию выдерживают определённое время при повышенной температуре, способствующей протеканию реакций на поверхности МК между AgHal и микрокомпонентами желатины – соединениями двухвалентной серы, восстановителями и т.д. Часто в таких реакциях участвуют специально вводимые вещества, прежде всего соединения серы (если их содержание в желатине мало), а также соли золота. В результате этих реакций и второго созревания в целом на поверхностях МК, в первую очередь на поверхностных дефектах, образуются примесные центры – малые частицы веществ, отличных от AgHal; ими могут быть сульфиды Ag, Au, совместные золото-серебряные сульфиды, металлические частицы Ag и Au и др. Во время экспонирования МК на таких частицах закрепляются подвижные фотоэлектроны; с этого и начинается образование скрытого изображения. Т. о., именно наличие примесных центров в основном определяет способность МК к дальнейшему участию в фотографическом процессе, а природа и размеры примесных центров определяют эффективность этого процесса, т. е., в конечном счёте, светочувствительность всей эмульсии; не случайно их принято называть центрами чувствительности. То обстоятельство, что они расположены на поверхности МК, чрезвычайно важно; центры скрытого изображения при последующем проявлении сразу вступают во взаимодействие с проявляющими веществами и принимают электроны от их молекул. Однако если проводить второе созревание слишком долго или при излишне высокой температуре, реакции желатины с МК заходят слишком далеко, примесные центры становятся избыточно большими и способными принимать электроны от проявляющих веществ без участия скрытого изображения. Такая эмульсия может восстанавливаться в проявителе без экспонирования; в этом случае примесные центры называются центрами вуали. При умеренном втором созревании центры вуали также образуются, но лишь в слабой мере, на немногих МК. Оптимальным можно считать такое второе созревание, в котором достигается максимальная светочувствительность при минимальной вуали. Это условие выполнимо тем труднее, чем больше различаются между собой отдельные МК, и именно здесь сказывается роль предшествующего этапа – первого созревания, определяющего степень разнородности МК по размерам и совершенству кристаллической структуры. Разнородностью МК, как до, так и после второго созревания, в основном определяется также коэффициент контрастности будущего СЧС, в среднем тем меньший, чем разнородность МК больше.