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【摘要】 膠片感光乳劑層中的感光物質(zhì)鹵化銀在受到光輻射后，產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)，鹵化銀微晶中的電子和離子發(fā)生交替獨(dú)立的重復(fù)遷移，而形成顯影中心，無(wú)數(shù)個(gè)顯影中心，構(gòu)成潛影。經(jīng)顯影劑的作用，還原成可見(jiàn)影像。
關(guān)鍵詞 潛影 光化學(xué) 顯影
The develop and engender of film’s potential image
【Abstract】 The photosensitive silver halide in film’s sensitization emulsion gets light’s irradiation，then proˉduce actionchemistry reaction.The electron and hydronium in Silver halide minicrystal produce alternate independence repeat move，form develop center.A great deal of develop center engender potential image.Potential image can be deˉoxidize into eyeable image by action of developer.
Key words potential image actinochemistry develop
潛影是借可顯影性這一概念來(lái)定義的。早期的照相工作者把化學(xué)顯影照相付諸實(shí)踐時(shí)，首倡了“潛影” ［1］ 這一術(shù) 語(yǔ)，用以描述已顯影像的哪個(gè)看不見(jiàn)的前身。潛影是由曝光產(chǎn)生的圖像，其唯一標(biāo)準(zhǔn)是能被顯影成為可見(jiàn)影像。因此，凡由輻射曝光而產(chǎn)生的任何類(lèi)型的能夠顯影的任何變化，都可以被認(rèn)為是潛影。所有不影響化學(xué)顯影能力的任何變化，均構(gòu)不成潛影，即使這些變化可伴隨潛影的形成而發(fā)生。所以潛影這個(gè)術(shù)語(yǔ)除暗指照相顯影的意向或至少是照相顯影的可能性以外，是沒(méi)有意義的。潛影與顯影的關(guān)系潛影現(xiàn)象不僅定量地甚至可以定性地取決于顯影動(dòng)力學(xué)上的差別，這就要求我們要認(rèn)識(shí)膠片在曝光時(shí) 所產(chǎn)生的光化學(xué)反應(yīng)過(guò)程與顯影時(shí)潛影與顯影的關(guān)系。構(gòu)成膠片的感光乳劑層中感光物質(zhì)是鹵化銀微晶，適量的感光中心是金屬銀或稱(chēng)銀原子。當(dāng)膠片受到輻射發(fā)生變化形成潛影時(shí)，就是鹵化銀微晶發(fā)生了變化。由于光的照射，銀吸收了光量子而被提高到晶體的可動(dòng)電子和光照射前就存在的填隙離子這二者間向顆粒內(nèi)的優(yōu)先部位遷移而形成的。這些電子與銀離子結(jié)合而形成銀的微粒，而后者則又有效地捕獲隨后釋放出來(lái)的電子。就這樣，只要由于吸收了光而不斷的有電子提供，銀微粒就不斷的生長(zhǎng)。在此同時(shí)，相應(yīng)的光空穴也有某種流動(dòng)性，以致它們能隨后擴(kuò)散到表面，在那里它們將鹵離子轉(zhuǎn)化為鹵原子或者鹵分子從晶體中逸出。在這需強(qiáng)調(diào):感光物質(zhì)受到照射后，電子從釋放點(diǎn)向陷阱移動(dòng)和銀離子往捕捉部位添加，即有關(guān)電子遷移步驟和離子遷移步驟彼此應(yīng)是獨(dú)立而交替重復(fù)的 ［2］ 。是電子步驟先于離子步驟?即一個(gè)或一個(gè)以上的電子在生長(zhǎng)著的銀微粒上被捕獲，使它帶上負(fù)電荷，然后后者再去吸引附近的填隙銀離子走向這個(gè)微粒;還是離子步驟先于電子步驟，即生成中的銀微粒首先由于吸引了銀離子而獲得了一個(gè)正電核，然后吸引一個(gè)光電子中和，而它對(duì)光空穴是排斥的。但如果銀是正電荷的，那么這個(gè)電荷并不能完全有效地排斥空穴。而作為膠態(tài)銀質(zhì)點(diǎn)，不論出于什么原因，總是電子的有效陷阱。兩種步驟的先后應(yīng)由乳劑組成、曝光條件等因素決定的。但一旦發(fā)生則應(yīng)該是交替獨(dú)立的重復(fù)。發(fā)生了光化學(xué)反應(yīng)的空穴向顆粒表面移動(dòng)，在那里被鹵離子俘獲�？赡芪挥诨瘜W(xué)或物理不完整部位上，這就使鹵離子變成表面原子離開(kāi)顆粒而進(jìn)入介質(zhì)中，這個(gè)部位上的局部正電荷隨后可因離子的遷徒而被中和。每一個(gè)被吸收的光量子能產(chǎn)生一個(gè)銀原子和一個(gè)鹵原子，與使用的波長(zhǎng)和乳劑顆粒有關(guān)。在溴化銀乳劑中，空穴擴(kuò)散到表面顯影并不困難，它在那里被俘獲，并將鹵素釋放出到介質(zhì)中去，這些鹵素有一部分毫無(wú)疑問(wèn)能與乳劑中的明膠起反應(yīng)，從而避免與銀的重新復(fù)合。
2 潛影理論學(xué)說(shuō)
關(guān)于潛影理論學(xué)說(shuō)較多，有以下幾種。2.1 葛利-莫特（Gurney-Mott）理論X - + hv → X + e 鹵離子 光量子 正空穴 電子光量子作用于鹵化銀，所產(chǎn)生的電子被感光中心撲獲（電子過(guò)程）e（感光中心）+格間隙Ag + →Ag撲獲了電子帶有負(fù)電荷的感光中心，吸引晶體格間隙的銀離子，生成中性的銀原子（離子過(guò)程）。如此反復(fù)進(jìn)行變成了較大的銀核，進(jìn)而形成了具有顯影作用的潛影核。由于鹵化銀吸收了光量子，釋放出電子后的鹵素（X）即從顆粒表面擴(kuò)散出來(lái)，為明膠所吸收。
2.2 米切爾（Mitchell）理論 AgX+hv→e（導(dǎo)帶電子）+h + （正空穴）鹵化銀感光后，電子與正空穴游動(dòng)于結(jié)晶中，正空穴被結(jié)晶表面的鈕結(jié)位（Kink Site）和位錯(cuò)的凹凸位（Jog Site）中的鹵素離子所撲獲，把這部分的銀離子作為晶體格間隙銀離子驅(qū)出，保持電中性。Ag + X - +h + →Ag+X X - +Ag + X→X 2 +Ag + （格間隙）在鹵化銀顆粒被硫增感時(shí)，也產(chǎn)生同樣的變化。Ag 2 S→AgS+Ag + （格間隙）電中與晶體格間隙銀離子在接近鈕結(jié)位時(shí)，被吸附生成銀原子。e+Ag + （格間隙）→Ag如此反復(fù)進(jìn)行，產(chǎn)生了Ag（前顯影中心或初期顯影中心），Ag 2 （亞顯影中心），Ag 3 （非電荷潛影中心），Ag 4 （潛影）。相對(duì)來(lái)講，米切爾（Mitchell）理論較葛利—莫特（Gurˉney—Mott）理論成熟一些，前者對(duì)乳劑的分光增感和化學(xué)增感解釋較為成功，至今仍未有一種理論能夠全面成熟地解釋所有感光過(guò)程。潛影中心是銀 ［2］ 。在形成潛影的曝光范圍內(nèi)有銀存在，并且少量的銀具有催化作用也是被證實(shí)的。形成潛影時(shí)的主要作用乃是產(chǎn)生能催化顯影劑還原作用的銀。潛影中心就是光電子與可動(dòng)銀離子已結(jié)合的那些部位，并且繼續(xù)曝光的話，這些中心就是那些非常相似的過(guò)程繼續(xù)生長(zhǎng)已形成金屬 銀質(zhì)點(diǎn)的中心。
3 小結(jié)
綜上所述可認(rèn)為:膠片乳劑層中的鹵化銀微晶在光化學(xué)的作用下，釋放出電子，其電子被乳劑層中的感光中心捕獲后，與鹵化銀晶格中的銀離子相互電性中和，成為銀粒子。在這個(gè)過(guò)程中，電子遷動(dòng)和離子遷動(dòng)是交替獨(dú)立的重復(fù)。其組成銀粒子的原子個(gè)數(shù)聚集到一定大小時(shí)（3～6個(gè)銀原子） ［3］ ，就形成了顯影中心，而無(wú)數(shù)個(gè)顯影中心就構(gòu)成了潛影。顯影過(guò)程作為潛影的準(zhǔn)則，從實(shí)踐角度看，這種處理幾乎是不可少的，因?yàn)橐獧z驗(yàn)?zāi)z片在
受到強(qiáng)或弱的輻射后，究竟發(fā)生了些什么變化，唯一可靠的辦法就是顯影。顯影反應(yīng)，就是一個(gè)氧化還原反應(yīng)。因?yàn)閺碾姌O電位的角度講，任何工作的顯影劑溶液都是未曝光的鹵化銀的還原劑，即鹵化銀不管其以前曝光與否，假如它與一定量的這樣溶液接觸的話，據(jù)熱力學(xué)平衡，將有利于鹵化銀還原成金屬銀以及顯影劑發(fā)生部分氧化，未曝光的鹵化銀終將被完全還原。當(dāng)然完成這個(gè)反應(yīng)的時(shí)間是比較長(zhǎng)的。顯影反應(yīng)中電子從顯影劑到銀離子的遷移受到電荷勢(shì)壘的阻礙，但感光乳劑受到光照后構(gòu)成潛影的變化卻并不影響乳劑的最終還原，而是通過(guò)降低電荷勢(shì)壘高度來(lái)影響反應(yīng)速率的，顯影時(shí)所以能夠區(qū)別出曝光的和未曝光的，就是由于這兩個(gè)區(qū)域的還原率不同，或者講影像顯影的速率比灰霧的顯影速率高的多。潛影具有可顯影性，并不是一確定的，而僅僅表明在任一特定情況下，只能用某種任選的幾率作為標(biāo)準(zhǔn)加以表征。可顯影性指平均地可顯影的意思，或者講表示顯影幾率有二分之一或更多，并不是所有可顯影的部位都會(huì)顯影，相反，某些不該顯影的部位卻可能顯影，所以可顯影性是由顯影劑的電位、顯影時(shí)間和顯影部位上的電荷勢(shì)壘高度決定的。潛影是曝光引起的變化，也是一個(gè)幾率的概念，這種變化在一組特定的顯影條件下，使顯影幾率從≤0、5增至≥0、5，所以可顯影性是整個(gè)顆粒的一種綜合性質(zhì)。組成潛影的大多數(shù)變化是在一些分離的部位上
發(fā)生的，顯影中心是指在任何特定情況下顯影已經(jīng)被引發(fā)的部位，這樣顯影中心或則是一個(gè)影像中心、或則是一個(gè)灰霧中心，取決于它的 顯影是不是由輻射所致。
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