Исследование кинетики фотографического проявления тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.04 ВАК РФ

ЗУДАРСТВЕШШЯ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ «ЩШШ ПО ШС1МЛУ ОШЬСШКй ШЕРСВСШЙ ГООУДАРС'ШЕННШ! УНИВКРШТЗТ На правах рукоплои ШАНДЛНОВ Сергей Дмитриевич

УДК 541.124:7?2.15

ИССЛЕДОВАНИЕ КИНВ'ЛШ .

ФОТОГКШЧВОЮГО ПРОЯВИВШИ

ОЗЛЮ. 01 - фазйчеокая хлмля

Автореферат диссертация на ооиекаряе учшоЪ ¿•¿•ацзня кандидата фигеко-штекагичегках яаук

ЙЕВврОВО -

Работа вшкшеаа в Кзмерогсгам государственном уняворактат аа кафедре общей физики.

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

доктор технических паук профессор, чл.-корр, РЛ1 , 'КИШОВ В.А

доктор

фяэи¡;о-(.'дгот тичео кю: ця> профессор ЮРТШНШйй а,

кандидат

фиэико-матемэтическях яа; прсфассор ЮТйЁР I*

. Педущов продлрпятие; А.О. НШИШЮТОПРОЕКГ

Защита состоится "14й января 1994 г, в 10 Ш ада : на заседаний специализированного Сената Д.064.17,01 при Кэмэроэохом государотвзаиом уиивзреитете, 650043, Шмзрои ул. фасная, 6.

О диссертацией исеяо ознакомься в библиотеке Кемеровского гооударгтвбнного университета.

Автореферат разоолвн "14" декабря 1993 г. Ученый секретарь

.специвяизярованяого Сшчта, к.х.к. Б.-А^чкяо

ОЩАЯ ХАРАКТЕР/CT.ihA РАЮТЫ

АХТЛ\ДК100ТЬ ПРОБ!ЕШ;. Регистрация фотографических изоб-samur3: !ia слогх-'s .•• гаирокртсталл'аш галогегада серебра в Шичэт.едьнсЬ стонет? отела: воэмезгой благодаря кагалатлчвс-ким садПстсам KSt-ffiHeuair а шкро кристаллах, йозшкдащах при юглслеяиа ина света, фотолптаческаз азмзненля приводят к избиратзлшому посетановлеши поглопшгшх язлучоние ¡якро -<рлзталлов пря действии на нях растворов спощилы'.о ттодабра;!-иух восстаноштелей ( проявлявших Бйщес?г.), Восстановление с«-робра даст фотографическое изоораабние. Таки оСрздом, свг-дения о фотографическом пролвлсшш - ватде^еи стаду« фотографического процесса необходима для ого усовершенствования Li],

Несмотря на более ISO - летав» жсторда развитая научпоЛ {¡отографац проблема поиска лучаах фотографических ттсркалов в процессов остается актуальной[2] , Реикть ей, осномьадаь на праде распространенном метода оятпмнззда оловпшс систем, баз детализация сведений о мехзнггмэ процессов, т/ро- • текавща пря обрагогаияи фотографического азобрансаия, вряд ли возмогно. Это обусловлено теи обстоятельством, что но? ~ мсгря на больиоа число кеследованяй, природа tjasrivis «задг.- . ления остается окоачательно авшясисцной [3] . Нее др<гясдеи ~ «не исследования баэдровалгсь на pocc.vorrwuw zsusнеаьЯ п . светочуа'твитвлышх миарокрисгаллах с позыул прэдлэгазтл ■'чо-ханизмов процесса фотолйза я е привлечена«« экоперамектвл*-ннх методов обнаружения хмкмчэпках, чзнааеняй и гакрокрис'тл-яах при двЦстяик иа них влета it рдстаороа проявядодах во-; две», Новно сведения о механизме ггроцэссз й составь ла'л -лиэируювдх проявление образошшй в макроиркстыллах мояму * дч» кипэзячсский метод нослвдэзаняя фотографичввй>ж зроягле-яяя U1, Дополнагельянм достскявтйом такого падхола яяялой'

(5« об1СДйке:л1в в одакс© целое орган «пески связанных стадий фотогргя:чмко?о процесса: получения, оксяснарЬвчния к проявления сотогро^аческих каторпчдов. 'Однако, отол «атод не ка-аея доляюго отрпхегше л научи о'.; йотографии, где г рп рас-с;;о?рснш1 кшгтгки },о~огрл'?пчаского нроцссса огракпчяозлись либо. усгбнобдпяион впаяхеемза с ос там и строения светочув-й'-:1;итслк1ого елок с условиям: предмет!я, либо ус^ачг.ионием змпиричеекдх и полуоклирлчссгет мод еле Г;, списши-опот процесс проямекпк,

ЦИШ нагтояаея работы являлось: устсновлчние закон о -:.!ог4!осто1< фотографического проявления на осяомний результатов ккнетичсских ийслодоглияЯ; разработка экспериментальных к «атомзтичеекях с роде г» для рсвл«:шц.чк такого подхода я выявление . корролядаоинкх елчэв" 'моду ваапнда для' !?от?<еЗктсдя фот6грасрпчеен;х материалов с ? н а ¡: гг.гдатри то с кл«и и кгистмчаеккми -¿ах9Кэда1ПОс?яю • • пояилечия фо'-стра&теиого мббрэжемяя. кро:ж того, для практичезккх иаллК кредотгкшо бн интерес рассмотреть Боэгаето-зть иегедьэокткл ханотачоского изтода для . оптияязакия дотографичаского прогессп.

КА7ЧНАЧ НОШЗИА ■ работа закяачавтвй в елеадиает .1, Лояучано уровней по, описывающее фотографическое про -■явление а позиций гетерогенных процессов. .

2«. Для светочувствительных . слосв. отявчашчхек тапок ¿о-тографачесгах эмульсий, кепользоэанних длк их изготовления , .получедн зкапе^имбптэдйне .зависимости . степени ареврасеяяя :и догеяздов серебра., от вражий V, условий прове;-е-и'л процесса •с 'Семаго начала , фотографического проявления. Установило у'до-аиггаорггельн со ооотвотствяе экспериментальных дяничх продло-''-урзачедапм. .

3. Яоказено, что центр»; . прояаючяя могут возникать в

ь .

рсзуль-тте зародюаойразошшя на -начальной стадии ироцассь проявления.

<5. Покззено, что отаечаемк/ со «ютах райогзх :иду.'ЗД1-оиный шарход фотографического проявлсияя, тиуизиэдЗсл л ит-еутс^шн: лзиененаЯ оятичосдйх характеристик сввточухют'.тгль-¡¡ога 5лоч на начадьчом этапе процесса, кагот <1к-и, осусло-вдок М1лси с коросту:) Лормироззикя зародклеН' ~ цедтрсш цро-яалвнич,

5, Црадлокен возмояти:!'. нь&шзм обрайоодппл центров яро-Л'.)*с!п:л, зчюмча--1аи;!ся я присоединении к кгходнсчу и««тру ковдчядуаяэдих частиц (ясяов) серебра, чяодо которая о» ре-до-дле^ся яродвзтораей иглронрчстадла,

шт'й\ст ЗНАЧИМОСТЬ

1. Устацорядний корреляции мазду еенсатомстэдчеогаг'л ха -рачтеристи/оки ¿[<о?о графических сдооя я результата..™ илмедо-пания кинетика их проявления гго з пеняет дспаяьзоъать дач оз-гкмизааии сготогрзтичаских систем кинетически?; «етод,. этдача-ивдйая простотой п налим расходом ■ «¡агешалов.

2. Впзработаш'ая методика квнстячовхих азеледоашиЙ пор-слскташы для исследования и оптимизаций цвзто^огограчичез -к:'ч процессов.

яагоэддешз пгао:,и!ия

I. Уроинен.ио, описывавшее процесс фотографического прояв л6ш1я.

^езудь"атн иянетических. исследований йотографичзеких слоев, отличавшихся сосгало«, размерами адкродойсталдоа усЛОВИЯМИ проявлен ЯЯ, Я ЯОЗМОЖНОСТЬ ИХ ОГГКЙЙНИП предложении« урамением. . . ■ -

Л. 'лдгверждедкв возможности 'формирования пеатров трояп-леаич в процессе его . протекания и предяакю:«?. ;го ихзиъгп*

4. Взаимосвязь нздуйдаонного периода гтрсксле.чнл с процессе« зйрод..т :и обриз овак;?л не начальной его стадии.

5. Возашность гаткад'.зацаи фотографического процесса на основана"' данных о ;>'детцг.е фотографического проявления."

Работа проводилась в Кемеровском госункверситете в соот-ввтствпк с заказ - нарядом & 8, а таете по координащшшог^г плену вз;ше!'г1шх научно-исследовательских работ Научного совета АН Л1СР со проблема "фотографически процесс« регистрации пифсркапкц" на псрход.с по 1990 г.

ПУШ1КАЦ21!. По тега диссертационной работы имеется '( пусликагш, "

ЛПГОЩКЯ РА Юта. 'Сснокше результата докладывались ко международном конгрессе по научно;: фотографик ( ¡<}:?а::, 1990 г. ), на пятом Взеспознок соесизник по радиащгскнвк ге ерс-1 генным процессам ( йш)рово, 1990 г.), па ноучно-технкческой конференций Лйй! и кжоорганиавакй (■ Ленинград, 1390 г.).

ОЕЬЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация состоит из б веден дя, пята глав, виводов, с л кета цитированной литера тури, включающего 71 работу отечествеяякх я зарубе »¡их авторов,- л 7 приложений ( отдельный том , Еютчаащих океггерямонтял:нке данные кинетических исследований для 7 образцов фотографических сдоев. Содержит ( бег прилокзний ) 147 страниц машинописного текста, 34 рисунка, 23 тайяицн.

В ттервой глава праведен анализ науяко~техническо>" литературы, освещающей состояние исследований в облас-и кшетакя фотографического проявления оветочу ветвятельних слоев, содержащих такрокрасталлы галогенвдов серебра ( (,5К Л9Х ). Нр;;-ввдекк я рассмотрены атомистические модели образования скр; того изображения ("Герни-Мотта, "йтчелдв), деталнзйрувзис .'.к хак/зм участия электронов и ионов серебра в образования цен1 скрытого язобрвяеи/я (ЦСМ) кли центров проявления (ЦП) и к:

дальне'лиго роста при дойстшк свч-ом иди рдс-в^роч прслплячда!.* всщсс^в ( ПП ). Предполагается, ч-о"Ц(Я ( ЦП ) гСразуптзя пути последовательного присоединения к исход ючу цея~ру, способному яахво-ьчи-ь глсктрсм, фо-сяитачссиих электронов к кеч си еяроб-ра до устойчивого ( крипте кого ) состоят* - ««игра-, вг<свсб~ «oro к дялы!е!'шему рос-у с возмоги о тещ »?хчниямом чриссо-дпнеиия ( модель Гдгчелла ). Другао г:оделя стрии-пт у'по~:<.е дальчоааг-стяуявпх яулсясасках сяя, в ссотвстзгм.и ç хоторша с всходя чо электрон» обгодлняпгсл с f/c »умяли! до образомпял нейтрал к: те атомов oepe dpa, которнз в свеч очвррдь объединится в стле.-.ьнке агрзготм с дзлше'Ьтим их ростом ( при фотографическом проявлении ). Прм :>точ си и .-¿одели предполагает, гак и лредчду.'нив, наличие агевпто'л яеттическега рззкеря - народнее!! ( модель 'Ьлииопсхого ), другяп отря'.умт стуив.ччятость механизма роста згрептов cepertm. Диализ результатов гипел-пегтнх зкопатеимктзлкшх исследований фотогрт1>игЮ5кого проявления постзчл, то гсметпчеяию кривчо ¡шеаг тюм'шЯ ддд' ге'-ерогеяннх процесса характер - иплгше кчдунйонного ¡тори-ода, ускоренна реакции на началу.!о,", стадия промесса. В св'пп с s-ям отдельно рассмотрены основное положения тесрй'Л кчнетя-îat гетерогенных прецессоп. При этом вклядоче, что в йатызпн-ase случаен геторогег?пах резкий*: ( на поперхноощ твердой •Ьяап ) ускоренно ревклки на начальной ее етадла иабяядяетек для процессов, кдушкх с образованием зародышем [5].

Лптеротушче дэчиы» укпзюаот на появление в последнее "pew KwuwTiwa ндвйтк'вюатл механизмов о бра ч сваям серебро от к снегом, так я ТХ

Но соягсчпхк ачлдлз-i лчтерз-урннх данных сделан вывод о цвлсеоо(1ряэ>!огтя лалмвЬяих аеслодоэаяяЯ кинетики фотограф»-'''-ческого пгоялчешн, особенно его начальной стадии. .

Во второй главе рассмотрены ясзмоюше описания процесса фотографического прояпденяя. Первое основывается на продная о ясцдя о том, что восстановление зкопоиированяых MX A<jX фото-графлягс кого слоя определяется, даф^/узяей к ним ГВ и, следсва телыю, кинетика проявления должна отсыпаться зависзаостко Идее г d— степень восстановления слоя, содержащего МК АдХ. Второй способ исходит аз постулирования случайного характера восстановления экспонированных M К ДдХ. В атом слу-пае скорость будет определяться эовисимостуэ, аналогично;', приведенной вша, т.е. A-t^2. "<)ко:! характер протекания продажа могот иметь (лесто, если гала вероятность попадания ионов серебра, случайно йдуждадщх на поверхности 'JK, на цен проявления или когда обратная реакция - растворение восстанс лённого серебра протекает со скоростью близкой к скорости ni мой реакций - восстановления А9Х. Трзтий способ учитывает вс асиность образования зародыше!! на начальной стадии фотографа ческого проявления. Роль зародышей могут играть и ЦСИ, образ ющиеся на предшествующих проявлению стадиях, в частности nj химической сенсибилизации и ч, лпонированш:. 1.йадняэм восстав вления Agi в процессе фотографического проявления, базирует ся на закономерностях юметяка гетерогенных реакций, цоает { представлен следуоцим обрааои: образование зародышей проясх« через ахтивапао потенциальных зародышей путем присоединения ним ( j,-I) частиц серебра до достижения зародышем крятическ< размера. На начальной стадии фотографическое проявление опж вается зависимостью* ~ а для стадия росте зародышей mi но яепсямовать кьк первый, так и второй способ описания.

При предположении наличия в MX сфер влияния потенциалы ьародывей ( центров чувствительности ), что может иметь ыес аааряшр, яехедя аа модели ТЪрн* - {Лотта, в ремках теория ?

Э

зрогекинх ртаKJia'i получено яарзжение для описэдия фстопдфя-есксго проявлена«: ■

i(t)- п0= ги(,лк- n0)(I- o-KtD+ •K|ei®-h&,'"IAi»-i>(»I.), U)

дс п0. nft) я - числе восстановленных атомов кетал-

ичвского серебря в *:К ДдХ в ксхозлном состоянии, за врег/л t пря полном его еосстзнопярник; К к h - константы скорости оста и обрзз из я я я зэродиае»:, соответственно. Пря этом рост Сизова юихсд зародкглй подчиняется иаблядапно'; длд ашгях ипов гетерогеиинх реаяшй закономерности, внражзожй урап-<ivr.cn первого горядкл л связанно;; с уменьяеняем 'шла заро-.Mjeii л прм,<гсси их роста [ .'¡].

При пр?дпсйг.*<япи наличия в исходном !/К стабильных про-, [еяуточннх образований" до^рптического раз мерз для ояясчиая адетякя фото графического проявления предюпено руракение:

Ь

n(t) = Sttjn.it) , ( 2 )

J=I

\де а} - д5;я стабйли'.ня мродичей в исходном ИК, для д остра- •«■* 1Б8НИЯ которых до ЦП необходимо присоединение ( j -I ) стонов

.йгисв) кля агрегатов серебра. *

.а заключения второй глава для выбора способа описания фотографического проявления из числа предлагавшихся предлагался план экспериментальных исследований, хоторыа включает: Г. Виоср г'етодияя, позлоляпиеЯ проводить исследования кине-"нж фотографического проявления с достаточной точностью и корректно, особенно на начальной стадии процесса. I, Исследование воздействия факторов, определял то* ход ттро-lecca т'рсярленяя: экепозгаиа; состава я температуря прояв-

длите го раствора; состава ГЛС толщины и состояния (в сухо м ила набухаем) сдои, с одержала го МК ЛдХ,

включазт описания методов исследования. Для получения данных по ккнетико фотографического прегшлени.ч акг.пширсьаккых слос-г, содержащих ?ЛК ДуХ, била создана установка, схем» которой приведена пь рис. I. Установка позволяет непрернгно измерять опгич!.ску>с плотность гиульсишюго слоя фотопленки, находящейся в тер«осту ти рош ¡ш с м объеме раствора проявителя, и иное? слодуяаде паражтрг: расочи!'. диапо-зш'длии вол» сканирующего излучения 380 -8о0 им, колебания температуры ' + 0,05 К. Контроль температур.-; осуществляется с яоыощьп вольтметра П? - 21 А (Я) через тормосопротиаленгв ШТ-4. изн с диафрагмой (0) задапт кзллишроиаинай пучок сканирующего света диадатром 5 ш. АпертуршЯ угол приема:кз й (С-ОУ) дня ксядиаированкого входного пучка составлял 1,5

ГГ>

Т

о-

1

ft

?

ii

ю

8

Рис. I Схема установки кинетических иеследоваииК: I- источник зондирующаго света, 2- блок питания лашы, 3- светофильтр, 4- монохроштор, 5- линзы с диафрагмой, G- кювета, 7- термостат, 8- вольтдатр с термосопротавлением, ФЗУ-79, .10- блок питания, II- самописец COTI-I). Измерения проводили следующим образом. Предварительно экспонированный образец помещали в -зермостатяроваину'и к; го ту

ь с проявителе;«. Для ует$яиеиия влияния янерцисшости самописца 11 рэмку с образцом сначала устанавливал:! в предварительное положение, ког,-з зондирующий слет перекрнваотся Фильтром с оптической плотностт, близко.'! к плотности исходного оброп'и. .Тагом образе!! опусипля в проявитель, выводя одновременно флльтр с оптического путл. Регистрация продуктов проявления осуществлялась посредством непрерывного измерения интенсивности проходящего света с дольнейпям раз-четом рогулярчо.1} плотиостя образца, погрепность определения которо.1 составляла •1(Г'- 3. /изя'огтредоления относительного зжзи ?.'К АдХ в суммарное ослабление света измерения проводилась гак непрерывно па протяжении всего процесса проявления, так а после остановки процесса проявления через олределеянне прочохутки временя с дальнейшим удалением вос-тановленного серебра.

Приведенные данние показывают, что разработанную методику можно применять для исследования превращении исследуемого продукта, когда основной вклад в изменение оптической плетя сети дисперсной среда вносят исследуемы!! продукт, что для оптяче1Г.:й плотных слоев випосшлвтея при относительно ш-лых степенях восстановления !'К АдХ, либо когда еоотяоиенае вюгэдов меда о оценить.

Для экспонирования использовался универсальный кентакг-нп - экспозиций)инк прибор "УЮП-1" с зональным синим свет<*-Фяльтром ( ).

Реп с я тег,";-рпчсскяе исследования проводились при экспонировании светочувствительных слоев через тест представлявши;': собой 2Я- полышй серый ступенчаты!! клин с постоянной 0,151 В.

Проявление экспашровэяннх светочувствительных слоев

проводилось растворам!, состав которых приведен в та Сл. I.

Таблица

Состав растворов, используемых для проявления экспонировании: светочувствительных с л се в

А» Состав раствора , г/л

рас-

тво- метол гидро- сульфит карбонат КВг бензо- тиосульфат

ра хинон нстсня натрия триазол натрия

I 5,0 6,0 40 31 - -

л 5,и - 6,0 40 31 4,0 -

3 5,0 6,0 • 40 31 8,0 -

4 5,0 6,0 40 31 12,0 - '

5 5,0 6,0 40 31 4,0 0,4

6 5,0 6,0 40 31 4,0 1.0

7 5,0 6,0 40 31 4,0 2,0

8 5,0 6,0 40 31 4,0 • - 3,0

9 5,0 6,0 40 31 4,0 4,0

10 5,0 - 75 5 _

И 5,0 75 5 2,0 -

12 5,0 - 75 5 4,0 -

13 5,0 75 5 "6,0 - -

14 2,5 8.8 96 48 5.0 ' -

Для экспериментальных исследований были использованы слои, изготовленные из эдульсий с кубическими Ж АдВг, имеющими средний размер 0,08 мкм, выращенными на их основе плоскими МК АдВг со среда им размером МК 2,5 мкм и толщиной 0,4 мкм и плоскими МК с ядром Лфг я оболочкой АдВКЛ с 4 % ; малья. иодкд-йонов со средним размером МК 2мкм (размер ядра - 1,9 мкм, толщина оболочки - 0,3 мкм). и толщиной ~

0,4 мкн. Характеристики п;иго~с>ынлших срвточугс-тжг^-лыжх слсвр (с гаесстмш соотновеииям кело-иям и'серебро - и прскнпяеннмх фстог1«^::чос1шх с л con техикческо*;: (?-12) я фототехнической ( ;>Т-}1) плпиок со средним', рал ко рока ГК С,6Г> мкм v. 0,Л як/«, сооггсгетгеияо, предо та ruten» в rafa. 2.

"йблкпп £

Характер- ?гикя сор^зпся светочу вствптслышх слоев, яспгаь -

?.yi'::i:>: r¿i¡; жследор.гшм кинетики проявления

и ТИп и .характеристика (ссстпп) Содержание

образца A<jii copel/o э слое „ - t а

I Aq'Jr, кубглп?кие

п л* Ai):ir, табяятччтзе

3 "Еаблятчатие с ла™зряльной оболочкой: :,г,

ядро ДуЬг, оболочка A'¿.ir(J 7f.

4 ЛдПг, табЛя-^атно 0,2

5 Таатп-ча-ue с литеральной оболочкой: 0,2

ядро Ag;lr, сбплочгса Ag:lr-U у- 3и,М

й Техническая (T-V4) 5,5

7 Фототехническая ( >7—11) г,а

Исследование гдксярусннх слоев плоских "К (образкн Al и й5) позволяет на утатчетть неравномерность эхспозяции и услс-вп:1. прскяясняя отдели?»* МК, Исследование же шлкодае-терсиих эмуяьсйсчкнх злсеа (образец -'fl) обладает тем преимуществом, что ослаблегпга светя { Х - 7CG к«} серебром сущоспенио бспъ-ло, чем га л с г^няя о;.: ссробра, что позволяет соотносить данкне для ео'робро и слоя, содержащего тяте, п A<jX, при болыпих степенях ногстакопл<шпя "¡{ Agí..

^Л^^Д^'^глаэп.псходя из предложении* способен таи-

соиия процесса фотографического проявления, внимание уделено исследования начальной стадии, а такие пияснснип роли диффузионных процессов. Гиссмотрсно вл'иянио но кицц-л^ проявления таких цактороц, как размер, фсрмз, состав и упаковка и слое МК A>jX, состав проявлямвшх рчгтвиров. условия зксисиирокшил и тешоратура.

Исходя из чувствительности МК АсрС только в коротковолновой части видимого спектра, экспонирование прсзодилось эа си-иим светофильтром. Отектралыш!: состав, экслширующего света рассчитывался при атом на основе спектра иропус.-аямя с вот о -Фильтра и спектра излучения источника света как в свдтошх, так и в энергетических единицах. Представлены таю*е расчетные значения стелена лврекрытия f.'K и числа квантов, поглодаемых в единицу времени МК АдХ.

В связи с необходимостью учета на начальной стадии проявления набухания изначалы:о сухого слсл при его погружении в проявляющий раствор било исследовано влияние предварительного набухания экспонированных образцов на кинетику их проявления и показано, что наблюдаете эффекты не подтверждают диффузионный характер протекания процесса проявления, а методические сложности, связанные с необходимости) учета набухания елся, могут бить устранены либо экстраполяцией начального участка проявления, либо кратковременным ввдерживалием (-5 и) образцов в воде перед проявлением.

План кинетических исследовании включает получение зависимостей ¿(t) или D (t) и ;х сопоставление с результата.«» расчетов по выделенным выше вариантам описания фотографического проявления.

На рис. S представлен« кинетические кривив проявления одноярусных слоев, содержащих плоские МК Agí.-

На кинетических кривых выделяется так называемый "индукционный" период, продолжительность которого в зависимости от экспозиции для эксперимзнталышх слоев может изменяться от нее-

- образец. A4, 5-8 - образец ¿5), получавших экопозицио: 1,5 -16 лк-с; 2, в - 0,08 лк-с; 3,7 - 0,02 лк-с; 4,8 - 0,005 лк-с.

кольких секунд до минут, за которым следует линейный в координатах D - t^2 участок, описнваешй зависимости):

D=K.(t1/2-с О)

где К - параметр» включающий кш с таи ту скорости роста зародыше» , а езад>- параметр, даределяадяй одвиг по времени лянейпой зависимости D = Jit1''2)., Для лиогоярусны* олоев, кинетика проявления которых также списывается зависимоетьо (3), кроме того наблюдается быетрнй рост оптической гг»»*-

ноет, эаканчшшпжкея за * - 12 с еду иди, визваины!'. набухпнп-<?м слоя в ростворз Я» и не спкчаещЗ при проявлонкк после предварительного набухания слоев в воде. Вычисленные из полученных экспериментальных дэиних значения Чора«?трсв ур -ния (3) предстэплеии в "'вСг,. 3.

ТЬблкгз 3

Рвсчотине й'начеикл кшетанты скорости роста за редкое!: и<) и периода задержки , ) по кянетмееккм крипа и проярлсаяя экппени ропанндХ слоев

и ■ опыта образца ,1 раствора и, як-? 1 .1.4д. • с К ,

I ' т I 8.» 4У С.ГЛ

2 2 О ь> о, га •М и, ад

2 о 14 0,03 г г ¿1

4 о 4. 11 (;,09

5 0 V 2 о, те 4,0 0,33

6 4 *г 1б

' 7 5 2 16 3,6 0,07

■ 8 4 1 16 0,1Ь'$

9 4 3 :е 6,6 0.112

» 4 5 1в 5,(1

.11 4 9 ■16.' 4,2 0,184

¿2 3 , . (■ •хб 1,7

13 . 5 3 16 5,9 и, т.

14 5 5 3,6 0.1/М

На рпс. 3 преде та ачены начальные участки кинетических кривых проявления эксп спарованных экспериментальных одно- я многоярусных слоев,.содержащих плоские УК АдХ .(образны «й а «5) и ке^сл-гидрохинон ев'.м проявителе (раствор Л?) при 20 Шк видно из рис. 3 начальная стадия фо-ограф;:ч».:екогс про-

явления слоен хорошо описывается уравнением для случая

j = 3. ¡Ошетические зависимости, псаученнне для одно- и шо-гояруснкх слоев, содержащих плоские НК АдХ (образцы И2 и М), и при изменении услови!! проявления (температуры и состава проявляющих растворов), имели аналогичный характер,

(пО

-3 --5 -

0,5 1,0 2,5 2,0 с)

Рис. 3 йшетические кривив проявления в растворе ¿>2 при 20 °С образцов (кривые I, 3) и (кривые 2, 4-6), получивших экспозицию: I, 2 - 16 лх-с; 3» 4 - 0,04 лк-с; 5 - 0,02 лк-с; 6 - 0,005 лх«с.

Началиоя стадия проявления слоев, содержащих МКАдВг (образец хорошо описывается зависимости» 1>~ t■í при величине параметра j = 2. Значения параметров, характеризующих скорость образования зародышей (й) и их роста (К) определялись, исходя из зависимости (I), методом минимизации суммы остатков:

М-^ДсШ^) -В{)2/лС{2 . (4)

где - оксперимсн-ельные значения со среднеквадратичный: отклонениями лИ;. а Ш^) - расчо-ные значения оптически!: плотности, соответствующие времени 4:( из N выбранных (в соответствии с зависимости) (2)). Результаты численного расчета представлены в тайл. 4, в которой также предетавдепы значения параметра (а) - доли зародкпей в исходном '¡К, способных к росту (ЦП), из числа образуемых в процессе проявления. ■ .

Таблица 4

Расчетные значения констант скорсста роста (К) и образования "(И) зароднеей при фотографическом проявлении (раствор »1, 20 °С) экспонироввнннх слоев (образец Л1) и доля зародгие)! (а)критического размера (ЦП) в исходных МК

N гогл, кл/МК К , в-1 к. ■• с-1 а М

0 0,0014 0,0015 0,0012 0,47

8 0,0017 0,0017 ; , 0,0016 0,49

- 15 0,0014 . 0,0015 0,0?2 ' 0,27

150 0,0019 0,0016 0,06 0,33

1,5*11? • 0,141 0.0016 0,044 0,05

3-101 г 0.197 0.0017 0.124 1.7

Из представленных данных можно заключит*, что увеличена вкспозиции приводит к увеличен® значений константы роста зародышей (К), что может быть евяэано с ростом количества потентамкшх ттентров зародыиообразования и, следовательно, с увеличением числа ЦП, образуемых при фотографическом про-

ямеп!,1, Кроме того воз мол № я увеличение доли ЦП и), образуемых на стадии фотолиза.

На рис. 4 приведены кинетические кривпо проявления экс-псчировпиннх изначально сухих образцов (л>б) продаллшим раствором (>.3) при 20 °С л соответствующие им рассчитанные в соответствии ;; выражением (I) при 4 зависимости, полученные в лродиололенин, что часть периода задерика проявления

»лоеа (образец ¿*б), получивших экспозицию: 1 - 0,102 лк-с, 2 • - 0,473 лк'С, 3 - 1,8-1 лк-с и соответствующие им расчетные кригье по ур - пик» (1) при ] = 4 я К = 0,(337 с-"', и значени-

о о -

ях параметров: 4 - ~ 2 с, К = 33"° с 5 -5 5, К = 13"3 с"3; В 5'7 °~3 '

^иаб ^ обусловлена набуханием. При этом аре кч <;иэб вводилось как дополнительный параметр, на величину которогорасчетная юшгзиеская привел сдвигалась относительно окспврялеа^ль-чсЛ.

Отметим, что если параметр {;на(5 че вводи~ь, что допустимо при проявлении предварительно набухшего образца, то кинетическая кривая мохет Сыть описано выражением (I) при значении

]"" з.

Сопоставление подученных экспериментальных данных и результатов расчетов, следующих из предложенных способов га;: -санля фотографического проявлен;!'!, позволяет придти к следу-юадш заключениям:

1. Сравнение значена^. периода индукции для сдао- я шогоярус-инх слоев, при изменении условий проявления и экспедирования, анализ кинетических зависимое те!' 'процесса проявления при разных условиях его проведения ке подтвврэшаот диаФузиошшП ре-

т

ким проявления. При этом получае^-ч зависимость I можно интерпретировать, исходя из других концепций, I. нтримор, в представлении случайных процессов, а именно елучайшго ха-рактеря присоединения нона Ад1' к растущей частице серебра.

2. Сслоставление общих заксномернссте!1. кинетики фотографического проявления и гетерогенных реакций, протекавших через садко зародшюсбразования, соответствие ьксперкментаяышх дан-ннх расчетным уравнен лек, полученным три описании кинетики проявления в райках концепция зародыяеобрззовачкя, сгиде-ель-ствумт о возмояностя протекания фотографаческого проявления

на начальном этапе через образованно зародгаей (НП), При этом интерпретация параметра ^ набдодаемоГг зависимости ур - няя (I) будет определяться прдаяяаекоЗ иоделаэ восстановления МК А^Х при проявления. Например, если, ясходя кз предполагаемой ядентачности махациэмов осразоваякя серебра светом и ПВ 1б], рассматривать присоединение иска серебра к ксходночу центру как эяеиеатзрянР акт восстановления, то параметр I) мотцно трактовать как число ленов серебра, при-

соединение которых к исходно^ центру (чувствителшости или ЦГИ) необходимо для образования ЦП. В связи с возможности» протекания фотографического проявления через стадию зароды-йеобразования, мсино ответить такие факты, как восстановление неэкспонированных Ш АдХ, неодновременное проявление ак-спшЕрованннх Ш в слое, сдбиг экспериментальных хьректорис-тических кришх относительно теоретических в сторону больших значений числа погл осенних Ш{ АдХ квантов света, необходимого для его проявляем ости.

Дальнейшие исследования светочувствительных слоев предполагали выявлений представляющей практический интерес взаимосвязи между сейситометрпческики характеристиками фотоматериала и кинетикой его проявления в зависимости от экепозя -ция. При этом направлено изменялись условия, проявления экспонированных слоев, отличающихся свойствами МК АдХ.

Ряо. б Характеристические кривые слоьз образца #3 при обработке раствором при 20 °С в течение: I - 8 2 -I ишь, 3 - 30 с я кинетические данные для состветствутадох времей проявления (кривые 4, б и б); ,

На рпс. 5 представлены характеристические кривые слоев, содернацкх плоские ШС AgX {образец лз), пояученкио при прояв-лсли:1 (растзер ->2 пря 20 °С) в течение 30 с, 1 mi. к 8 мин., ц кинетические деяныо при таких же условиях проявления. При этом, согласие между кинетическими и сенситометрическими дан-ишк удовлетворительно, ао только в области калнх значений экспозиций и. продолжительности проявления. Аналогичное согласие найтодается для других исследуемых слоев, а такта при изменении условий г.х пролгдепкн. Полученная корреляция данных позволяет судить об изменениях фотографической чувствительности по малым параметром (Sq о). Это в евга очередь дает основание наряду с.общепринятыми в практической фотографии сенситометрическими методами использовать при оптимизации фо-огра-фических систем и кшетичеекпо метода, тем белее, что наряду с большей чувствительнос-ю к изменения различных параметров, сни'требуют и существенно меньгшх затрат, исключая такке необходимость учета изменений, возникав®« но последухэдх (за проявлением) стадиях обраСетки фотсматериала.

В пятой главе приводятся условия проведения эксперимента, полученные кинетические данные одновременно на двух длинах вата зондирующего света для однословных светочувствительных материалов, содержащих плоские МК АдХ и цветообразуювде компоненты, и предлагаете, метода выделения вкладов в оптическую плотность слоя, бносвшх отделы!о красителем и серебром, с цели иллюстрации возможности использования кинетического метода для оптимизации свойств цветофотографических одкослс'инх материалов.

' ШВОШ

2. fl привлечением основных положений теории гетерогенных ¡ екций и на основании полученных экспериментальных данных показ? во, что процесс фотограшпчбгкого проявления может быть описая

у. звнением:

, (Пмзх- n0) [I- в-Щи ф^-^1®"1^, -1) с»)],

где г?0, n(t) я nf{3X - число восстзпоаяонннх атомов металлического cepcöpa з МК ДдХ а исходном состоянии, за время t и при полном его восстановлении;- (jg - I) - число индивидуал ышх частиц (йснов) серебра, присоединение которнх к исходно;.^ центру - потенциалько(<у зародину цзобхсико для образования способного к росту зародншз - цонгра проявления; К и h - константы скорости рос-з и образования заредагзей, соответственно.

2. На основании соответствия предложенное уравнения по- ' лучешшх steer :рк№н?алышх данных по кинетике фо-ограупческого проявления слоев, отличающихся составом а.размером мнкрокрис-

.тамos, при различных условиях проведения процесса предполагается, что формирование центров проявления может происходить в результате эародаеобразования ко начальной стадии процессе.

3. Отмечаемый .во листах иоследованйях фотографического „проявления .индукционный период mosqt йггь о бус леплен шло.1 скорости фугирования зародыиеЯ - центров проявления.

4. Результата определения изАгэненяЯ оптичасках характеристик светочувствительного слоя в процессе проявления свидетельствует о том, что возможная механизм образования зародаиой соо-топт в присоединения к исходному центру индивидуальных частиц (ионов) серебра, число которах равно величине (j9 -I) я составляет значение 1-2, определяемое предпеториой вдкрокристеллов.

5. Предло&ен и эксперикеиталыо обосаоваа иоенй подход к оптимизация фотографических систем, в соответствии с которим.в качестве параметра оптимизации используется кшотическэя кривая проявления. ПреддояенниЯ, подход отличается . простотой и иа-

яцм расходом штериа л op.

6. Показаны перспективность использования разработанного кинетического ей особа, т.е. одновременным фиксированием изменений содержания в светочувствительном слое как. металлического серебра, так и красителя, для изучения и оптимизации цветного фотографического проявления однослойна материалов.

Ко те «в диссертации опубликованы следувдие работы:

1. ¡Занданон С. Д., Иоскяиов Г).А. Нале гака проявления: возможные подходя к матагащча^ко<чу описания процессе. - Об. Вшофототехиикз: Научно-технические достижения и передозой опыт в области кинематографам, / Ш'Кй!. - М.: I9S0. - с. 144.

2. йандаков iJ.A.. Москиков В.А. Исследование превращений в светочувствительных системах по кинетической активности продуктов фотолиза. - тез. докл. пятого Всесоюзного совещания "Радиациснные гатерогениие процесс". - Кемерово. - 1990, 4.2. - с. 93-94. .

3. Mosícino/ V.A., öcrdienofc N.I., ühaocanov S.O. Cfwnii-cal Kinatics of Photographic Process, - The Adv. of bag. Sei. aftü Technology, Proc. Inter. Congr. Hot.Soi, I99Q (ICPS'90), СЫла, Inter. Acad. Publ. 1990. - CO-02.

4. ¡'¡андаков С.Д., Москинов Б.А. Исследование превращений в светочувствительных системах по каталитической активности продуктов фотолиза. // Ж. фазач, химия, 1991. - ¿>6. -с. I504-I507.

В работе I соискателем обсуждается возможность протекания процесса фотографического проявления в диффузиенном реяида. В работах 2, 4 приводится схема установки кинетических исследований и на основе полученных данных анализируется возможности методики ара исследовании кинетики фотографического проявления светочувствитбЛанах слоев, с одаржа щи х как исходные, так и ко-

ночные продукты реакции. В работа 3 расоютриваетоя возможность протекания процесса фотографического прояпления чороз стадии з а г, од ¡л: е о rt ра з о в а! i и я. Соискателем получена акспоричеи-талыше данные я уравнение, описывающее кинетику фотографического проявления с позяцлй гетерогенных процессов. Анализ полученных данных проведен совместно с научным руководя толем д.т.н., проф., чл.-корр. РАН москияовнм В.Л. .

литература

1. Днеймс Т. "йория фотографического процесса. Пер. с aura. под ред. АД.Картугяяского. - Л.: Хемия, 1980.- 672 с»

2. Tani Т. futare FrospecU of .Silver Hállete photography. // J. ¿oc, Photogr. Sci. T^cj-mot. Japan. - 1Э30.- V.53.

- Л2. - p. 87-9-1.

3. :"оЯкдлр FT.В. Физические процессы при образования скрытого изображения. - !>'.: Наука, 1972. - 400 с.

4. Уафа ров В,В., Пдсаронко В.Н, Современное состояние проблемы идентификации кинетических моделей. // /спета хш«чя. - 1990. - T.4S. - В.2. - С. 193-222. ,

5. Дельмсн Б. М'натпиа гвгерогенкых реакций. - М.: Ычр, IP72. - 554 с.

6. ffefsar Е. Energetic ami Kinetic Aipeats of Silver ГогпвНоо Silver Haiictes. - The Adv. of Inn*}. 5cj. and Tecfcnoiocy. Proe. Inter. Congr, Phot. Sci. 1990. (1ПЕ5'90>.',.

- 1990. Boijin g, Chine, Inter. Acad. Pub). - Pt-OI. ." .

ротзпрягт КонТ?. Тираж 100 эгз. Заказ 177. 1993 г.