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羧酸盐掺杂卤化银颗粒乳剂的增感效应研究

马望京  
【摘要】: 为了探讨羧酸盐(包括甲酸钠和草酸钾)对溴化银颗粒乳剂的增感效应,本论文阐述了羧酸盐掺杂溴化银颗粒乳剂的配方设计、乳剂制备及其感光性能测试等工作,并在此基础上初步研究了羧酸根,特别是甲酸根对溴化银颗粒乳剂的增感机理,以及研究了甲酸盐掺杂和草酸盐掺杂对AgBr乳剂和亲水型PTG材料感光性能的影响。主要研究内容和研究结果总结如下: 1.甲酸盐掺杂立方体AgBr乳剂的制备及其感光性能测试 通过测试其感光性能,结果表明,掺杂甲酸盐于晶体次表面的感光乳剂较未掺杂甲酸盐的感光乳剂,其感光度明显提高;掺杂位置越接近晶体表面,其感光度越高,尤其对于经过光谱增感的乳剂,掺杂位置越接近晶体表面,其感光度增加越明显;该掺杂乳剂可进行S+Au和光谱的协同增感;所有掺杂乳剂,包括经过S+Au和光谱增感的掺杂乳剂,其灰雾均保持在相当低的水平;光谱增感后的甲酸盐掺杂乳剂在延伸的光谱敏感区内仍表现出明显的掺杂增感效应,但其掺杂的增感倍率要低于未经光谱增感的乳剂在本征光敏区(蓝区)内的增感倍率。 2.甲酸盐掺杂立方八面体AgBr乳剂的制备及其感光性能测试 使用双注乳化仪制备了甲酸根离子掺杂于颗粒次表面的立方八面体溴化银微晶乳剂。经计算此类颗粒上的(100)面与(111)面之比约为2:3。对其感光性能测试结果表明,甲酸根掺杂乳剂,无论是原始乳剂,还是经过化学增感,或染料光谱增感后的乳剂,其感光度都要明显高于相应的参考未掺杂乳剂(Sd/S0≈2),而灰雾水平则无明显增长。 3.甲酸盐掺杂立方体AgBrI乳剂的制备及其感光性能测试 使用双注乳化仪制得了两个系列的AgBrI乳剂:一系列为碘含量分别为颗粒总银量的0, 2%, 3%, 4%, 5%(摩尔百分比),未掺杂甲酸根的AgBrI乳剂颗粒;另一系列为碘含量与上系列相同,但在微晶的次表面掺入一定量的甲酸根。对其感光性能的测试结果表明,未掺杂和经甲酸根掺杂的乳剂,无论是原始乳剂,还是经过化学增感(S+Au)的乳剂,其感光度均随着所加碘含量的增加而增加;无论是原始乳剂,还是经过化学增感(S+Au),和染料光谱增感之后,甲酸根掺杂系列的AgBrI乳剂较未掺杂系列的AgBrI参考乳剂感光度要高,而灰雾更低。 4.草酸盐掺杂立方体AgBr乳剂的制备和感光性能测试 对其实验过程的考察和感光性能的测试结果表明,草酸根掺杂于次表面的溴化银乳剂与未掺杂乳剂相比较,无论是原始乳剂,还是经过化学增感,或用染料进行光谱增感后的乳剂,感光度都有明显提高(Sd/S0≥1.5),有明显的增感效应,而灰雾却没有增加;草酸根掺杂立方体溴化银颗粒与甲酸根掺杂的溴化银乳剂相比,产生的增感效应相差不大;与甲酸根掺杂立方体溴化银颗粒相比,草酸根掺杂立方体溴化银颗粒的制备方法明显简单得多,颗粒形状也更规整。 5.甲酸盐掺杂和草酸盐掺杂对AgBr乳剂和亲水型PTG材料感光性能的影响 实验结果表明,掺杂后的AgBr乳剂在PTG材料中作为光敏元显著提高了其相对感光度,而不引起灰雾的增加;掺杂增感与硫增感、金增感、硫加金增感在PTG材料中同样表现出协同增感效果,使PTG材料的感光度得到进一步的提高;掺杂后的AgBr乳剂在PTG材料中具有一个最佳使用量,即AgBr与硬脂酸银的摩尔比为1:4。 上述结果可归因于羧酸根(包括甲酸根,草酸根)在光化学反应中充当一种正空穴捕获剂,可能在卤化银微晶中作为一种有效的“空穴—电子化学转换器”而提高潜影的形成效率。


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