СЕНСИБИЛИЗА́ЦИЯ ФОТОГРАФИ́ЧЕСКИХ МАТЕРИА́ЛОВ

СЕНСИБИЛИЗА́ЦИЯ ФОТОГРА­ФИ́ЧЕ­СКИХ МАТЕРИА́ЛОВ, уве­ли­че­ние све­то­чув­ст­ви­тель­но­сти фо­то­гра­фич. эмуль­сий или го­то­вых фо­то­ма­те­риа­лов. Раз­ли­ча­ют два осн. ти­па С. ф. м.: хи­ми­че­ская и спек­траль­ная (оп­ти­че­ская). Под хи­мич. С. ф. м. по­ни­ма­ют уве­ли­че­ние собств. (си­ней, λ⩽520 нм) све­то­чув­ст­ви­тель­но­сти фо­то­ма­те­риа­лов. Под спек­траль­ной – уве­ли­че­ние све­то­чув­ст­ви­тель­но­сти за счёт рас­ши­ре­ния об­лас­ти сен­си­би­ли­за­ции на всю ви­ди­мую и ин­фра­крас­ную об­лас­ти спек­тра (при­бли­зи­тель­но до 1500 нм) с по­мо­щью кра­си­те­лей – спек­траль­ных сен­си­би­ли­за­то­ров.

Суть хи­мич. С. ф. м. – соз­да­ние на мик­ро­кри­стал­лах га­ло­ге­ни­дов се­реб­ра AgHal эф­фек­тив­ных цен­тров све­то­чув­ст­ви­тель­но­сти, за­хва­ты­ваю­щих ге­не­ри­ро­ван­ные све­том элек­тро­ны или дыр­ки, что пре­пят­ст­ву­ет их ре­ком­би­на­ции, а так­же кон­цен­три­ро­ва­ние об­ра­зую­щих­ся ато­мов се­реб­ра в не­боль­шом чис­ле цен­тров скры­то­го изо­бра­же­ния. Осн. сен­си­би­ли­за­то­ры – се­ро­со­дер­жа­щие со­еди­не­ния, со­еди­не­ния бла­го­род­ных ме­тал­лов, не­ко­то­рые вос­ста­но­ви­те­ли; ис­поль­зу­ют так­же сен­си­би­ли­за­то­ры сме­шан­но­го ти­па, напр. се­ро­со­дер­жа­щие со­еди­не­ния и со­ли Аu. С. ф. м. се­ро­со­дер­жа­щи­ми со­еди­не­ния­ми (т. н. сер­ни­стая сен­си­би­ли­за­ция), напр. тио­суль­фа­та­ми ще­лоч­ных ме­тал­лов или тио­мо­че­ви­ной, вклю­ча­ет ад­сорб­цию сен­си­би­ли­за­то­ра на AgHal, взаи­мо­дей­ст­вие сен­си­би­ли­за­то­ра с ио­на­ми се­реб­ра с об­ра­зо­ва­ни­ем Ag₂S, ре­ор­га­ни­за­цию мо­ле­кул Ag₂S на по­верх­но­сти мик­ро­кри­стал­лов AgHal в цен­тры све­то­чув­ст­ви­тель­но­сти в ви­де кла­сте­ров – кван­то­вых то­чек (Ag₂S)_m. В за­ви­си­мо­сти от раз­ме­ра кла­сте­ра (ве­ли­чи­ны m) и его сте­хио­мет­рии кластер иг­ра­ет роль ак­цеп­то­ра ли­бо элек­тро­нов, ли­бо ды­рок. При зна­чит. уве­ли­че­нии раз­ме­ров кла­сте­ра цен­тры све­то­чув­ст­ви­тель­но­сти пе­ре­рас­та­ют в цен­тры вуа­ли. В про­цес­се экс­по­ни­ро­ва­ния фо­то­гра­фич. ма­те­риа­ла элек­тро­но­ак­цеп­тор­ные цен­тры све­то­чув­ст­ви­тель­но­сти (по­сле за­хва­та элек­тро­нов и ме­жу­зель­ных ио­нов Ag⁺) пре­вра­ща­ют­ся в ка­та­ли­тич. цен­тры скры­то­го изо­бра­же­ния ти­па Ag_n+. С. ф. м. со­еди­не­ния­ми бла­го­род­ных ме­тал­лов, гл. обр. со­ля­ми Аu (т. н. зо­ло­тая сен­си­би­ли­за­ция), за­клю­ча­ет­ся в за­хва­те элек­тро­нов ад­сор­би­ро­ван­ны­ми на AgHal ио­на­ми зо­ло­та. Наи­бо­лее эф­фек­тив­на сер­ни­сто-зо­ло­тая сен­си­би­ли­за­ция с ис­поль­зо­ва­ни­ем сме­си рас­тво­ров Na₂S₂O₃ и NH₄Au(CNS)₂ или рас­тво­ра Na₃Au(S₂O₃)₂, при­ме­няе­мая при из­го­тов­ле­нии прак­ти­че­ски всех чёр­но-бе­лых и цвет­ных ки­но­фо­то­ма­те­риа­лов. Роль ио­нов Аu за­клю­ча­ет­ся в пре­вра­ще­нии цен­тров скры­то­го изо­бра­же­ния в час­ти­цы, об­ла­даю­щие бoльшей ка­та­ли­тич. ак­тив­но­стью при про­яв­ле­нии, чем цен­тры из Ag. С. ф. м. вос­ста­но­ви­те­ля­ми (т. н. вос­ста­но­вит. сен­си­би­ли­за­ция) свя­за­на с об­ра­зо­ва­ни­ем се­реб­ря­ных цен­тров све­то­чув­ст­ви­тель­но­сти при взаи­мо­дей­ст­вии ио­нов Ag⁺ с вос­ста­но­ви­те­ля­ми, напр. SnCl₂, гид­ра­зи­ном, ди­ме­ти­ла­ми­но­бо­ра­ном или га­зо­об­раз­ным Н₂. При­ня­то счи­тать, что цен­тры вос­ста­но­вит. сен­си­би­ли­за­ции иг­ра­ют роль ак­цеп­то­ров фо­то­ды­рок. При­ме­не­ние хи­мич. С. ф. м. по­зво­ля­ет в сот­ни раз по­вы­сить све­то­чув­ст­ви­тель­ность фо­то­гра­фич. ма­те­риа­лов, по­сколь­ку кван­то­вый вы­ход фо­то­гра­фич. про­цес­са в об­лас­ти по­гло­ще­ния AgHal ста­но­вит­ся близ­ким к еди­ни­це, т. е. на один по­гло­щён­ный квант све­та об­ра­зу­ет­ся один атом Ag скры­то­го изо­бра­же­ния.

Спектральная чувствительность фотоматериалов с различной сенсибилизацией: а – несенсибилизированный, б – ортохроматический, в – изоортохроматический, г – изохроматический, д &n...

Для спек­траль­ной С. ф. м. при­ме­ня­ют по­ли­ме­ти­но­вые кра­си­те­ли, ко­то­рые ад­сор­би­ру­ют­ся на мик­ро­кри­стал­лах AgHal, по­гло­ща­ют свет в жёл­то-зе­лё­ной, оран­же­во-крас­ной или ИК-об­лас­ти спек­тра и пе­ре­да­ют энер­гию фо­то­воз­бу­ж­де­ния мик­ро­кри­стал­лам AgHal. В ос­но­ве спек­траль­ной С. ф. м. – окис­ли­тель­но-вос­ста­но­вит. ре­ак­ция ме­ж­ду фо­то­воз­бу­ж­дён­ным кра­си­те­лем и AgHal. В за­ви­си­мо­сти от об­лас­ти сен­си­би­ли­за­ции и рас­пре­де­ле­ния спек­траль­ной све­то­чув­ст­ви­тель­но­сти S_λ фо­то­гра­фич. ма­те­риа­лы под­раз­де­ля­ют на ор­то­хро­ма­тич., изо­ор­то­хро­ма­тич., изо­хро­ма­тич., пан­хро­ма­тич., изо­пан­хро­ма­тич., пан­ин­фра­хро­ма­тич. и ин­фра­хро­ма­ти­че­ские (рис.).

Све­то­чув­ст­ви­тель­ность фо­то­ма­те­риа­лов, сен­си­би­ли­зи­ро­ван­ных кра­си­те­ля­ми, мо­жет быть по­вы­ше­на ме­то­да­ми су­пер­сен­си­би­ли­за­ции и ги­пер­сен­си­би­ли­за­ции. Под су­пер­сен­си­би­ли­за­ци­ей по­ни­ма­ют уве­ли­че­ние S_λ пу­тём до­пол­нит. вве­де­ния в фо­то­гра­фич. эмуль­сию ор­га­нич. ве­ществ – су­пер­сен­си­би­ли­за­то­ров (или ак­ти­ва­то­ров), по­гло­щаю­щих свет в об­ласти спек­тра, от­лич­ной от по­гло­ще­ния осн. сен­си­би­ли­за­то­ра. Ги­пер­сен­си­би­ли­за­ции, как пра­ви­ло, под­вер­га­ют­ся уже го­то­вые фо­то­гра­фич. слои; наи­бо­лее рас­про­стра­не­ны об­ра­бот­ка сло­ёв рас­тво­ром NH₃ или рас­тво­ра­ми со­лей Ag, про­гре­ва­ние ли­бо ва­куу­ми­ро­ва­ние фо­то­гра­фич. сло­ёв.

Спек­траль­ная сен­си­би­ли­за­ция от­кры­та нем. хи­ми­ком Г. Фо­ге­лем в 1873, сер­ни­стая – англ. хи­ми­ком С. Шеп­пар­дом в 1925, зо­ло­тая – нем. хи­ми­ком Р. Коз­лов­ским в 1936.