сенсибилизация оптическая

СЕНСИБИЛИЗАЦИЯ ОПТИЧЕСКАЯ (сенсибилизация спектральная) (от лат. sensibilis — чувствительный)

расширение спектральной области светочувствительности фотографич. галогеносеребряных материалов под действием красителей.

Несенсибилизир. фотоматериалы имеют собств. чувствительность к излучению с λсенсибилизация оптическая520 нм и не поглощают свет в более длинноволновой области спектра. При введении красителей-сенсибилизаторов фотографич. слой приобретает чувствительность к лучам в зелено-желтой, оранжево-красной или ИК области спектра. В зависимости от области сенсибилизации и распределения спектральной светочувствительности Sλ фотографич. материалы подразделяют на ортохроматич., изоортохроматич., изохроматич., панхро-матич., изопанхроматич. и инфрахроматич. (см. рис.).

сенсибилизация оптическая. Рис. 2

Спектральная светочувствительность фотографич. материалов (в относит. единицах): а — несенсибилизированных, б-ортохроматических, в-изоортохромати-ческих, г-изохроматических, д- панхроматических, е—изопанхроматических, ж — инфрахроматических.

Наиб. практич. применение для сенсибилизации фотоматериалов находят интенсивно поглощающие свет мети-новые красители, гл. обр. цианиновые общей формулы:

сенсибилизация оптическая. Рис. 3

X и Y-O, S, Se, NR, сенсибилизация оптическая. Рис. 4C(R)2 и др., R и R'-углеводородные радикалы, R: и R'''-разл. заместители, n = 0–7, Z-кислотный остаток. Осн. сенсибилизаторы-производные бензотиазола и наф-тотиазола (т. наз. тиацианины), бензооксазола (оксациани-ны), бензоселеназола (селенацианины), бензоимидазола (имидацианины) и хинолина (хиноцианины). Простейший представитель эффективных цианиновых красителей-тиа-карбоцианин (в формуле X = Y = S, R = R' = C2H5, n = 1). При адсорбции цианинов на AgHal наблюдается батохромное смещение полосы поглощения на 10–80 нм относительно поглощения в спиртовых растворах. Удлинение цепи (n) на одну виниленовую группу, как правило, приводит к смещению максимума поглощения на ~100 нм в сторону более длинных волн, как, напр., в случае тиацианиновых красителей (см. табл. ).

сенсибилизация оптическая. Рис. 5

Некоторые красители адсорбируются на AgHal в виде полимолекулярных структур-агрегатов. Характер агрегации зависит от состава и формы микрокристаллов AgHal, концентрации ионов Ag, величины pH, наличия ПАВ. Агрегаты различаются количеством молекул красителей и их взаимным расположением (углом упаковки), что проявляется в смещении полос поглощения и сенсибилизации по отношению к основной (молекулярной) полосе поглощения красителя.

В основе С. о. лежит окислительно-восстановит. реакция между фотовозбужденным красителем (Кр*) и AgHal. Для негативного фотоматериала она сводится к поглощению кванта света (hv) красителем (Кр), адсорбированным на AgHal, и переносу электронов от Кр* на AgHal с послед. образованием центров скрытого фотографич. изображения (см. проявление фотографического изображения, фотография чёрно-белая). Схематически процесс можно представить в виде:

Кр + hv : Кр

сенсибилизация оптическая. Рис. 6

С. о. прямого позитивного фотоматериала (в его классич. варианте) заключается в фотоокислении возбужденным красителем серебряных центров вуали, предварительно созданных засвечиванием или хим. восстановлением AgHal. Электроны от Кр* при этом необратимо захватываются электроноакцепторными соед. А, содержащимися в эмульсии, а катион-радикалы красителя Кр+ окисляют серебряные центры по схеме:

сенсибилизация оптическая. Рис. 7

Светочувствительность фотоматериалов, сенсибилизированных красителями, м. б. повышена т. наз. методами супер- и гиперсенсибилизации. Под суперсенсибилизацией понимают повышение Sλ путем дополнит. введения в фотографич. эмульсию орг. веществ-супперсенсибилизаторов (или активаторов), напр. тех же цианиновых красителей, поглощающих свет в области спектра отличной от поглощения основного сенсибилизатора. Гиперсенсибилизации, как правило, подвергаются уже готовые фотографич. слои; наиб. распространены: обработка слоев раствором NH3 или растворами солей Ag, прогревание либо вакуумирование фотографич. слоев перед экспонированием. Согласно совр. представлениям, суть супер- и гиперсенсибилизации-торможение вторичных окислит. процессов, вызванных десенсибилизацией красителями (см. десенсибилизация фотографических материалов). С. о. применяют при изготовлении фотографических материалов для черно-белой и цветной фотографии.

Лит.: Джеймс Т. X., Теория фотографического процесса, пер. с англ., 4 изд.. Л., 1980; Шапиро Б. И., "Успехи научной фотографии", 1986, т. 24, с. 69–108; James Т.Н., "Adv. Pbotochem", 1986, v. 13, p. 329–425.

Б. И. Шапиро

Источник: Химическая энциклопедия на Gufo.me