【知識】X射線的顯影應用

2021-02-23 龍de船人

顯影是將膠片感光後形成的潛影,轉換成可見銀影的化學反應過程。

顯影方法有兩種:一種是物理顯影,即把顯影液中的銀離子作為還原銀來源的顯影方法;一種是化學顯影,即把感光乳劑中的銀離子作為還原銀來源的顯影方法。實際應用的全部為化學顯影。

(一)顯影液組成

對感光滷化銀具有適當還原作用的溶液,稱為顯影液。通常顯影液包括顯影劑、保護劑、促進劑、抑制劑和溶劑等5種成分。

1.顯影劑


(1)分類:顯影劑分為無機顯影劑和有機顯影劑,X線照片衝洗全部用有機顯影劑。

(2)顯影劑化學結構與顯影劑作用的關係:有機顯影劑大多屬於芳香族化合物,其化學結構與顯影作用有很大關係。

(3)常用顯影劑

①米得:化學名稱為對甲氨基酚硫酸鹽。為無色或微灰色針狀結晶體,易溶於水,難溶於乙醚和乙醇,在含有亞硝酸鈉或鹼性溶液中溶解度較小。

米得是強力顯影劑,顯影能力約為對苯二酚的20倍。對溶液pH值的要求不嚴格,在中性溶液中也可顯影,其顯影誘導期短。

②對苯二酚:別名海得。化學名稱為對苯二酚。為無色或微灰褐色針狀或柱狀結晶體,易溶於水。為弱性顯影劑,但與米得或菲尼酮組合使用時,有很好的超加合性。對苯二酚的顯影誘導期長,顯影速度慢,而且顯影能力與效果受溫度、溴離子濃度,pH值影響很大。

③菲尼酮:化學名稱為1-苯基-3吡唑烷酮。為板狀或針狀結晶體,常溫下不易溶於水,易溶於弱鹼溶液或乙醇。

菲尼酮本身是一種中等活性顯影劑,它與其他顯影劑形成超加合性。菲尼酮顯影作用表明,它在大多數情況下無顯影誘導期,顯影出痕快。它與對苯二酚的組合顯影液(PQ型),現已為X線照片顯影液中主導類型,具有良好的顯影效果。

2.保護劑

常用的保護劑為亞硫酸鈉。

顯影液中保護劑的作用有3點:

(1)防止顯影劑氧化:顯影劑在無亞硫酸鈉的狀況下,被空氣中的氧和溶解於顯影液中的氧氧化,失去顯影能力。當加入亞硫酸鈉時,因亞硫酸鈉與氧的親合力大於顯影劑,故反應生成硫酸鈉,從而保護了顯影劑。

(2)防止照片汙染,並具穩定顯影作用:亞硫酸鈉可與顯影劑的氧化產物(如苯醌)反應,生成無色的、無汙染性的新的弱顯影劑。

(3)溶解滷化銀,具有微粒顯影作用。


3.促進劑

多數顯影劑在中性溶液中不起顯影作用或顯影作用很小,只有在鹼性溶液中才有較強的顯影能力。X線照片顯影液中,常用的促進劑有碳酸鈉、氫氧化鈉、偏硼酸鈉等。

4.抑制劑

抑制劑的主要作用是防止照片灰霧的產生,因此也稱為防灰霧劑。常用的抑制劑有溴化鉀及有機防灰霧劑等。

(二)顯影的化學反應

顯影劑與滷化銀在顯影液中進行的主要反應為氧化還原反應。滷化銀在顯影液中電離成銀的陽離子(Ag+)和滷族元素的負離子(Br-);同時,顯影劑在顯影液中電離成顯影劑負離子(C6H4O2-)和氫的陽離子(H+)。顯影劑與滷化銀在反應中進行電子交換。銀的正離子得到顯影劑負離子得到電子,而中和成中性的銀原子。同時,顯影劑的陽離子(H+)從滷化銀的滷族負離子得到電子,而成為氫溴酸。這一氧化還原反應中,滷化銀被還原,顯影劑被氧化。

(三)顯影處理

1.顯影溫度的影響 顯影溫度對X線照片影像效果影響很大,手工衝洗顯影溫度在18~20℃,自動衝洗機顯影溫度在34℃左右,高於預定溫度。乳劑受到的影響:顯影劑活性加大;顯影作用增強;顯影液的疲勞度加速;影像顆粒性惡化;灰霧增加;乳劑膜鬆軟;膠片易劃傷。

2.顯影時間 顯影時間根據顯影液配方特性、衝洗加工方式而異。顯影時間延長時,膠片將受以下影響:影像密度增大;灰霧增加;影像顆粒性惡化;對比度在初期增加,延長時低下;感度初期增加;延長時低下。

3.顯影液的攪拌 顯影液攪拌實質是增加了顯影劑動能,加快了顯影速度,攪拌的另一目的是防止膠片之間在顯影過程中相貼,造成顯影的局部不均勻。

4.顯影液的疲勞 顯影液疲勞將造成影像密度降低,對比度下降。與新液相比,由於處理膠片造成疲勞顯影液的變化是:顯影液量減少;顯影劑減少;保護劑減少;pH值下降;溴離子濃度增加。

顯影液放置時間久,產生疲勞的變化是:顯影劑減少(空氣氧化);保護劑減少(空氣氧化);pH值上升;溴離子濃度不變.

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