工業射線底片減薄與加厚的原理及方法

工業射線照相底片由於在曝光參數或暗室處理過程中的偏差，造成底片黑度在一定範圍內的偏大或偏小，雖然能夠評定，但底片可能是不符合標準要求的，一般這是需要重新拍照的，但某些情況下，無法重新拍照，為了解決這個問題，我們搜集了多種減薄和加厚方法，但資料上介紹的方法全都是面向照相館或攝影愛好者少量的黑白底片，沒有找到專門的針對工業射線照相用的現成的詳細操作方法的資料，而我們面對的是數量大的多的工業射線底片，找到的資料還普遍不夠完整，描述也不夠清晰，對初學者的指導不夠詳細，因此，我們重點選擇了三種方法進行了試驗，希望通過我們的實驗，能有利於指導現場操作，起到拋磚引玉的作用。

減薄劑和加厚劑都有「全面型」及「比例型」兩種類型。「全面型」的就是底片整體改變黑度，「比例型」是指的提高對比度，使黑的地方改變小，白的地方改變大。由於是工業射線底片沒有必要通過技術處理來改變對比度，因此，我們主要研究「全面型」減薄或加厚方法，但也相應地給出了「比例型」參考配方。

有興趣的可以點擊此連結連結影像減薄劑產品相關信息

影像減薄劑，單位：套，一箱三套  https://weidian.com/i/1930894396?wfr=c
對於減薄方法，有很多有經驗的射線人員早已經掌握，有的是直接從大的照相館買來的袋裝減薄藥，我們也只搜集到多種直接減薄方法，其中「赤血鹽減薄法」，實現簡單，效果顯著而迅速，不損傷圖象質量，使用較廣；而搜集到的加厚方法有兩種是直接加厚的，有兩種是間接加厚的，我們主要實驗了兩種間接加厚技術，既：「鉻液法」和「硫液法」，那是因為兩種直接加厚技術所用藥品的價格昂貴，對於處理工業底片因用量大造成成本太高，而間接法的成本很低，操作起來也不複雜，經過實驗效果也不錯。
一、減薄與加厚的原理
減薄原理
減薄就是降低底片的密度（射線行業稱為黑度），減薄劑的作用就是使已顯影過的銀粒子成為可溶解的化合物，由底片的感光乳劑中被洗掉；
加厚原理
底片加厚是一種複雜的化學反應過程，原理有兩種：
1、 在原有銀粒的基礎上附著別種金屬物質，添加銀、銅、鉻、汞或硫於原有的銀粒子上，使影像的密度增加；
2、在底片原有銀粒基礎上，使黑色的銀粒影像變為有色的銀化合物，以增加其阻光率。
需要指出的是：有的減薄或加厚會先使底片漂白，使底片上的銀粒子成為可再顯影的滷化銀，再重新顯影而改變黑度。這樣的方法操作比較複雜，沒辦法在過程中控制黑度，其黑度基本依靠漂白液的配比來控制。
  二、減薄方法
赤血鹽鉀減薄（全面等量減薄）作用的化學反應式如下：
4Ag＋4K3Fe(CN)6→3K4Fe(CN)6＋Ag4Fe(CN)6
銀粒　赤血鹽鉀　　黃血鹽鉀　  亞鐵重化銀
大蘇打在此起溶劑作用，與亞鐵氰化銀生成可溶性絡合物。反應式如下：
Ag4Fe(CN)6＋6Na2SO3→Na4Fe(CN)6＋2Na4Ag2(S2O3)3
亞鐵氰化銀　大蘇打　　黃血鹽鈉　　可溶絡合物
  配方：
1、 50g赤血鹽（也叫鐵氰化鉀，紅色粉末），250g大蘇打（也叫硫代硫酸鈉、海波，透明晶體似冰糖）分別放入兩個塑料盆裡加入熱水（約50℃）混合成各1000ml溶解。
2、減薄前將兩份藥液混合在一起，然後再加入6-8倍的熱水（溫度在50℃左右，顏色為黃色）。（可減薄1350mm X 80mm規格的底片約40張左右）。
操作方法：
1、帶好橡膠手套，把要減薄的底片放在清水裡充分浸溼，以防止減薄不均勻產生痕跡。
2、把浸溼的底片放入配好的藥液裡均勻浸泡，隔一分種要把底片取出觀察，根據觀察底片黑度來確定是否已達到減薄效果，如果已經達到要求，立即把底片放入清水裡衝洗乾淨，然後烘乾。
  注意事項：
1、配製好的藥液一定不能放置時間太長，最好效果是馬上使用。減薄過程中藥液由黃色變為藍色說明藥液已無效力，需重新配製。
2、一定選在明亮的地方處理，可以將藥液稀釋後使減薄作用變慢，經常攪動或手拿底片兩端來回運動，隨時觀察底片黑度，適合了立即水洗。
3、對於局部黑度偏差，可以採用全部減薄加局部逐漸拉動減薄的方法將局部減薄。
4、這種減薄後底片表面光澤減少，但通過觀片燈觀察看不出變化。
5、由於該藥液有毒性，操作過程中一定要注意安全，不要讓液體接觸傷口。
  其他供參考的相關方法
配方1：
比例配方（對於亮部的作用大於暗部，適合顯影過度的底片。）
A液　鐵氰化鉀（赤血鹽）7.5g加水至 1000ml 
B液　硫代硫酸鈉 200g加水至 1000ml 
將欲減薄的底片置入18.5~21度的 A 液 1~4 分鐘，視需減薄的程度而定，再置入 B 液 4 分鐘再徹底的水洗。
配方2：
比例配方（密度、反差較大的底片）
A液：高錳酸鉀0.3g硫酸（10%）16ml 水1000ml 
B液：過硫酸鉀90g水3000ml 
取A液1份，B液3份混合，當減薄充分時取出衝淨，再放入10%重亞硫酸鈉溶液中，2分鐘後取出衝淨。註：底片在20℃溶液中不可超過8分鐘，6分鐘時可減薄30%。
配方3：
超比例配方（１）（反差太大的底片用）
水1000ml過硫酸銨20g硫酸（10%）10ml減薄後移入酸性定影液中定影幾分鐘，然後衝淨。如果速度過快可用水衝淡。
配方4：
超比例配方（２）（無毒）
過過硫酸銨40g加水至1000ml用10%亞硫酸鈉溶液停止作用。
  三、加厚方法
1、  鉻液加厚法
這是一種簡單而可靠的加厚方法，又稱重鉻酸鉀加厚法。加厚的原理是，加厚液中的重鉻酸鉀、鹽酸與底片上的銀粒起反應，生成氯化銀和淡黃色的氧化鉻、氯化銀再顯影又變成銀，這樣，在原來銀影上增加了淡黃色的氧化鉻，使底片上的密度較前加厚。  
漂白液配製方法：
操作順序
配方比例
1
水（18---21℃）
500ml
2
重鉻酸鉀
8g
3
濃鹽酸
6ml
4
水（18---21℃）
1000ml
  操作方法：
將已經充分水洗的底片浸入18---21℃上述藥液中進行漂白，一般3-5分鐘即可，至黑色影像全部消失，變成淡黃色為止，如果想減少加厚量可以根據需要減少浸泡時間，這樣的底片黑色沒有完全消失。然後放入清水中漂洗5分鐘，洗去漂白液，此時底片因形成了氧化鉻而呈現淡黃色，再放入18---21℃度顯影液中顯影1分鐘，不斷攪動，至影像重新變黑，顯影后水洗1分鐘，定影3分鐘，徹底水洗5分鐘，乾燥，完成底片的加厚處理。
用此方法所得加厚底片的影像保存性好，銀粒變粗的現象也不顯著，加厚後的底片表面微黃，但觀片燈下看不出變色，適合於RT底片的加厚。這種加厚液的特點是，含酸量越低，加厚的效果越顯著。因此可以根據加厚的要求調整溶液中鹽酸的比例。使用上述比例一次可加厚0.6---0.9，如一次加厚不夠，還可重複以上過程繼續加厚。減薄效果見下表和圖。

另一種鉻法配方
甲液：10％重鉻酸鉀500ml
乙液：1:10稀釋鹽酸500ml
加厚液中鹽酸的含量與加厚效果的關係見下表：
加厚程度
甲 液
乙 液
水
強力加厚
10ml
2ml
100ml
中等加厚
10ml
10ml
100ml
微弱加厚
20ml
40ml
100ml
     
 供參考的相關配方（未試驗）
2、  硫液加厚方法
 配方：
漂白液
水
1000ml
溴化鉀
20g
赤血鹽鉀
50 g
加厚液
水
1000ml
硫化鈉
20g
 操作方法：
將底片徹底水洗後，漂白約3-5分鐘，冷水漂白速度很慢，加熱方法將漂白液的溫度提高到約40-50度，漂白速度能明顯提高，使其由黑變成黃綠色半透明，漂白後水洗時間長些（不小於5分鐘），將黃色洗掉，然後進入加厚液中還原1分鐘，一般十幾秒鐘即可見底片迅速變黑，應經常攪動並觀察，直至全部變黑，此過程與加厚液溫度無關，而且與加厚液時間無關，既只要加到一定程度後再增加時間無效果，一般2分鐘足已，使用中有白色沉澱出現。然後充分水洗並烘乾，水洗時間長些有利於底片保存，最好採用乾片機乾燥，防止出現水跡，可在最後的水洗中加些表面活性劑，如白貓洗滌劑等。注意全部過程中不可接觸定影液，加厚後的底片表面黑亮，但在觀片燈下可見有微黃現象，視覺效果不如鉻法。減薄效果見下表和圖。

 四、有關經驗
        1.試驗過的三種減薄或加厚處理都不需要暗室，可以在正常光線下進行； 
2.不能用金屬容器盛裝各種化學藥液，可能產生不良化學反應；
3.底片經減薄或加厚處理以後，底片的表面色澤通常都會改變；鉻法加厚效果明顯，表面明顯偏黃，比硫法要黃，但是在觀片燈下觀看時，效果很好，沒有變黃的現象，而硫法卻見到明顯變黃，實踐證明採用鉻法加厚的底片與採用赤血鹽鉀減薄的底片外觀和內在顏色基本相同。為了改善鉻法的表面發黃的現象也可以通過在硫法的加厚液裡迅速浸泡一下的辦法使表面黃色變黑，還不影響加厚的量；
4.從理論上講，底片經過加厚後銀粒都會變粗，會影響放大效果，但是我們的射線底片不需放大，所以上述實驗的幾種方法在兩倍放大鏡下很難觀察變粗現象，完全可以接受。
5.所有處理前的底片一定要充分潤溼，處理過程中充分攪動，才能避免處理不均勻現象；
6.減薄過程最好逐漸處理，不要期望一次減低，否則容易出現減薄過度；
7.鉻法之後可以採用硫法繼續加厚，也可以用赤血鹽法減薄；硫法之後不能再採用鉻法處理，不能再使用赤血鹽法減薄；
8.底片的密度較高者，加厚效果顯著；底片的密度較低者，加厚效果差。對於密度嚴重不足（黑度小於0.8）的底片加厚效果不明顯，最好是放棄重拍。
9.配比問題特別重要，比如：鉻液加厚法如果配比不對，可能不但起不到加厚的作用，反而起到了減薄的作用。
10.化學藥品有毒性，操作過程中注意安全，在通風處進行。 
 其他供參考的加厚方法：
柯達IN-5 加厚液（全面加厚）
配方：
A液　硝酸銀（晶體）60g加蒸餾水至1000ml（儲存於棕色瓶子）
B液　亞硫酸鈉（乾粉）加水至1000ml 
C液　硫代硫酸鈉 105g 加水至1000ml 
D液　亞硫酸鈉（乾粉）15g，（對）甲氨基酚 24g，加水至3000ml 
使用方式：
  
將一份A 液慢慢加入一份B液中，攪拌均勻，此時會出現白色沉澱，再加入一份C液靜置數分鐘，待其澄清後，邊攪動邊加入三份D液中。此工作液在 20度時可維持  30 分鐘，所以工作液調配完畢後應該立即使用，加厚的程度視情形而定，一般而言不宜超過 25 分鐘。這種加厚劑不會增加底片的顆粒，加厚作用永久不變。
注意事項：
1.           加厚前底片一定要充分定影及水洗。
2.           底片一定要乾淨。
3.           定影時定影液未加堅膜劑者，加厚前要先進行堅膜。
4.           加厚時要不斷攪動，一次只能加厚一張底片。
  參考資料：
１、鐵氰化鉀K3Fe(CN)6也稱赤血鹽深紅色或紅色單斜晶系柱狀結晶或粉末。溶於水、丙酮，不溶於乙醇、醋酸甲酯及液氨中，溶於水後呈鮮紅黃色液體，有毒，防止接觸傷口。經灼燒可完全分解，產生劇毒氰化鉀和氰。但在常溫下，固體赤血鹽鉀卻十分穩定。其水溶液受光及鹼作用易分解，遇亞鐵鹽則生成深藍色沉澱（滕氏藍）。其熱溶液能被酸及酸式鹽分解，放出劇毒氫氰酸氣體。此藥劑能漂白黑色銀粒，形成亞鐵氰化銀，和海波結合使用，起著脫銀的作用。在暗室技術中常用於漂白，減薄及調色。
２、硫代硫酸鈉俗稱大蘇打、海波 Na2S2O3-5H2O無色透明單斜晶體。無臭、無味，在潮溼空氣中易潮解，灼燒則分解為硫化鈉和硫酸鈉。溶於水和松節油，難溶於乙醇，在溶解於水過程中能吸收水溫，使溶液溫度下降。硫代硫酸鈉是物美價廉的定影藥品。它能溶解未被還原的滷化銀和可溶性銀鹽。在一定時間內很少溶解金屬銀，並在感光乳劑層內，不會引起副作用。
３、溴化鉀 KBr 無色立方晶體。無臭，味鹹而微苦。見光易變黃，稍有吸溼性。易溶於水，和甘油，微溶於乙醇和乙醚。水溶液呈中性。其溴離子可被氟、氯取代。與硫酸反應可生成溴化氫。與硝酸銀反應生成黃色溴化銀沉澱。在空氣中穩定，在顯影中是防灰霧劑。在漂定中可加速銀鹽的溶解。
４、硫化鈉 Na2S無水物為白色結晶，容易潮解，溶於水。遇酸反應，產生硫化氫。微溶於醇，不溶於醚。水溶液呈強鹼性，故又稱硫化鹼。溶於硫黃生成多硫化鈉。工業品因含雜質常為粉紅、棕紅色、土黃色塊。有腐蝕性，有毒。在空氣中易氧化生成硫代硫酸鈉。對皮膚有強腐蝕性，接觸硫化鈉溶液的工人手部皮膚發生皺裂，發紅。操作時應加注意。誤觸皮膚，可用水衝洗。硫化鈉飛沫或小塊落入眼內立即用水衝洗15min後，送醫院治療。為了保護皮膚，建議經常用弱乙酸溶液擦手，然後塗以油質性軟膏。注意保護眼睛。
５、硝酸銀 AgNO3無色透明斜方晶系片狀晶體。易溶於水和氨水，溶於乙醚和甘油，微溶於無水乙醇，幾乎不溶於濃硝酸。其水溶液呈弱酸性。純品對光穩定，在有硫化氫和有機物存在時，易被還原為黑色金屬銀。潮溼硝酸銀見光較易分解。為氧化劑，可使蛋白質凝固，對人體有腐蝕作用。
６、亞硫酸鈉 Na2SO3也稱為硫養，白色粉末或六方稜柱形結晶。溶於水，水溶液呈呈微鹼性。微溶於醇。不溶於液氯、氨。為強還原劑，與二氧化硫作用生成亞硫酸氫鈉，與強酸反應生成相應鹽並放出二氧化硫。有無水和結晶之分。用量換算：無水亞硫酸鈉×2＝結晶亞硫酸鈉  結晶亞硫酸鈉×0.5＝無水亞硫酸鈉　亞硫酸鈉在顯影液中之所以能起保護作用，是因為它親氧能力很強。它首先與空氣中的氧起氧化作用，從而延緩了顯影劑的氧化，直至亞硫酸鈉被氧化成硫酸鈉即失去保護作用。
７、高錳酸鉀 KMnO4紅紫色斜方晶系，粒狀或針狀結晶。有金屬光澤。易溶於水，溶於水成深紫紅色深液，微溶於甲醇、丙酮和硫酸。遇乙醇、過氧化氫則分解。強氧化劑，與濃硫酸接觸易發生爆炸，在冷卻情況下，與濃硫酸作用析出高錳酸酐黑綠色的油狀液體。與有機物接觸、摩擦、碰撞，因受熱放出氧會引起燃燒。有毒，常用於漂白、加厚，或作為器皿清洗劑。
８、鹽酸 也稱氫氯酸 HCl 純氯化氫為無色有刺激性臭味的氣味。其水溶液即鹽酸，純鹽酸無色，工業品因含有鐵、氯等雜質，略帶微黃色。易溶於水，有強烈的腐蝕性，能腐蝕金屬，對動植物纖維和人體肌膚均有腐蝕作用。濃鹽酸在空氣中發煙，觸及氨蒸氣會生成白色雲霧。氯化氫氣體對動植物有害。鹽酸是極強的無機酸，與金屬作用能生成金屬氯化物並放出氯；與金屬氧化物作用生成鹽和水；與鹼起中和反應生成鹽和水；與鹽類能起複分解反應生成新的鹽和新的酸。多用於底版的加厚液和相片調色液中。用時，將鹽酸慢慢倒入水中，不得將水倒入鹽酸的液體中，以防濺出傷害皮膚。
９、硫酸鈉 Na2SO4也稱為元明粉，芒硝，為白色顆粒或粉末狀結晶體，易溶於水，水溶液呈鹼性。溶於甘油，不溶於乙醇。曝露於空氣中易吸溼成為含水硫酸鈉。對於膠膜有硬化功能，此劑能使乳劑膜硬化，在高溫的情況下，為顯影中的強堅膜劑。對於顯影液中的其他藥物又不影響，因此，常用語顯影液中的堅膜劑，也可以在停影液中使用，防止感光膜在以後的處理液中劃傷。
１０、 硫酸 H2SO4  純品為無色、無臭、透明的油狀液體，呈強酸性。市售的工業硫酸為無色至微黃色，甚至紅棕色。有很強的吸水能力，與水可以按不同比例混合，並放出大量的熱。為無機強酸，腐蝕性很強。化學性很活潑，幾乎能與所有金屬及其氧化物、氫氧化物反應生成硫酸鹽，還能和其他無機酸的鹽類作用。在稀釋硫酸時，只能注酸入水，切不可注水入酸，以防酸液表面局部過熱而發生爆炸噴酸事故。濃度低於76%的硫酸與金屬反應會放出氫氣。
１１、 過硫酸鉀 K2S2O8別名過二硫酸鉀  無色或白色三斜晶繫結晶粉末。100℃時完全分解。溶於水，不溶於醇。水溶液呈酸性。遇潮溼或受熱分解，放出氧變成焦硫酸鉀。水溶液在室溫下緩慢水解生成過氧化氫。具有強氧化性。與有機物混合會發生爆炸。
１２、 焦亞硫酸鈉 Na2S2O5別名（重亞硫酸鈉、偏重亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、重亞硫酸鈉、二硫五氧酸鈉、重硫氧）白色或微黃色結晶型粉末或小結晶，帶有強烈的SO2氣味，溶於水和甘油，水溶液呈酸性，微溶於乙醇，受潮易分解，有強還原性，露置空氣中易氧化而轉變為硫酸鈉，遇溼放出二氧化硫氣味，而氧化變質生成相應的鹽，與強酸接觸放出二氧化硫而生成相應的鹽類。用於食物防腐、麥杆漂白及作染料、藥物等。白色或微黃色結晶粉末。加熱到150℃分解。
１３、 過硫酸銨 (NH4)2S2O8  別名過二硫酸銨  是一種白色、無味晶體，常作強氧化劑使用，也可用作單體聚合引發劑。它幾乎不吸潮，由於能達到很高的純度而具有特別好的穩定性，便於儲存。必須存放在乾燥、密閉的容器中，其次應避免陽光直射、熱源、潮溼等不利因素。另外，一些雜質如髒物、鐵鏽、少量金屬以及還原劑可能引起過硫酸銨的分解，在存放和使用過程中也必須注意。由於潮溼的過硫酸銨粉末及其水溶液有漂白和輕微的腐蝕作用，因此使用過程中應避免眼睛、皮膚和衣物直接與其接觸。
１４、 重鉻酸鉀K2Cr2O7別名紅礬鉀橙紅色單斜晶系或三斜晶繫結晶，微溶於冷水，易溶於熱水，其水溶液呈酸性。不溶於醇。為強氧化劑，與有機物接觸摩擦、撞擊能引起燃燒。不潮解，不生成水合物，有毒。