射线检测技术6-9 暗室处理

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6.9 暗室处理
主要内容
• 概述 • 暗室处理基本要求 • 暗室处理基本技术
射线检测工序
• 射线检测需要三个工序
射线穿透工件后对胶片曝光 胶片的暗室处理 底片的评定过程
暗室处理是射线照相过程中的最后一个环节, 胶片在暗室处理的好坏,直接影响到底片质量 以及底片的保存期,甚至会使透照工作前功尽 弃。暗室处理也是透照工艺合理与否的信息反 馈。
• 9)压力及摩擦灰雾。
显影液的组分
• 在影像形成中,都会产生—定的灰雾,为了保证 影像质量,消除或抑制灰雾的产生,需使用抑制 剂(也称防灰雾剂)。抑制剂是显影液的重要成分 之一
• 显影液中加抑制剂,主要是抑制显影灰雾 、乳剂灰雾和胶片的陈化灰雾。
• 抑制剂的主要作用是减少未曝光卤化银微粒的显 影程度,抑制灰雾。常用的抑制剂包括溴化钾、 苯丙三氮唑。其中得到一个电子
显影液的组分
显影液的组分
• 米吐尔C6H4(OH)(NH CH3)显影时所起的化 学反应为:
显影液的组分
• 菲尼酮CH2 CH2 N C6H5 NH CO显影时所起 的化学反应为:
显影液的组分
• 保护剂 :显影剂是一种还原剂,在水溶液和空气 中很容易被被氧化,在碱性溶液中更易氧化,而 失去应有的显影效力。
显影液的组分
• 显影剂将已感光的卤化银还原为金属银 AgBr+显影剂→Ag+显影剂的氧化物+HBr
• 显影剂显影时先离解成离子,起显影作用的是负 离子。
• 下面以常用显影剂对苯二酚、米吐尔、菲尼酮为 例,写出显影时自身被氧化,同时能还原已感光 的卤化银的化学反应,来说明显影原理。
• 对苯二酚C6H4(OH)2:显影时.对苯二酚先电离成阴离
• 常用的促进剂: 碳酸钠(Na2CO3 )、结晶碳酸 钠(Na2CO3 nH2O ),硼砂(NaB4O7 10H2O)
H OH H2O
显影液的组分
•促进显影剂的还原作用。显影剂的显影作用,主要 依靠带有负电的显影剂离子。如对苯二酚还原卤化 银的反应式:
H OH H2O
显影液的组分
• 抑制剂
溴化钾
减少未曝光卤化银微粒的显影程度,降低灰雾
• 灰雾
• 1)片基灰雾。胶片不经显影而直接定影后所测出的黑度即 是片基灰雾。
• 2)乳剂灰雾。在乳剂制造过程中,在卤化银颗粒上难免存 在一些银质点,因此,感光材料虽未经射线照射,在显影 液的作用下,也会还原出微量金属银而形成灰雾。
Na2S2O3 CO2 H 2O H 2S2O3 Na2CO3
H 2 S2O3 H 2 SO3 S
水洗与干燥
• 接着生成的硫与银起作用形成棕黄色的硫化银
2Ag S Ag2S
• 操作时必须避免胶片之间、胶片与工作台 面、胶片与暗袋间的严重摩擦,避免胶片 发生弯折和受到严重挤压;取放胶片时应 尽量夹持其边角部位、两个侧边,尽量减 少手与胶片表面的接触面积和时间。
• 显影液和定影液
2 暗室处理基本技术
(1)显影
曝光----形成潜影----显影----可见的影像 • 碱性:PH值:8--11 • 作用:以还原作用,从感光乳剂中感光的溴化银
人员要求
• 暗室操作基本要求:清洁、有序、细心、 熟练
• 遵守有关操作规定 • 避免胶片损伤或严重损害射线照片质量等
行为
暗室处理用品要求
• 切装胶片前,应清洁工作台面、切刀、有 关用具;整理并布置工作台面,使胶片、 暗袋、增感屏等按序排放。切装胶片和胶 片冲洗的主要处理过程必须在安全红灯照 明下进行。
• 定影时间约为定透时间的2倍。
酸性剂
• 常用:冰醋酸 CH3COOH 和硼酸 H3BO3 • 作用:中和在停显过程未消除而进入定影
液中的显影液的碱性、停止显影作用。 • 定影液的pH值为4~6
pH值低于4时,Na2S2O3易分解析出硫 pH值高于6时,坚膜剂硫酸铝钾易发生水解 产生氢氧化铝沉淀。
暗室处理作用
• 暗室处理作用 具有潜影的胶片必须经过一系列的加工处 理才能变为可见影像的底片并可将其长期 保存,这种底片反映了试件内部的质量。
暗室处理工作内容
• 按操作方式区分: 手工 自动 自动洗片机
• 目前国内多数仍采用手工操作。 • 胶片的处理程序主要包括显影、停显、定
影、水洗和干燥五个过程。
• 米吐尔 对苯二酚
菲尼酮
OH
OH
CH2
CH2 N
C
O
NH
OH
NHCH3·1/2H2SO4
显影液的组分
• 米吐尔。是白色或略带黄色或略带灰色的细小针状或棱状 结晶粉。还原能力较强,较快。显影作用比较柔和,洗出 的照片具有很好的细微度,而且总的光学密度并不太大。 因此,常称米吐尔为软调性显影剂。
• 对苯二酚为白色或灰白色的微细针状结晶。在显影开始的 初期,显影作用较弱,缓慢,但经过一定时间后,显影作 用就逐渐加强和加快。对于感光较多的部位显影作用比较 强,对于感光较少的部位显影作用较缓和。因此,所显出 的影像反差较大,即对比度较高。对苯二酚的显影作用还 与温度有一定的关系,温度越高,显影作用较快但温度高 于21度时,如无适量的溴化钾配合,则很易产生显影灰雾
定影剂
• 硫代硫酸钠(海波):与卤化银发生反应,生成能 溶于水的银的络合物。
• 定影过程 (1) 硫代硫酸钠与卤化银反应,生成不溶于水的硫 代硫酸银钠
AgBr+Na2S2O3=NaBr+NaAgS2O3
(2) 硫代硫酸银钠与硫代硫酸钠反应,生成可溶于 水的硫代硫酸三银钠
3NaAgS2O3+Na2S2O3=Na5Ag3(S2O3)4
保护剂和坚膜剂
• 保护剂:防止定影液酸性提高 酸度提高时硫代硫酸钠分解产生硫沉淀 S2O3 + [H+] = HSO3 + S↓ 常用的保护剂是亚硫酸钠 SO3 + [H+] = HSO3
• 坚膜剂 硫酸铝钾(明矾) K2SO4 Al2(SO4)3 24H2O 作用:降低乳剂层吸水膨胀,减少在水 洗、干燥中可能产生的机械损伤
• 菲尼酮是一种白色结晶体。显影速度快,影像颗粒细,对 比度柔和,化学性质稳定等。
• 显影物质的超加和性
• 当共同使用两种显影剂,所显示的显影作用,大 于它们各自分别使用所显示的作用之和时,就被 认为这两种显影物质具有超加和性。
• 采用对苯二酚与米吐尔作为显影剂的显影液称为 MQ显影液,采用对苯二酚与菲尼酮作为显影剂 的显影液称为PQ显影液。当前,PQ显影液使用 日益广泛,有取代MQ显影液的趋势。
• 亚硫酸钠有两种:无水亚硫酸钠(Na2SO3)另一种是结晶 亚硫酸钠(Na2SO3·7H2O)。一般配方中采用无水亚硫酸 钠,更稳定
• 显影剂(如对苯二酚)在空气中发生下列氧化反应,得到不
起显影作用的氧化产物(苯醌 ),苯醌 继续与H2O2反
应生成一种污染力极强的产物

生成污染力

极强的氧化物
• 亚硫酸钠的第一个作用是防止显影剂氧化。
定影剂
(3)银离子和硫代硫酸根离子间形成络和物 的通式:
mAg nS2O32 Agm (S2O3)n (2nm)
可能的形式有:
Ag2(S2O3)3 4 , Ag3(S2O3)4 5 , Ag(S2O3)3 5 ,........
定透时间
• 定透时间:胶片从停显液移入定影液开始 至未感光部分呈现透明所需的时间。
(4)水洗与干燥
• 定影以后在胶片的表面和内部都吸附着硫代硫酸 钠和银的络合物,如果它们留在射线照片里,银 的络合物会很快分解,硫代硫酸钠会缓慢地与空 气中的水分、二氧化碳进行反应,最终产生棕黄 色的硫化银,导致在底片上出现斑点,使底片变 黄。
• 其具体反应如下: • 硫代硫酸钠残留在药膜中与空气中二氧化碳反应 • 再是被分解成硫和亚硫酸
显影液的组分
• 上述反应的进行,减少了显影剂氧化物的含量也 降低了污染物质的形成。
• 亚硫酸钠的第三个作用是溶解卤化银,具有微粒 显影作用。亚硫酸盐离子具有微弱的溶剂作用, 在任何显影液中,如果亚硫酸钠的含量提高到每 升水中约含100g,则此显影液具有卤化银的溶剂 性质。会使显影出来的颗粒细一些,减少产生粗 颗粒影象的现象。
显影液的组分
• 促进(加速)剂:只含亚硫酸盐的显影液,还原能 力很弱,但在碱性溶液中还原速度很快,这就是 碱性物质作为促进剂的作用结果。
• 促进剂的作用是中和显影液中的氢离子,调节氢 离子浓度,控制显影液的碱性,从而增强显影剂 的显影能力和速度。
• 各种有机显影剂的显影能力都随着溶液的PH值增 大而增强,因此,大多数显影液都是碱性溶液。
• 保护剂的作用是阻止显影剂与进入显影液的氧发 生作用,使其不被氧化。
• 最常用的保护剂是亚硫酸钠。亚硫酸钠比显影剂 具有更强的与氧化合的能力,因而能够优先与氧 化合,减少显影剂的氧化。
• 亚硫酸钠还能与显影剂的氧化产物作用,生成可 溶的无色的显影剂磺酸盐,从而延长显影液的使 用寿命。
显影液的组分
影响定影的因素
• 定影的温度与时间 温度16---24,时间10---15min
• 定影液的老化程度 • 定影操作
水洗与干燥
•水洗作用:除尽可溶性的络 合物和硫代硫酸钠,提高底 片质量,方便长久保存 •水洗温度:16---24,时间 30min •干燥:自然干燥和烘箱干燥 (热风40) •干燥是为了排除膨胀的乳剂 层中的水分。
还原出金属银,使不可见的潜影转化为可见的影 像。
• 本质:显影剂被氧化,卤化银的银离子还原为银 原子。
• 基本化学反应: 已感光卤化银AgBr+显影剂→Ag+显影剂氧化物 +HBr
显影液的组分
• 显影剂 米吐尔、对苯二酚、菲尼酮
• 具有显影能力的芳香族化合物至少应当包括两个 官能基,即两个羟基—OH或两个氨基—NH2;或 一个—OH基和一个—NH2 基
• 3)显影灰雾。显影灰雾与显影温度、显影时间、显影液的 陈旧、显影操作等因素有关。显影时间和显影灰雾的生成 有直接的关系。
• 4)氧化灰雾。氧化灰雾也叫空气灰雾,可由显影液被氧化 而产生。与显影液中含有的保护剂亚硫酸钠浓度有关.显影 液的pH值也与氧化灰雾有关
• 5)光性灰雾。6)散射线灰雾。 7)过期灰雾。8)二色性 灰雾。
影响显影效果的因素
• 影响对比度、感光度、清晰度。影响因素如下: • 显影液的成分 • 显影液的PH值 • 显影的温度与时间
温度:18---20,时间4---6min • 显影液的老化程度(活度) • 显影操作
显影不均匀或造成各种假象
(2)停显或中间水洗
• 作用是终止显影和减少显影液对后面的定 影液的污染。
• 停显液:1.5%~5%的醋酸水溶液。 主要作用是酸中和显影液的碱性。
• 或流动水冲洗。 • 停显时间约1 min • 二色性灰雾:极细的银粒沉淀。
(3)定影
• 作用:将感光乳剂层中未感光也未被显影 剂还原的卤化银从乳剂层中溶解掉,使显 影形成的影像固定下来。
• 组分: 定影剂 保护剂 酸性剂 坚膜剂 溶剂水
1 暗室基本要求
• 暗室环境要求 • 人员要求 • 暗室处理用品要求
暗室环境要求
• 室温 室温20℃±5℃ • 湿度 相对湿度为30%~60% • 通风 排风设备,换气量达5~10次/h • 照明 两种照明方式 —白炽灯、安全红灯 • 墙壁与地面 应反光少,地面和局部墙壁应
防水、防化学腐蚀 • 计时器(红灯) • 其它
显影液的组分
• 促进剂的第二个作用是维持显影pH值的相对稳定 。在显影过程中,卤化银还原的同时有卤氢酸生 成:
卤氢酸会使显影液的PH值下降,溶液加碱后可以不 断的中和酸性,起一定缓冲作用,保持显影液pH值 的相对稳定。
显影液的组分
• 促进剂的第三个作用是促进乳剂膜膨胀加速显影 。显影液的碱性物质,可使乳剂膜膨胀性增加, 使显影液的渗透性增大,这样显影剂更容易与乳 剂中的卤化银接触,加快了显影速度。
• 无水亚硫酸钠 ,可以优先发生下列反应,防止显影剂氧
化:
2Na2SO3 + O2→2Na2SO4
显影液的组分
• 亚硫酸钠的第二个作用是稳定显影液的性能并防止污染。 亚硫酸钠在显影液中可与苯醌反应生成无色(无污染)且 具有弱显影作用的磺化物对苯二酚单磺酸钠,并生成氢氧 化钠(Na0H)释放出氢氧根离子,有利于银盐还原反应( 显影)稳定地进行。
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