信息記錄材料與技術(shù)

信息記錄材料與技術(shù)郅云輕工與紡織學(xué)院印刷工程系Telmail:zhiyunabc@163.com2013.3信息記錄材料與技術(shù)2課程介紹專業(yè)限選課，考試課32學(xué)時（周學(xué)時6）2學(xué)分（28學(xué)時講課，4學(xué)時實驗）教材：《信息記錄材料》《制版感光材料》課程考核方式：筆試閉卷，考試成績占70%，平時成績占20%，實驗成績占10%。2013.3信息記錄材料與技術(shù)3課程內(nèi)容第一章緒論第二章銀鹽感光材料第三章非銀鹽感光材料第四章光物理記錄系統(tǒng)第五章熱敏記錄系統(tǒng)第六章噴墨記錄系統(tǒng)第七章其它記錄系統(tǒng)

第一章緒論1-1信息記錄材料的發(fā)展與應(yīng)用1-2信息記錄系統(tǒng)的分類1-3信息記錄的形式與載體

第一章緒論第一節(jié)信息記錄材料的發(fā)展與應(yīng)用2013.3信息記錄材料與技術(shù)6第一節(jié)信息記錄材料的發(fā)展與應(yīng)用一、銀鹽感光材料的發(fā)展概況18世紀——發(fā)現(xiàn)了銀鹽的感光性能，嘗試用其作為感光材料來拍攝物體；19世紀——發(fā)現(xiàn)了海波可用于定影，實現(xiàn)了照片的保存，標志著現(xiàn)代照相的開始；1871年，明膠照相干版的發(fā)明標志著感光材料制造技術(shù)的開始；出現(xiàn)了生產(chǎn)照相干版的公司——美國伊斯曼（Kodak）；1887年，片基代替干版，膠卷的出現(xiàn)使感光材料得到了廣泛的應(yīng)用——電影的發(fā)明；20世紀，多層彩色感光材料出現(xiàn)，彩色照片、彩色影片相繼問世——Kodak，Agfa。2013.3信息記錄材料與技術(shù)7二、銀鹽感光材料的應(yīng)用民用照相——攝影底片、相紙（黑白、彩色）影視行業(yè)——電影膠片（黑白、彩色）射線用感光材料——醫(yī)用射線膠片（X光片，CT片）；工業(yè)射線膠片（用于無損探傷檢測金屬的焊接缺陷）；印刷用感光材料——照相制版膠片、電子分色膠片，激光照排膠片，直接制版版材等；遙感用感光材料——要求高分辨（200~800L/mm），主要用于航天、氣象、軍事、海洋探測等領(lǐng)域。第一節(jié)信息記錄材料的發(fā)展與應(yīng)用2013.3信息記錄材料與技術(shù)8三、非銀鹽感光材料的發(fā)展簡況及應(yīng)用1826年，利用瀝青的光固化特性，可記錄下永久影像；19世紀，利用瀝青的固化膜具有抗酸耐蝕性，發(fā)明了照相制版術(shù)，出現(xiàn)了凸版；1850年，重鉻酸鹽用于制版，照相凹板獲得成功，并發(fā)展用于印刷線路板的制造；20世紀，重氮成像體系、自由基成像體系、高分子感光材料、微泡感光成像體系等不斷涌現(xiàn)，廣泛應(yīng)用于印刷制版領(lǐng)域。第一節(jié)信息記錄材料的發(fā)展與應(yīng)用2013.3信息記錄材料與技術(shù)9第一節(jié)信息記錄材料的發(fā)展與應(yīng)用四、其它記錄系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用光物理記錄系統(tǒng)——近代復(fù)制行業(yè)中的靜電復(fù)印：20世紀，電子照相技術(shù)在文件復(fù)制應(yīng)用領(lǐng)域迅速發(fā)展起來，主要是利用光導(dǎo)作用與靜電吸引效應(yīng)的巧妙結(jié)合來實現(xiàn)的；磁記錄技術(shù)——19世紀，磁記錄材料首先用于聲音的記錄；20世紀中葉，磁記錄進入圖像記錄的時代，隨后便出現(xiàn)了軟磁盤、硬磁盤等高密記錄存儲系統(tǒng)；現(xiàn)已發(fā)展成為一門涉及多學(xué)科、綜合性的應(yīng)用技術(shù)。

第一章緒論第二節(jié)信息記錄材料的性能及分類2013.3信息記錄材料與技術(shù)11什么是信息記錄材料？信息記錄材料：借助于某些敏感材料，在光、熱、電、磁等能量的直接作用下，引起體系內(nèi)部產(chǎn)生某些物理和化學(xué)變化，并可通過一定的方式再現(xiàn)出來，從而實現(xiàn)信息的記錄和傳遞。是信息記錄、儲存、傳輸和再現(xiàn)的工具。實例：攝影感光材料、印刷膠片、印版、打印機感光鼓，磁帶、磁盤、光盤等。2013.3信息記錄材料與技術(shù)12第二節(jié)信息記錄系統(tǒng)的性能及分類一、信息記錄材料的性能:1.

敏感性對記錄信息的外界能量變化的敏感程度2.

可識別性記錄信息的再現(xiàn)方式3.

穩(wěn)定性、可靠性記錄的信息不隨環(huán)境或時間的變化而改變4.

成本、操作性、污染程度等信息記錄材料的性價比、可實施及應(yīng)用性能2013.3信息記錄材料與技術(shù)13第二節(jié)信息記錄系統(tǒng)的性能及分類二、按記錄信息的特點分類:非重復(fù)性記錄技術(shù)

(Non-rewritableMarkingTechnology)只能進行一次信息寫入的記錄技術(shù)，所記錄的信息在常規(guī)條件下能穩(wěn)定存在，不隨時間和空間的變化而變化。銀鹽記錄技術(shù)、光

(或X射線、電子束、離子束等)微刻技術(shù)、硬拷貝技術(shù)（曬版）等等都屬于這個范疇。2013.3信息記錄材料與技術(shù)142.可重復(fù)性記錄技術(shù)

(Re-writableMarkingTechnology)信息可以多次重復(fù)寫入和擦除的記錄技術(shù)，所記錄的信息在所記錄的信息在常規(guī)條件下能穩(wěn)定存在，不隨時間和空間的變化而變化，但在適當外部物理刺激下可以被擦除，記錄媒介回到其初始狀態(tài)。磁記錄技術(shù)、光致變色技術(shù)、可逆熱敏記錄技術(shù)等都屬于這個范疇。第二節(jié)信息記錄系統(tǒng)的性能及分類2013.3信息記錄材料與技術(shù)15第二節(jié)信息記錄系統(tǒng)的性能及分類3.顯示技術(shù)(DisplayTechnology)靠特定不間斷物理刺激維持的“記錄”技術(shù)，所“記錄”的信息隨物理刺激強弱的變化而變化，不存在上述兩種系統(tǒng)的時空穩(wěn)定性。激光顯示、熒光屏/液晶/霓虹燈顯示等等都屬于這個范疇。2013.3信息記錄材料與技術(shù)16第二節(jié)信息記錄系統(tǒng)的性能及分類三、按材料內(nèi)部轉(zhuǎn)換模式分類:1.光敏記錄系統(tǒng)

(PhotosensitiveSystems)

光化學(xué)記錄系統(tǒng)銀鹽成像系統(tǒng)非銀鹽成像系統(tǒng)光物理記錄系統(tǒng)靜電成像系統(tǒng)光致熱敏記錄系統(tǒng)2013.3信息記錄材料與技術(shù)17第二節(jié)信息記錄系統(tǒng)的性能及分類2.

熱敏記錄系統(tǒng)

(ThermalSensitiveSystems)不可逆熱敏記錄系統(tǒng)熱致物質(zhì)轉(zhuǎn)移（染料熱升華、熱蠟轉(zhuǎn)移）熱致化學(xué)反應(yīng)熱蝕刻系統(tǒng)可逆熱敏記錄系統(tǒng)依據(jù)物理變化的可逆熱敏記錄材料依據(jù)化學(xué)變化的可逆熱敏記錄材料2013.3信息記錄材料與技術(shù)18第二節(jié)信息記錄系統(tǒng)的性能及分類3.

噴墨記錄系統(tǒng)

(InkJetSystem)

如：大幅噴繪，人物寫真，數(shù)碼打樣等4.

磁記錄系統(tǒng)

(MagneticRecordingSystems)如：磁帶、磁卡、磁盤等5.

壓敏記錄系統(tǒng)

記錄特點：隱色染料，微膠囊油墨，壓力顯色6.

其它高密記錄/存儲系統(tǒng)光化學(xué)燒孔技術(shù)，磁光盤，光盤等2013.3信息記錄材料與技術(shù)19第二節(jié)信息記錄系統(tǒng)的性能及分類四、信息記錄系統(tǒng)的質(zhì)量評價參數(shù)信息記錄密度，即信息容量；信息記錄速度或敏感度；信息記錄的可靠性；記錄信息的穩(wěn)定性；記錄信息的可識別性；2013.3信息記錄材料與技術(shù)20第二節(jié)信息記錄系統(tǒng)的性能及分類記錄系統(tǒng)的可操作性；記錄系統(tǒng)的抗干擾性（雜音或信噪比）；記錄系統(tǒng)的性價比（成本或價格性能比）；記錄系統(tǒng)對耗材的技術(shù)要求；記錄系統(tǒng)對環(huán)境的污染程度。

第一章緒論第三節(jié)信息記錄的形式與載體2013.3信息記錄材料與技術(shù)22第三節(jié)信息記錄的形式與載體一、信息的形式模擬量信息顏色，密度，圖像，圖形等；數(shù)字式信息二進制記錄：01001000110……符號信息文字，字母，符號，條碼等2013.3信息記錄材料與技術(shù)23第三節(jié)信息記錄的形式與載體二、信息的載體能量信息的載體(EnergyInformationCarrier)光——波長，強度，振動狀態(tài)……電——電壓，電流，靜電荷，電子束……熱——熱量，溫度……磁——磁場的強度，磁場的方向……聲——頻率，強度……力——引力的強弱……2013.3信息記錄材料與技術(shù)24第三節(jié)信息記錄的形式與載體物性信息的載體

(MaterialPropertyInformationCarrier)光物性——反射，吸收，透射，干涉，衍射……電物性——導(dǎo)電率，起電性，介電性，電荷接受性…熱物性——熱導(dǎo)率，熱熔性……磁物性——磁化率……化學(xué)物性——反應(yīng)性……界面物性——附著性，潤濕性……形態(tài)物性——凹凸性，平滑度……2013.3信息記錄材料與技術(shù)25第三節(jié)信息記錄的形式與載體三、信息載體的轉(zhuǎn)換E→E型：電→磁（電流強度的變化→磁場強度的變化）；E→M型：磁→磁物性（磁場強度不同→記錄材料的磁化率不同）；M→E型：熱物性→熱（材料的熱導(dǎo)率不同→表現(xiàn)出的溫度不同）；M→M型：形態(tài)物性→界面物性（材料的平滑度不同→材料對液體的潤濕性不同）2013.3信息記錄材料與技術(shù)26第三節(jié)信息記錄的形式與載體四、信息記錄材料信息記錄材料是信息記錄、儲存、傳輸和再現(xiàn)的工具。信息記錄的主體：影像（圖文）信息記錄/獲取的方式：光、熱、磁、電……材料種類：銀鹽感光材料、非銀鹽感光材料、熱敏記錄材料、磁記錄材料……2013.3信息記錄材料與技術(shù)27第三節(jié)信息記錄的形式與載體五、信息記錄的基本過程原始信息→載體轉(zhuǎn)換→能量吸收→材料內(nèi)部轉(zhuǎn)換→后處理加工→實現(xiàn)信息的記錄/再現(xiàn)示例——制版過程（膠片輸出）電腦中的數(shù)字信號→電流信號轉(zhuǎn)換成激光束→感光材料見光（吸收光量子）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)→銀鹽生成潛影→顯影、定影等后期處理→得到記錄有原信息的印刷軟片。第二章銀鹽感光材料2-1銀鹽感光材料的基本結(jié)構(gòu)2-2銀鹽感光材料的分類2-3感光成像理論2-4后處理的基本理論2-5彩色感光材料2-6銀鹽感光材料的應(yīng)用第二章銀鹽感光材料第一節(jié)銀鹽感光材料的基本結(jié)構(gòu)2013.3信息記錄材料與技術(shù)30第一節(jié)銀鹽感光材料的基本結(jié)構(gòu)銀鹽感光材料乳劑層支持體鹵化銀晶體照相明膠補加劑片基/紙基/玻璃板輔助層2013.3信息記錄材料與技術(shù)31第一節(jié)銀鹽感光材料的基本結(jié)構(gòu)一、乳劑層從曝光、顯影到生成影像的整個信息記錄過程都在此進行。厚度：5~25μm乳劑層的基本組成鹵化銀晶體(AgX)照相明膠補加劑2013.3信息記錄材料與技術(shù)32第一節(jié)銀鹽感光材料的基本結(jié)構(gòu)AgX晶體銀鹽感光材料中見光分解的光敏性物質(zhì)，主要的成像物質(zhì)。AgNO3+KX→AgX+K++NO3-顆粒度：0.5~2μm（印刷用≤1μm）AgX晶體以極細微的顆粒狀態(tài)均勻地分散在明膠中；AgX晶體顆粒的大小、形狀和分散的均勻性直接影響感光材料的成像性能。2013.3信息記錄材料與技術(shù)33第一節(jié)銀鹽感光材料的基本結(jié)構(gòu)照相明膠組成：由多種氨基酸組成的高分子蛋白質(zhì)；形態(tài)：微黃色、無味的細顆粒，可溶解于溫水形成有粘性的水溶液；作用：作為成膜物質(zhì)，使AgX均勻地分散其中，不發(fā)生聚結(jié)而沉降；用來改善AgX的成像特性，并對AgX晶體顆粒起保護作用；2013.3信息記錄材料與技術(shù)34第一節(jié)銀鹽感光材料的基本結(jié)構(gòu)補加劑作用——用來完善感光材料的成像性能和物理機械性能。常用補加劑的類型增感劑——提高感光乳劑的光敏性和感光范圍；堅膜劑——增強乳劑膜的機械強度；穩(wěn)定劑——使感光劑的照相性能具有較好的穩(wěn)定性。2013.3信息記錄材料與技術(shù)35第一節(jié)銀鹽感光材料的基本結(jié)構(gòu)二、輔助層作用——完善感光材料的物理化學(xué)性能。輔助層的分布保護層——涂布在乳劑層表面底層——涂布在乳劑層與支持體之間防卷曲層、防靜電層、防光暈層——涂布在片基（支持體）背面隔層、濾色層——專用于彩色多層片2013.3信息記錄材料與技術(shù)36第一節(jié)銀鹽感光材料的基本結(jié)構(gòu)銀鹽感光材料的結(jié)構(gòu)示意圖2013.3信息記錄材料與技術(shù)37第一節(jié)銀鹽感光材料的基本結(jié)構(gòu)輔助層的主要類型底層——粘接乳劑層和支持體，厚度1~2um⑴片基用底層材料明膠、高分子樹脂⑵紙基用底層材料黑白：鋇底，BaSO4+明膠彩色：涂塑，TiO2+聚乙烯⑶玻璃用底層材料蛋白、明膠2013.3信息記錄材料與技術(shù)38第一節(jié)銀鹽感光材料的基本結(jié)構(gòu)防卷曲層——涂布有機溶劑，保持感光材料的平整度；防靜電層——加入電解質(zhì)，防止靜電的積累；防光暈層——加入吸光物質(zhì)（染料/碳黑），防止光暈的產(chǎn)生；保護層——涂布明膠，保護乳劑層不受損傷，厚度1~2um

。2013.3信息記錄材料與技術(shù)39第一節(jié)銀鹽感光材料的基本結(jié)構(gòu)三、支持體作用——加強乳劑層的機械性能。支持體的主要種類：片基——高分子聚合物制成的薄膜民用膠卷：醋酸片基/纖維素酯片基，厚度一般為0.1~0.2mm；印刷用制版膠片——滌綸片基/聚酯片基，要求厚度為0.05~0.175mm，透明度、機械強度、尺寸穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性良好，符合印刷制版要求。2013.3信息記錄材料與技術(shù)40第一節(jié)銀鹽感光材料的基本結(jié)構(gòu)紙基——主要用于相紙，要求紙面細膩，吸濕性小，厚度一般為0.1~0.3mm；玻璃板——主要用于全息攝影的照相干版，使用較少，要求無色透明，表面平整光滑，厚度一般為2~5mm。第二章銀鹽感光材料第二節(jié)銀鹽感光材料的分類2013.3信息記錄材料與技術(shù)42第二節(jié)銀鹽感光材料的分類一、按不同的感色性分類色盲片——只對藍紫光敏感，可在紅色安全燈下作業(yè)；正色片——對可見光的藍光區(qū)和綠光區(qū)敏感，必須在暗紅色安全燈下作業(yè)；全色片——對整個可見光區(qū)域都敏感，必須在全黑環(huán)境下作業(yè)。2013.3信息記錄材料與技術(shù)43第二節(jié)銀鹽感光材料的分類二、按影像性質(zhì)分類：負片——影像與物體明暗程度相反，顏色互為補色，如：攝影底片，印刷陰圖膠片；正片——影像與物體明暗程度、顏色階調(diào)相同，如：照片，印刷陽圖膠片；反轉(zhuǎn)片——直接拍攝物體得到彩色影像，從階調(diào)到顏色都與實際景物完全相同，與負片的沖洗加工程序不同。2013.3信息記錄材料與技術(shù)44第二節(jié)銀鹽感光材料的分類三、按用途不同分類印刷工業(yè)：原稿照片/反轉(zhuǎn)片，制版膠片等；電影行業(yè)：影視膠片等；民用：照相膠卷，相紙等；國防：遙感膠片，航空膠片等；醫(yī)學(xué)影像：X光片，CT片等；工業(yè)探測：Χ射線/γ射線膠片。第二章銀鹽感光材料第三節(jié)感光成像理論2013.3信息記錄材料與技術(shù)46第三節(jié)感光成像理論一、光的本質(zhì)光的定義：光是一種物質(zhì)，是物體內(nèi)部發(fā)出的一種輻射能量，以電磁波的形式傳播。光的“波粒二象性”波動性：傳播過程中表現(xiàn)的特性；粒子性：光波與某種物質(zhì)發(fā)生作用時表現(xiàn)出的特性。光子——光量子，集中了光束能量的微粒。2013.3信息記錄材料與技術(shù)47第三節(jié)感光成像理論二、AgX晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)AgX晶體的結(jié)構(gòu)特點AgNO3+KXAgX+K++NO3-AgX以晶體的形式析出，懸浮于明膠溶液中，晶體內(nèi)部的質(zhì)點按一定的規(guī)律排列；點陣結(jié)構(gòu)：每個Ag+周圍有六個鹵素離子X-，每個鹵素離子X-周圍有六個Ag+；混合型：Ag+周圍的六個鹵素離子X-可能是Cl-、Br-、I-的混合離子。明膠溶液2013.3信息記錄材料與技術(shù)48第三節(jié)感光成像理論鹵化銀晶體的點陣結(jié)構(gòu)示意圖2013.3信息記錄材料與技術(shù)49第三節(jié)感光成像理論AgX晶體的點陣結(jié)構(gòu)：質(zhì)子按照一定規(guī)律排列AgCl、AgBr、AgI組成立方體的混合晶體2013.3信息記錄材料與技術(shù)50第三節(jié)感光成像理論AgX晶體的不完整性物理上的不完整性，結(jié)構(gòu)發(fā)生畸變；晶體的點陣結(jié)構(gòu)中存在缺陷或位錯形成的空穴或空隙Ag+i

，造成局部電荷的不平衡，在電荷不平衡的區(qū)域則形成“感光中心”。點陣結(jié)構(gòu)的缺陷點陣結(jié)構(gòu)的位錯2013.3信息記錄材料與技術(shù)51點陣結(jié)構(gòu)的缺陷——AgX晶體中的離子在點陣位置發(fā)生遷移，出現(xiàn)在不該存在的位置。佛倫克爾缺陷肖特基缺陷Ag+i空點陣第三節(jié)感光成像理論2013.3信息記錄材料與技術(shù)52點陣結(jié)構(gòu)的位錯——AgX晶體中的某些離子偏離點陣位置，造成晶體外形畸變。棱位錯螺旋位錯：晶面滑移結(jié)果：AgX晶體點陣結(jié)構(gòu)中電荷不平衡第三節(jié)感光成像理論2013.3信息記錄材料與技術(shù)53第三節(jié)感光成像理論化學(xué)上的不純潔性，晶體內(nèi)部存在雜質(zhì)；在晶體的點陣結(jié)構(gòu)中摻入了一些其它原子或離子，自然或人為地加入了一些粒子，造成電荷的不平衡；從而形成“感光中心”。結(jié)果：AgX晶體點陣結(jié)構(gòu)中電荷不平衡，形成晶體內(nèi)部的薄弱環(huán)節(jié)，即感光中心。2013.3信息記錄材料與技術(shù)54第三節(jié)感光成像理論AgX晶體的能帶結(jié)構(gòu)能帶——能量相近的電子組成能級，連成一片的能級形成能帶。AgX晶體的三種能帶結(jié)構(gòu)價帶——價電子充滿的能帶；導(dǎo)帶——半充滿或空的能帶；禁帶——電子不能出現(xiàn)的能量范圍；價電子只有從價帶被激發(fā)到導(dǎo)帶上，成為自由電子，才能與Ag+發(fā)生反應(yīng)生成Ag。2013.3信息記錄材料與技術(shù)55第三節(jié)感光成像理論三、潛影理論潛影定義——感光材料曝光以后形成的肉眼看不到的影像，稱為潛影。狀態(tài)——黑色，無定形態(tài)，細絲團狀本質(zhì)——由Ag的微斑組成

↓由若干個Ag原子聚集在晶體表面的缺陷或位錯位置上形成的2013.3信息記錄材料與技術(shù)56第三節(jié)感光成像理論潛影的形成AgX的光分解反應(yīng)①AgX吸收光子，釋放出自由電子

AgX

→Ag+

+X

+e光照正空穴自由電子，可隨意遷移↑2013.3信息記錄材料與技術(shù)57第三節(jié)感光成像理論正空穴

X可在點陣結(jié)構(gòu)中發(fā)生遷移，在晶體表面與明膠結(jié)合形成穩(wěn)定的產(chǎn)物。②在感光中心形成潛影

Ag+i

+e

→Ag

→Ag微斑→潛影空隙銀離子大量聚集單個的稱為“顯影中心”2013.3信息記錄材料與技術(shù)58第三節(jié)感光成像理論四、顯影機理顯影過程曝過光的鹵化銀顆粒被顯影劑還原成金屬銀，從而使?jié)撚白兂煽梢娪跋竦倪^程，實質(zhì)就是氧化還原反應(yīng)。

Ag++DRed→Ag+DOX顯影劑的氧化產(chǎn)物↓已曝光顯影劑還原態(tài)的金屬銀2013.3信息記錄材料與技術(shù)59第三節(jié)感光成像理論

四、顯影機理AgX晶體的雙電層結(jié)構(gòu)AgNO3

＋KX(過量)AgX＋K+

＋NO3-明膠溶液AgX

生成的鹵化銀以膠體顆粒的形式存在，極易吸附離子；首先吸附與其有相同化學(xué)元素的離子X-，又吸附正離子K+，在晶體表面形成雙電層結(jié)構(gòu)。↓2013.3信息記錄材料與技術(shù)60第三節(jié)感光成像理論AgXAgX已曝光AgX未曝光AgXDRed2013.3信息記錄材料與技術(shù)61第三節(jié)感光成像理論顯影機理已曝光的AgX晶體——晶體表面的銀微斑部位所吸附的X-

較少，則顯影劑容易在“顯影中心”接近AgX顆粒，發(fā)生氧化還原反應(yīng)；而且Ag微斑具有良好的導(dǎo)電性，將電子從顯影劑傳遞給銀微斑周圍的Ag+

，使其還原成金屬Ag，顯影中心不斷擴大，使?jié)撚靶纬煽梢姷挠跋瘛?013.3信息記錄材料與技術(shù)62第三節(jié)感光成像理論曝光AgX的顯影機理示意圖2013.3信息記錄材料與技術(shù)63第三節(jié)感光成像理論未曝光的AgX晶體——晶體表面由于雙電層結(jié)構(gòu)的保護，顯影劑很難與AgX晶體接觸，氧化還原反應(yīng)極其緩慢；不會生成影像；但由于“感光中心”的存在，若長期顯影過度，則會產(chǎn)生灰霧。2013.3信息記錄材料與技術(shù)64第三節(jié)感光成像理論顯影反應(yīng)過程：DRed-e→DOX（D—Ag微斑接觸的界面Ag/DRed

）Ag++e→Ag

（Ag微斑—

AgX接觸的界面AgX/Ag）顯影中心處，雙電層薄弱，顯影劑易于突破，將電子傳遞給AgX；Ag+被還原為Ag，銀微斑擴大，自動催化，加速顯影，直至整個AgX顆粒還原為Ag。2013.3信息記錄材料與技術(shù)65第三節(jié)感光成像理論小結(jié)——感光成像過程曝光過程——少量AgX光分解成Ag，“感光中心”濃集為“顯影中心”，形成潛影。顯影過程——“顯影中心”的AgX大量被還原成金屬Ag，潛影形成影像。第二章銀鹽感光材料第四節(jié)后處理的基本理論2013.3信息記錄材料與技術(shù)67第四節(jié)后處理的基本理論一、后處理工藝工藝流程后處理工藝的作用——經(jīng)過沖洗加工，使?jié)撚稗D(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的可見影像。已曝光膠片顯影定影水洗干燥2013.3信息記錄材料與技術(shù)68第四節(jié)后處理的基本理論顯影——將已曝光的AgX顆粒還原成金屬Ag，形成可見影像；定影——除去未曝光的AgX顆粒，使生成的影像得到固定；水洗——除去殘留在感光材料表面的藥液；干燥——加熱烘干，得到穩(wěn)定的影像。2013.3信息記錄材料與技術(shù)69第四節(jié)后處理的基本理論二、顯影顯影劑應(yīng)具備的條件：具有適當?shù)倪€原能力；具有選擇性，能將已曝光與未曝光的AgX區(qū)分開來；具有顯影速度快、顆粒細、灰霧小、化學(xué)穩(wěn)定性好、保存性好等條件。顯影劑的結(jié)構(gòu)特點：具有兩個活性基團（-OH

或-NH2）；活性基團以鄰對位分布。2013.3信息記錄材料與技術(shù)70第四節(jié)后處理的基本理論顯影劑類型：有機類主要為芳香族化合物常用顯影劑：米吐爾(M)，對苯二酚(P)，菲尼酮(Q)2013.3信息記錄材料與技術(shù)71A.米吐爾第四節(jié)后處理的基本理論2013.3信息記錄材料與技術(shù)72特點：強顯影能力、誘導(dǎo)期短、反差低、灰霧D0小、Br-抑制作用小、T影響小、保存性好。半醌醌第四節(jié)后處理的基本理論2013.3信息記錄材料與技術(shù)73B.對苯二酚特點：強顯影能力、誘導(dǎo)期長、反差高、D0大、Br-抑制作用大、T影響大、保存性差。半醌醌第四節(jié)后處理的基本理論2013.3信息記錄材料與技術(shù)74C.菲尼酮特點：顯影速度快、誘導(dǎo)期適中、反差取決于與對苯二酚的比例、D0大、Br-抑制作用小、保存性好。第四節(jié)后處理的基本理論2013.3信息記錄材料與技術(shù)75第四節(jié)后處理的基本理論2013.3信息記錄材料與技術(shù)76

顯影體系：M—Q體系、P—Q體系顯影劑超加和性：兩種顯影劑配合起來使用，不僅具有原來各自的特色，而且表現(xiàn)出來的顯影性能比單獨使用時更為優(yōu)越。速度超加和性：顯影誘導(dǎo)期不同密度超加和性：顯影劑再生第四節(jié)后處理的基本理論2013.3信息記錄材料與技術(shù)77第四節(jié)后處理的基本理論顯影液的構(gòu)成顯影劑+促進劑+保護劑+抑制劑顯影液中其它組成成分的作用促進劑——Na2CO3：使顯影液偏堿性，從而加快顯影的速度；保護劑——Na2SO3：防止顯影劑被氧化，防止畫面污染，穩(wěn)定顯影性能；抑制劑——KBr：抑制灰霧的產(chǎn)生。2013.3信息記錄材料與技術(shù)78第四節(jié)后處理的基本理論顯影方法將感光材料浸泡在顯影液中完成。顯影的條件顯影時間t：隨t延長，影像密度增大；t過長，會引起灰霧的產(chǎn)生；顯影溫度T：隨T升高，顯影速度加快，顯影性能提高；顯影液的攪拌：攪拌程度是否均勻、充分，會嚴重影響顯影效果。2013.3信息記錄材料與技術(shù)79第四節(jié)后處理的基本理論三、定影利用某種化學(xué)試劑作定影劑，將未曝光的鹵化銀從乳劑層中溶解下來。定影劑應(yīng)具備的條件能與Ag+作用，生成穩(wěn)定的可溶性化合物；不能與金屬Ag發(fā)生反應(yīng)；定影劑——Na2S2O3·5H2O俗名大蘇打、海波，無色、透明、易溶于水，水溶液呈弱堿性；2013.3信息記錄材料與技術(shù)80第四節(jié)后處理的基本理論定影原理AgX+Na2S2O3→NaX+Na[Ag(S2O3)]↓Na[Ag(S2O3)]+Na2S2O3→Na3[Ag(S2O3)2]

不溶于水，長期放置會分解成Ag2S↓易溶于水，反應(yīng)生成后從乳劑層進入定影液↓2013.3信息記錄材料與技術(shù)81第四節(jié)后處理的基本理論定影液的構(gòu)成定影劑+保護劑+堅膜劑+酸定影液中其它組成成分的作用保護劑——Na2SO3：防止Na2S2O3

分解，在加入酸之前加入；堅膜劑——鉀明礬：加強乳劑層的機械性能，在加入酸之后加入；酸——HAC醋酸：中和顯影液中帶過來的堿，控制顯影；保持適宜的PH值，加強堅膜作用。2013.3信息記錄材料與技術(shù)82第四節(jié)后處理的基本理論影響定影速度的因素乳劑成分與涂層厚度乳劑的涂層越厚，涂層中的AgX含量越高，則定影速度越慢；定影液的濃度Na2S2O3的濃度為20%~40%適宜，濃度過大過小都會使定影速度減慢；定影液的溫度與攪拌程度T升高，定影速度加快，但T過高會使機械強度下降；攪拌的均勻度越好，定影速度越快。

2013.3信息記錄材料與技術(shù)83第四節(jié)后處理的基本理論定影液的回收Na3[Ag(S2O3)2]+Na2S→Ag2S↓+Na2S2O3Ag2S+O2→Ag+SO2↑舊藥液適當處理，可提取其中的銀，剩余的大量Na2S2O3

也可回收再利用。感光材料的耗銀量占工業(yè)總銀量的30%，而感光材料中2/3的銀溶于定影液中，所以回收非常重要。第二章銀鹽感光材料第五節(jié)彩色感光材料主要是指多層彩色片，包括：彩色負片、彩色反轉(zhuǎn)片、彩色相紙等。2013.3信息記錄材料與技術(shù)85第五節(jié)彩色感光材料一、多層彩色片的結(jié)構(gòu)

◆

乳劑層+輔助層+支持體乳劑層——共3層感B層：AgX+成色劑感G層：AgX+成色劑+感G光譜增感劑感R層：AgX+成色劑+感R光譜增感劑YMC2013.3信息記錄材料與技術(shù)86第五節(jié)彩色感光材料成色劑制造彩色膠片的重要原料，用來產(chǎn)生顏色的化學(xué)藥品；成色劑是染料的中間體，分子結(jié)構(gòu)中含有發(fā)色基團、偶合基團和長碳鏈；其中發(fā)色基團決定生成的染料的顏色；成色劑性質(zhì)活潑，能與顯影劑的氧化產(chǎn)物發(fā)生偶合反應(yīng)，生成彩色染料。2013.3信息記錄材料與技術(shù)87第五節(jié)彩色感光材料增感劑化學(xué)增感劑：能促使乳劑感光度提高的化學(xué)藥品，只提高乳劑對藍紫光的敏感程度，并不擴大感光范圍。光譜增感劑：某些染料對可見光的某些光波波段會有強烈的吸收作用，加入到乳劑中能夠使AgX晶體的感光范圍擴大到整個可見光區(qū)，又稱為“增感染料”。2013.3信息記錄材料與技術(shù)88第五節(jié)彩色感光材料輔助層濾色層：濾去B光，防止感G層、感R層中的AgX曝光（橙黃色）；隔層：防止顯影劑的氧化產(chǎn)物串層；保護層：含有UV吸收劑，防止彩色染料因光照而退色（紫外光對染料的損傷非常大）。其它層：防光暈層、防卷曲層、防靜電層等2013.3信息記錄材料與技術(shù)89第五節(jié)彩色感光材料多層彩色片（負片）結(jié)構(gòu)示意圖2013.3信息記錄材料與技術(shù)90第五節(jié)彩色感光材料多層彩色片的結(jié)構(gòu)分布情況負片——從上到下：保護層→感B層→濾色層→感G層→隔層→感R層→防光暈層→底層→片基→防卷曲層相紙——從上到下：保護層→感R層→紫外吸收隔層→感G層→隔層→感B層→隔層→涂塑紙基2013.3信息記錄材料與技術(shù)91第五節(jié)彩色感光材料二、多層彩色片的成像原理曝光原理：被攝物體的顏色被分解成三原色，分別記錄在三個感色層上，形成潛影，實現(xiàn)影像的記錄。顯影原理：通過顯影劑的作用，將潛影還原成單質(zhì)Ag，同時乳劑層中的成色劑與顯影劑的氧化產(chǎn)物反應(yīng)生成彩色染料(C、M、Y)，染料按減色法原理顯色，實現(xiàn)色彩的還原，影像的再現(xiàn)。2013.3信息記錄材料與技術(shù)92第五節(jié)彩色感光材料顯影反應(yīng)AgX(已曝光)+彩色顯影劑DRed→Ag+DOX

DOX

+成色劑→染料()漂白反應(yīng)Ag+K3[Fe(CN)6]→Ag4[Fe(CN)6]↓+K4[Fe(CN)6]定影反應(yīng)AgX(未曝光)+定影劑→可溶性的銀鹽Ag4[Fe(CN)6]+定影劑→可溶性的銀鹽YMC2013.3信息記錄材料與技術(shù)93第五節(jié)彩色感光材料多層彩色片成像示意圖2013.3信息記錄材料與技術(shù)94第五節(jié)彩色感光材料彩色顯影劑具有氧化還原能力，把已曝光的AgX還原成金屬Ag；氧化產(chǎn)物能與成色劑良好的進行偶合反應(yīng)，生成染料，且性能穩(wěn)定。漂白劑作用——除去乳劑層中被還原的金屬Ag，生成可溶于Na2S2O3的銀鹽，但不能漂去染料影像。三、多層彩色片的成像過程曝光AgX光分解→Ag潛影顯影AgX+Dred→Ag+DoxDox+成色劑→染料1.彩色負片的成像過程漂白Ag+K3[Fe(CN)6]→Ag鹽的絡(luò)合物定影利用定影劑除去未曝光的AgX和漂白形成的Ag鹽產(chǎn)物2013.3信息記錄材料與技術(shù)97第五節(jié)彩色感光材料2.彩色正片的成像過程與彩色負片的成像過程相同，以照相底片(負片)作為被攝物體進行拷貝復(fù)制，得到的彩色影像與底片互為補色，則與實際景物顏色明暗相同。3.彩色反轉(zhuǎn)片的成像過程對被攝物體曝光后，先進行黑白顯影，再進行二次均勻曝光，然后進行彩色顯影，經(jīng)漂白、定影等處理后，即可得到與實際景物顏色明暗相同的正像。彩色反轉(zhuǎn)片成像過程示意圖彩色反轉(zhuǎn)片成像過程示意圖2013.3信息記錄材料與技術(shù)100小結(jié)——多層彩色片的成像過程(1)從色彩學(xué)的角度分析，體現(xiàn)了三原色原理在彩色感光材料中的應(yīng)用：曝光過程——被攝物體反射的色光分解成R、G、B三原色，記錄在感光膠片上。實質(zhì)—顏色的分解過程，色光加色法的應(yīng)用。顯影過程——各乳劑層上的染料按減色法的混合原理疊合呈色，顯現(xiàn)影像的色彩。實質(zhì)—顏色的合成過程，色料減色法的應(yīng)用。成像過程——顏色分解過程+顏色還原過程2013.3信息記錄材料與技術(shù)101(2)彩色多層片與黑白感光材料的區(qū)別曝光過程：彩色多層片分別在三個感色層上形成不同的潛影；后加工過程：彩色多層片的顯影包括氧化還原反應(yīng)和染料的偶合反應(yīng)兩個階段；顯影之后要先進行漂白處理再定影；彩色影像比黑白影像的層次要豐富、細膩一些，因為畫面的細膩程度是由染料分子的大小來決定的；黑白影像是由AgX顆粒堆積而成，細膩程度由AgX顆粒大小決定。2013.3信息記錄材料與技術(shù)102四、多層彩色片的沖洗加工已曝光膠片顯影定影水洗干燥水洗漂白穩(wěn)定處理彩色多層片沖洗加工程序示意圖2013.3信息記錄材料與技術(shù)103彩色多層片沖洗加工工藝顯影：嚴格控制顯影的溫度、時間、濃度及攪拌程度；否則會嚴重影響彩色影像的質(zhì)量；漂白：使用赤血鹽（K3[Fe(CN)6]）除去乳劑層中的Ag影像，而不影響染料影像；一次水洗：除去殘留在乳劑層表面的漂白劑，以免與定影液發(fā)生反應(yīng)；第五節(jié)彩色感光材料2013.3信息記錄材料與技術(shù)104定影：Na2S2O3為定影劑，為了防止染料褪色應(yīng)為弱堿環(huán)境，作用是除去乳劑層中未曝光的AgX和已漂白的亞鐵氰化銀Ag4[Fe(CN)6]

；二次水洗：除去感光材料表面的定影液，防止殘留的海波使染料褪色；穩(wěn)定處理：利用甲醛穩(wěn)定液處理可防止因染料分解而引起的褪色或變色，起堅膜作用，利于長期保存；干燥：彩色片熔點較低，干燥溫度不易過高。第五節(jié)彩色感光材料2013.3信息記錄材料與技術(shù)105彩色顯影液的組成彩色顯影劑：二乙基對苯二胺及其衍生物，有毒性，還原能力較低；滲透劑：苯甲醇，促進彩色顯影反應(yīng)的進行，過量易產(chǎn)生灰霧；保護劑：Na2SO3

，防止顯影液被氧化，過量會降低染料密度；促進劑：

Na2CO3，堿性條件利于顯影劑的作用；防灰霧劑：KBr，防止灰霧的產(chǎn)生，過量會影響顯影質(zhì)量。第五節(jié)彩色感光材料第二章銀鹽感光材料第六節(jié)銀鹽感光材料的應(yīng)用2013.3信息記錄材料與技術(shù)107印刷原稿用感光材料彩色反轉(zhuǎn)片：原稿圖像為被攝物體的正像，色彩相同，直接拍攝所得，感光層涂布在透明片基上，輸入時采用透射光正向掃描；優(yōu)點——色彩鮮艷，層次豐富，清晰度好，顆粒細膩，可用于高倍放大掃描，是印刷的最佳原稿。彩色負片：原稿圖像為被攝物體的負像，色彩互為補色，直接拍攝所得，感光層涂布在透明片基上，輸入時采用透射光反向掃描；特點——反差較低，色彩偏暗，規(guī)格較小，放大掃描時顆粒較粗，印刷中使用較少。第六節(jié)銀鹽感光材料的應(yīng)用2013.3信息記錄材料與技術(shù)108彩色照片原稿：原稿圖像為被攝物體的正像，色彩相同，利用彩色負片拷貝并放大所得，感光層涂布于紙基上，輸入時采用反射光正向掃描；優(yōu)點——多為拷貝成像，層次不如彩色反轉(zhuǎn)片豐富，色彩鮮艷度較差，多用于原大或低倍放大掃描，高倍放大掃描圖像清晰度會降低；因獲取方便，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，曾是印刷中使用較多的原稿。第六節(jié)銀鹽感光材料的應(yīng)用2013.3信息記錄材料與技術(shù)109印刷制版用感光材料激光照排膠片種類：正色片或全色片，感光層涂布于透明片基上，成單色像（陽圖或陰圖），常用KODAK，AGFA的專用照排軟片；特點：具備高解象力，中速感光度，曝光時間短（10-5~10-6s），多為硬性感光材料，形成影像的反差大，階調(diào)完整。第六節(jié)銀鹽感光材料的應(yīng)用2013.3信息記錄材料與技術(shù)110全息照相感光材料AgX全息干板/膠片特點：超微粒乳劑類型，顆粒度為0.03~0.08um，具有極高的解象力（1500~3000線/mm）；要求用嚴格的單色光曝光，感光性與激光波長相對應(yīng)；感光度高，感光范圍廣，反差大；采用硬性顯影液。第六節(jié)銀鹽感光材料的應(yīng)用2013.3信息記錄材料與技術(shù)111第二章習(xí)題銀鹽感光材料由哪幾部分構(gòu)成，說明各部分的作用。簡述AgX晶體的結(jié)構(gòu)特點。根據(jù)AgX晶體的特性分析AgX為什么具有感光性？簡述潛影的本質(zhì)及其形成過程。簡述銀鹽感光材料的顯影機理。顯影劑與定影劑應(yīng)具有的條件分別是什么？具體說明彩色負片乳劑層的組成結(jié)構(gòu)。簡述多層彩色片的成像原理。（藍色“單學(xué)號”做，紅色“雙學(xué)號”做）第三章非銀鹽感光材料第一節(jié)概述2013.3信息記錄材料與技術(shù)113感光材料——是以某些見光能發(fā)生物理或化學(xué)變化的物質(zhì)為主體的，通過與其它各種物質(zhì)的不同組合，以一定的結(jié)構(gòu)并經(jīng)過某種加工而適合于一定用途的材料。非銀鹽感光材料——使用其它非鹵化銀的具有感光性的化合物作為感光物質(zhì)的感光材料。成像體系——感光成像機理相似的感光材料所構(gòu)成的體系。第一節(jié)概述2013.3信息記錄材料與技術(shù)114非銀鹽感光材料的發(fā)展與應(yīng)用1826年瀝青具有光固化特性，可以成像；成膜的抗蝕性—涂于銅板上應(yīng)用于印刷凸版的制作；1832年重鉻酸鹽具有光敏特性；1839年用于照相；1850年重鉻酸鹽與明膠混合后見光硬化——涂于鋼板上，應(yīng)用于印刷凹版的制作；

其后，鐵鹽、銅鹽等無機成像體系用于工程圖紙。第一節(jié)概述2013.3信息記錄材料與技術(shù)115

有機材料及高分子材料的發(fā)展，出現(xiàn)了有機及高分子感光材料。

1850~1860重氮化合物具有光敏性；

1884年重氮影像，重氮成像體系的發(fā)展—應(yīng)用于印刷PS版的制作；

1890年重氮感光材料專利，重氮相紙商品化；

1921年自由基成像體系，有機鹵化物與芳香族胺類混合后見光會生成染料；

1958年自由基成像感光材料出現(xiàn)；第一節(jié)概述2013.3信息記錄材料與技術(shù)116

1942年印刷線路板發(fā)明，重鉻酸鹽作為主要的光致抗蝕劑，應(yīng)用于印刷電路板的制作；二戰(zhàn)后，電子工業(yè)發(fā)展，推動感光高分子的發(fā)展。

1959年聚乙烯醇肉桂酸酯，用于印刷線路板及凸版（印刷柔性版）的制作；

1938年靜電照相出現(xiàn)；

20世紀后期，新型感光材料不斷涌現(xiàn)，如：縮微照相，光敏變色，微泡感光成像體系等。第一節(jié)概述第三章非銀鹽感光材料第二節(jié)非銀鹽感光材料的分類2013.3信息記錄材料與技術(shù)118一、根據(jù)圖像的種類分類影像型感光材料：通過密度深淺變化來記錄信息，主要為染料影像，如：自由基成像體系；浮雕型感光材料：通過物體表面的凹凸變化來記錄信息，主要為浮雕影像，如：感光性高分子材料；記錄的信息有陽圖與陰圖之分，密度或浮雕的高度與被記錄體一致稱為陽圖，反之為陰圖。第二節(jié)非銀鹽感光材料的分類2013.3信息記錄材料與技術(shù)119二、根據(jù)成像的機理分類光化學(xué)型——感光材料在成像過程中見光發(fā)生化學(xué)變化，引起物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及性能發(fā)生相應(yīng)變化，從而實現(xiàn)信息的記錄。光物理型——在成像過程中，感光材料在光作用下會引起某些物理性質(zhì)的變化，從而實現(xiàn)信息的記錄。第二節(jié)非銀鹽感光材料的分類2013.3信息記錄材料與技術(shù)120光化學(xué)型（7種）無機鹽成像體系：利用無機鹽見光發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而形成影像的材料體系。如：Fe3+鹽系列，非銀鹵化物，重鉻酸鹽等；光分解成像體系：在光作用下，發(fā)生分解反應(yīng)形成穩(wěn)定影像。典型代表：重氮體系，疊氮體系第二節(jié)非銀鹽感光材料的分類2013.3信息記錄材料與技術(shù)121光敏變色成像體系：受到光輻射時發(fā)生顏色變化，從而形成影像。主要應(yīng)用于防偽印刷中的變色油墨。光交聯(lián)成像體系：感光高分子在光作用下，發(fā)生交聯(lián)固化反應(yīng)，形成浮雕影像。應(yīng)用：印刷凸版，印刷PS版的制作；光降解成像體系：高分子化合物在光作用下，發(fā)生某些鍵的斷裂，形成自由基，使其溶解性改變而形成浮雕影像。第二節(jié)非銀鹽感光材料的分類2013.3信息記錄材料與技術(shù)122光聚合成像體系：在光作用下，某些單體由小分子聚合成為大分子，從而形成浮雕影像。應(yīng)用：印刷柔性凸版的制作；有機成色和漂白成像體系：某些有機物在光作用下，生成有色或者消除原來有色化合物的顏色而形成影像的材料體系。如：自由基有機成色化合物第二節(jié)非銀鹽感光材料的分類2013.3信息記錄材料與技術(shù)123光物理型靜電成像體系——在光作用下，某些光敏材料由絕緣體變?yōu)閷?dǎo)體，使物質(zhì)的導(dǎo)電率發(fā)生變化，利用靜電吸附而形成影像。應(yīng)用：輕印刷中的ZnO版，靜電復(fù)印機的硒鼓等光磁記錄體系——在光作用下，通過磁性的變化來記錄信息。應(yīng)用：高密記錄系統(tǒng)中的磁光盤的存儲方式第二節(jié)非銀鹽感光材料的分類2013.3信息記錄材料與技術(shù)124三、根據(jù)感光物質(zhì)的種類分類非銀鹽無機感光材料鐵鹽體系，ZnO版，硒等光敏半導(dǎo)體，重鉻酸鹽等非銀鹽有機感光材料重氮體系，自由基體系，有機光敏半導(dǎo)體高分子感光材料光交聯(lián)體系，光降解體系，光聚合體系等第二節(jié)非銀鹽感光材料的分類2013.3信息記錄材料與技術(shù)125四、非銀鹽感光材料的特點感光物質(zhì)種類繁多；感光體系多；感光性能差別大；非銀鹽感光材料的獨特優(yōu)點：響應(yīng)速度快，分辨率高；材料重復(fù)利用率較高，不用貴金屬銀；不需暗室的顯影定影操作，后加工過程簡便快速，成本低廉。第二節(jié)非銀鹽感光材料的分類第三章非銀鹽感光材料第三節(jié)光分解成像體系2013.3信息記錄材料與技術(shù)127第三節(jié)光分解成像體系優(yōu)點——成本低，分辨率高，工藝簡單，應(yīng)用廣泛；應(yīng)用——縮微復(fù)制、印刷制版、測繪、遙感等領(lǐng)域；典型代表——重氮體系重氮感光材料——以芳香族重氮化合物作為感光物質(zhì)和主要成像組分的感光材料。2013.3信息記錄材料與技術(shù)128第三節(jié)光分解成像體系一、重氮化合物的光化性質(zhì)①單純的光分解反應(yīng)重氮化合物在光作用下，只發(fā)生重氮基團的分解反應(yīng)，而無其它變化。R-Ar-N≡N+X-→R-Ar-X+N2↑2013.3信息記錄材料與技術(shù)129第三節(jié)光分解成像體系②光致立體異構(gòu)化反應(yīng)分子構(gòu)型在光作用下發(fā)生轉(zhuǎn)變，由穩(wěn)定構(gòu)型→不穩(wěn)定構(gòu)型；不伴有重氮基團的分解；利用反應(yīng)產(chǎn)物與原來的重氮化合物的物化性質(zhì)的不同，從而形成影像。此反應(yīng)為可逆反應(yīng)，光作用消失后，可返回原來的穩(wěn)定構(gòu)型。2013.3信息記錄材料與技術(shù)130第三節(jié)光分解成像體系③伴有價鍵重排的光分解反應(yīng)在光作用下，重氮化合物不僅重氮基團發(fā)生分解，而且伴有其它部分價鍵重排的光化學(xué)反應(yīng)。典型代表：重氮醌類——利用見光前后反應(yīng)物的水溶性不同，從而形成影像；與高分子化合物結(jié)合還可以形成浮雕影像，主要應(yīng)用于印刷PS版的制作。2013.3信息記錄材料與技術(shù)131第三節(jié)光分解成像體系二、重氮化合物的類型一般根據(jù)形成影像的形式不同，可分為三類：浮雕型重氮感光材料染料影像型重氮感光材料微泡影像型重氮感光材料2013.3信息記錄材料與技術(shù)132第三節(jié)光分解成像體系三、浮雕型重氮感光材料感光材料結(jié)構(gòu)組成感光涂層感光劑——重氮化合物成膜劑——高分子化合物根據(jù)組成物質(zhì)的種類不同，可分別制成陽圖型和陰圖型兩種感光材料。支持體2013.3信息記錄材料與技術(shù)133第三節(jié)光分解成像體系成像機理利用重氮化合物的光化產(chǎn)物與反應(yīng)物的溶解性不同而進行成像，再選用適當?shù)娜芤喝芙獬ツ骋徊糠指泄馔繉樱@影），即可得到浮雕像。2013.3信息記錄材料與技術(shù)134第三節(jié)光分解成像體系陰圖浮雕型重氮感光材料構(gòu)成：重氮鹽+水溶性高分子成像方式：重氮鹽見光發(fā)生單純的光分解反應(yīng)后，生成的活性中間體與水溶性高分子化合物（PVA）發(fā)生交聯(lián)固化；線型分子結(jié)構(gòu)→網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，由水溶性→不溶于水；用水顯影（洗去未見光涂層），得到陰圖浮雕像。2013.3信息記錄材料與技術(shù)135第三節(jié)光分解成像體系陰圖浮雕型成像方式2013.3信息記錄材料與技術(shù)136第三節(jié)光分解成像體系陽圖浮雕型感光材料構(gòu)成：鄰重氮醌類+堿溶性高分子應(yīng)用：鄰重氮醌磺酸酯與線型酚醛樹脂作為感光液得到的浮雕圖像具有親油性，將其預(yù)先涂于金屬版材上，即可制成印刷用陽圖型PS版。2013.3信息記錄材料與技術(shù)137第三節(jié)光分解成像體系成像方式：鄰重氮醌類見光發(fā)生伴有價鍵重排的光分解反應(yīng)，見光部分生成堿溶性的產(chǎn)物，共存的線型酚醛樹脂也是堿溶性的，用弱堿水溶液進行顯影，將見光部分的涂層洗去；未見光部分的重氮醌類在堿性條件下與線型酚醛樹脂發(fā)生偶合反應(yīng)，溶解性下降，顯影時被保留下來，從而形成陽圖浮雕像。

2013.3信息記錄材料與技術(shù)138第三節(jié)光分解成像體系陽圖浮雕型成像方式2013.3信息記錄材料與技術(shù)139第三節(jié)光分解成像體系四、染料影像型重氮感光材料成像機理利用未發(fā)生光分解的重氮鹽在堿性條件下，與偶合劑偶合生成有色的偶氮染料；而見光分解后的重氮鹽產(chǎn)物不發(fā)生上述的偶合反應(yīng)，從而得到陽圖型染料影像。材料構(gòu)成光敏劑——重氮鹽，主要為對苯二胺衍生物偶合劑——芳香族酚類化合物偶合劑的種類決定染料影像的顏色2013.3信息記錄材料與技術(shù)140第三節(jié)光分解成像體系染料影像型成像方式2013.3信息記錄材料與技術(shù)141第三節(jié)光分解成像體系構(gòu)成材料應(yīng)滿足的條件生成的偶氮染料具有良好的穩(wěn)定性，正確的色調(diào)，足夠的密度；重氮鹽與偶氮染料都不溶于水，以免濕顯影時造成影像擴散；偶合速度適當，避免過快或過慢；重氮鹽的分解產(chǎn)物與偶合劑要求都為無色，在處理過程中不會變色。2013.3信息記錄材料與技術(shù)142第三節(jié)光分解成像體系顯影方式與機理干法顯影：顯影機理——提供堿性環(huán)境，使偶合反應(yīng)順利進行，從而生成染料使影像顯現(xiàn)。顯影方式用NH3熏蒸；加熱使涂層中預(yù)先加入的有機胺類釋放出NH3

；適用類型——雙組分材料，感光層中既含有光敏劑，又含有偶合劑。特點——顯影操作簡單，但是感光材料不利于長期保存。2013.3信息記錄材料與技術(shù)143第三節(jié)光分解成像體系半濕法顯影：在曝光后的材料上，涂布一層很薄的含有偶合劑的堿性溶液，使偶合反應(yīng)發(fā)生從而得到影像。適用類型——單組分材料，感光層中只含有光敏劑，而不含偶合劑，防止慢性偶合。特點——感光材料利于長期保存，但是顯影操作復(fù)雜，不利于復(fù)制。2013.3信息記錄材料與技術(shù)144第三節(jié)光分解成像體系五、微泡影像型重氮感光材料微泡影像利用微小氣泡對光的散射作用，從而引起密度變化形成的影像，一般涂布于透明片基上制成微泡膠片，多以透射光觀察。成像機理通過重氮化合物光分解產(chǎn)物N2↑在熱塑性樹脂中形成許多微小氣泡來進行成像。2013.3信息記錄材料與技術(shù)145第三節(jié)光分解成像體系微泡材料的組成感光層光敏劑——重氮鹽成膜劑——熱塑性樹脂要求熱塑性樹脂具有以下條件：①具有良好的透明度；②具有良好的熱塑性；③具有一定的氣密性和透氣性。片基多為透明的聚酯片基2013.3信息記錄材料與技術(shù)146第三節(jié)光分解成像體系成像過程利用紫外線曝光，見光部分的重氮鹽分解產(chǎn)生N2，以內(nèi)應(yīng)力的形式存在于熱塑性樹脂層中形成潛影；然后立刻進行熱顯影，加熱使內(nèi)應(yīng)力增大，樹脂軟化，N2↑膨脹，以內(nèi)應(yīng)力形式存在的潛影變成微泡影像顯現(xiàn)；再用紫外線全面照射進行定影，未曝光部分的重氮鹽全部分解，生成的N2在低溫下放置會慢慢逸出，從而得到穩(wěn)定影像。2013.3信息記錄材料與技術(shù)147第三節(jié)光分解成像體系微泡陰圖型成像方式2013.3信息記錄材料與技術(shù)148第三節(jié)光分解成像體系成像類型與方式陰圖型成像方式：曝光→熱顯影→定影→放置陽圖型成像方式：曝光→放置→定影→熱顯影2013.3信息記錄材料與技術(shù)149第三節(jié)光分解成像體系微泡陽圖型成像方式2013.3信息記錄材料與技術(shù)150第三節(jié)光分解成像體系六、重氮感光材料的應(yīng)用重氮感光材料的特點優(yōu)點價格便宜，材料來源方便；成像分辨率高，反差大，操作簡便，工藝簡單；缺點材料感光度低。2013.3信息記錄材料與技術(shù)151重氮感光材料的應(yīng)用浮雕型重氮材料熱穩(wěn)定性好；主要用于印刷中陽圖PS版的制作；染料影像型重氮材料成像分辨率高；主要用于工程圖復(fù)制，縮微復(fù)制，印刷打樣；微泡影像型重氮材料成像方法簡單，速度快；可用于幻燈片的制作。第三節(jié)光分解成像體系第三章非銀鹽感光材料第四節(jié)光交聯(lián)成像體系2013.3信息記錄材料與技術(shù)153第四節(jié)光交聯(lián)成像體系一、感光性高分子材料定義：某些高分子化合物在光作用下，能發(fā)生交聯(lián)、降解等反應(yīng)而引起溶解性變化，經(jīng)顯影處理后形成浮雕像的感光材料，稱為感光性高分子材料。特點：材料組成簡單——感光性高分子作為感光劑和成膜劑，是唯一的主要成像組分；成像過程簡單——只需曝光和顯影兩個過程，即可得到浮雕像。2013.3信息記錄材料與技術(shù)154第四節(jié)光交聯(lián)成像體系成像機理利用感光性高分子材料發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)后，使高分子內(nèi)部或之間的化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致材料的溶解性發(fā)生變化，通過選用合適的溶劑進行顯影即可形成浮雕影像。應(yīng)用印刷制版，電子工業(yè)，化工材料（涂料、油墨等），金屬材料的精細加工等。

2013.3信息記錄材料與技術(shù)155第四節(jié)光交聯(lián)成像體系二、光交聯(lián)型感光高分子材料定義：光交聯(lián)型感光高分子材料：是指在光作用下，能發(fā)生分子鏈之間的交聯(lián)反應(yīng)，從而使分子量增大的感光性高分子聚合物。2013.3信息記錄材料與技術(shù)156第四節(jié)光交聯(lián)成像體系成像機理曝光：聚合物在光照作用下生成活性中間體，這些自由基相互作用發(fā)生交聯(lián)，聚合物由線型分子結(jié)構(gòu)變?yōu)榱Ⅲw網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使分子量增大，溶解性發(fā)生改變（可溶→不可溶）。顯影：選擇適當?shù)挠袡C溶劑作為顯影液，控制顯影條件，溶去未曝光部分的聚合物，得到陰圖浮雕像。2013.3信息記錄材料與技術(shù)157第四節(jié)光交聯(lián)成像體系2013.3信息記錄材料與技術(shù)158第四節(jié)光交聯(lián)成像體系應(yīng)用光交聯(lián)型感光高分子材料是感光性高分子材料中品種最多，應(yīng)用最廣的。作為光致抗蝕劑，應(yīng)用于——印刷線路板的制作，印刷凸版、印刷凹版的制作；作為感光涂膜，應(yīng)用于——平版印刷陰圖型PS版的制作。第三章非銀鹽感光材料第五節(jié)光聚合成像體系2013.3信息記錄材料與技術(shù)160第五節(jié)光聚合成像體系光聚合型感光材料——利用某些烯類及其衍生物，在光作用下發(fā)生聚合反應(yīng)，生成長鏈高分子聚合物，從而使本身的溶解性、粘附性、膠粘性或光散射性等物理性質(zhì)改變來進行成像的感光材料。2013.3信息記錄材料與技術(shù)161第五節(jié)光聚合成像體系一、光聚合型感光材料的組成結(jié)構(gòu)光聚合型感光材料感光層支持體光聚合單體成膜劑輔助劑金屬/塑料/紙板輔助層粘合層保護層防光暈層2013.3信息記錄材料與技術(shù)162第五節(jié)光聚合成像體系感光層光聚合單體含有多功能基團的單體，主要為烯及其衍生物；為了改善操作性能和成像性能，要求單體的固化性能好，而且是高沸點的液體；常用：多元醇的丙烯酸酯。成膜劑含有不飽和基團的聚合物和預(yù)聚物；作用：調(diào)節(jié)感光液的粘度，提高光固化速度；常用：環(huán)氧樹脂，不飽和聚酯等。輔助劑光引發(fā)劑，阻聚劑，增感劑，染料等。2013.3信息記錄材料與技術(shù)163第五節(jié)光聚合成像體系二、光聚合感光材料的成像機理烯類單體在光作用下，發(fā)生光聚合反應(yīng)生成高分子聚合物，反應(yīng)物的分子組成和結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，引起光聚合體系的物理性質(zhì)發(fā)生相應(yīng)變化，從而形成物化潛影，采用不同的方式進行顯影便可得到用途不同的各種影像。2013.3信息記錄材料與技術(shù)164第五節(jié)光聚合成像體系光聚合感光材料的成像原理示意圖———烯類單體高分子聚合物體系物性變化物性潛影顯影光照↓溶解性粘附性光散射性影像感光樹脂版工程復(fù)制全息照相2013.3信息記錄材料與技術(shù)165第五節(jié)光聚合成像體系三、光聚合型感光材料的應(yīng)用光致溶解性變化類光聚材料①形成浮雕影像，用于制作感光樹脂凸版；成像方法除氧曝光顯影陰圖有氧曝光無氧全面曝光顯影陽圖注意：氧氣具有阻聚作用，無氧環(huán)境才會發(fā)生光聚合反應(yīng)；有氧曝光只會消耗光引發(fā)劑，而不會發(fā)生聚合反應(yīng)。2013.3信息記錄材料與技術(shù)166第五節(jié)光聚合成像體系②作為感光涂層，用于制作平版印刷的陰圖型PS版；結(jié)構(gòu)：感光層涂于粗化的鋁板(支持體)表面涂布保護層成像：印版曝光感光層見光部分形成聚合物（親油）顯影洗去未曝光部分的感光層裸露的鋁板（親水）得到陰圖PS版2013.3信息記錄材料與技術(shù)167第五節(jié)光聚合成像體系無氧2013.3信息記錄材料與技術(shù)168第五節(jié)光聚合成像體系2013.3信息記錄材料與技術(shù)169第五節(jié)光聚合成像體系陰圖膠片陰圖型PS版形成親油部分形成親水部分2013.3信息記錄材料與技術(shù)170第五節(jié)光聚合成像體系光致粘附性變化類光聚材料用于制作工程復(fù)制片成像原理：感光層(粘度大)曝光見光部分發(fā)生聚合反應(yīng)使感光層堅硬而失去粘性選用有色細顏料進行顯影未曝光部分附著顏料粒子形成陽圖有色影像2013.3信息記錄材料與技術(shù)171第五節(jié)光聚合成像體系見光部分硬化未見光部分吸附色粉2013.3信息記錄材料與技術(shù)172第五節(jié)光聚合成像體系光致散射性變化類光聚材料用于全息照相的感光材料成像原理：聚合體系曝光形成微細聚合物顆粒見光部分感光材料的透射率變小光照時發(fā)生散射或衍射形成影像。2013.3信息記錄材料與技術(shù)173第三章習(xí)題重氮化合物有哪幾種基本的光化學(xué)反應(yīng)類型？什么是感光性高分子材料？它有什么特點？簡述光交聯(lián)型成像體系的成像原理。簡述陽圖浮雕型重氮感光材料的成像機理。什么是光聚合型感光材料？簡述光聚合型感光材料的成像機理。（藍色“雙號”做，紅色“單號”做）

第四章光物理記錄系統(tǒng)第一節(jié)靜電成像體系概述2013.3信息記錄材料與技術(shù)175第一節(jié)靜電成像體系概述一、靜電照相的發(fā)展歷史與應(yīng)用領(lǐng)域1938年，Carlson發(fā)明了靜電照相技術(shù)；1947年，采用Se作為光敏材料，應(yīng)用于靜電復(fù)印；1954年，采用ZnO作為感光材料，應(yīng)用于靜電成像技術(shù)——制版；目前，靜電成像體系廣泛應(yīng)用于制版、打樣、復(fù)印、印刷、醫(yī)學(xué)、測繪等領(lǐng)域。2013.3信息記錄材料與技術(shù)176二、電子成像體系的種類靜電成像體系電導(dǎo)成像體系電解成像體系電容成像體系光電熱敏成像體系光電催化成像體系第一節(jié)靜電成像體系概述2013.3信息記錄材料與技術(shù)177三、靜電成像定義：采用絕緣性光導(dǎo)物質(zhì)作為光敏材料，利用光導(dǎo)體見光電導(dǎo)性發(fā)生變化的特性，對光敏材料進行暗充電和曝光而形成潛影，用帶相反電荷的有色粉末顯影后，得到可見影像。靜電成像的基本過程第一節(jié)靜電成像體系概述2013.3信息記錄材料與技術(shù)178第一節(jié)靜電成像體系概述靜電成像示意圖2013.3信息記錄材料與技術(shù)179第一節(jié)靜電成像體系概述光導(dǎo)材料的特性暗處時，電阻率很大，一般可達到014~1016Ω·cm，表現(xiàn)為絕緣體；亮處時，電阻率大大下降，只有1010~1012Ω·cm，表現(xiàn)為導(dǎo)體。靜電成像感光板的構(gòu)成光導(dǎo)體層——核心，如：Se，ZnO，有機光導(dǎo)體導(dǎo)電層：鋁板，鋁箔，鋁膜等；底基：金屬鼓/板，紙基，聚酯薄膜2013.3信息記錄材料與技術(shù)180第一節(jié)靜電成像體系概述光導(dǎo)層導(dǎo)電防水層原紙CTLCGLBL有機光導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)ZnO感光板的結(jié)構(gòu)第四章光物理記錄系統(tǒng)第二節(jié)靜電成像過程基本原理2013.3信息記錄材料與技術(shù)182第二節(jié)靜電成像過程基本原理一、靜電成像的基本過程充電曝光顯影轉(zhuǎn)移定影清版充電曝光顯影轉(zhuǎn)移定影清版2013.3信息記錄材料與技術(shù)183第二節(jié)靜電成像過程基本原理二、靜電成像過程的工作原理充電：在暗處對感光板進行充電，使光導(dǎo)層表面帶電而具備感光性。充電方式：電暈放電法，靜電感應(yīng)法，射線輻射法感光板的帶電極性與光導(dǎo)材料的特性有關(guān)；充電結(jié)果：感光板表面沉積靜電荷，形成均勻的表面電位；暗衰減：停止充電后的感光板，在暗處保存時，光導(dǎo)體的表面電位會緩慢衰減。2013.3信息記錄材料與技術(shù)184第二節(jié)靜電成像過程基本原理高壓光導(dǎo)體2013.3信息記錄材料與技術(shù)185第二節(jié)靜電成像過程基本原理曝光：在光照作用下，感光板表面電位迅速下降，形成與原稿圖像相對應(yīng)的電荷分布，組成靜電潛影。曝光結(jié)果：曝光部位電荷消失，未曝光部位仍然保持電荷。曝光量應(yīng)適度，否則：曝光過度會使電荷過多消失，影像細節(jié)部位密度不足；曝光不足，電荷少量遺留，非圖像部位產(chǎn)生粉末灰霧。2013.3信息記錄材料與技術(shù)186第二節(jié)靜電成像過程基本原理2013.3信息記錄材料與技術(shù)187第二節(jié)靜電成像過程基本原理顯影：利用帶有與靜電潛影相反電荷的色粉，通過相反電荷之間的靜電引力，使色粉吸附于光導(dǎo)材料表面的靜電潛影上，形成可見影像。顯影劑（色粉）構(gòu)成顏料粉末+熱塑性樹脂均勻混合而成顯影方式干式顯影濕式顯影2013.3信息記錄材料與技術(shù)188第二節(jié)靜電成像過程基本原理顯影原理示意圖色粉庫侖力2013.3信息記錄材料與技術(shù)189第二節(jié)靜電成像過程基本原理干式顯影示意圖色粉磁性顯影輥光導(dǎo)體2013.3信息記錄材料與技術(shù)190第二節(jié)靜電成像過程基本原理濕式顯影示意圖光導(dǎo)體顯影電極顯影液滾筒電極顯影

平面電極顯影

2013.3信息記錄材料與技術(shù)191第二節(jié)靜電成像過程基本原理轉(zhuǎn)移：將光導(dǎo)體表面形成的色粉影像轉(zhuǎn)移到承印物（紙張）上轉(zhuǎn)移方式——放電轉(zhuǎn)移在紙張背面進行電暈放電，形成的高轉(zhuǎn)移電場對色粉的作用力大于靜電潛影對色粉的吸附力，則色粉由光導(dǎo)體表面轉(zhuǎn)移到紙張表面，實現(xiàn)圖像的轉(zhuǎn)印。2013.3信息記錄材料與技術(shù)192第二節(jié)靜電成像過程基本原理轉(zhuǎn)移原理示意圖紙張轉(zhuǎn)移放電電極光導(dǎo)體色粉2013.3信息記錄材料與技術(shù)193第二節(jié)靜電成像過程基本原理轉(zhuǎn)移充電色粉與轉(zhuǎn)移電場之間的作用力

色粉與靜電潛影之間的作用力

2013.3信息記錄材料與技術(shù)194第二節(jié)靜電成像過程基本原理定影——熱融化固著通過加熱、加壓的方法，使顯影色粉中的熱塑性樹脂熔化，與色粉形成熔融狀態(tài)的色粉樹脂層，冷卻后粘結(jié)固著于承印物表面，實現(xiàn)了圖像的固定。清版：清除感光板表面殘留的色粉，使版面清潔，便于進行重復(fù)成像。方法：對感光板進行全面照射，清除表面電位后，用毛刷或軟布將剩余色粉擦去；再進行充電，使成像過程循環(huán)進行。2013.3信息記錄材料與技術(shù)195第二節(jié)靜電成像過程基本原理定影原理示意圖加熱輥色粉影像固著影像加熱固著紙張定影處理前定影處理后第四章光物理記錄系統(tǒng)第三節(jié)靜電成像的光導(dǎo)材料2013.3信息記錄材料與技術(shù)197第三節(jié)靜電成像的光導(dǎo)材料一、光導(dǎo)體的分類單層均相體系通過真空沉積而成，如：Se鼓等單層分散體系將光導(dǎo)顆粒均勻分散在絕緣樹脂中，如：ZnO感光紙功能分離多層結(jié)構(gòu)體系由電荷傳輸層+電荷產(chǎn)生層+阻擋層共同構(gòu)成的有機光導(dǎo)體材料2013.3信息記錄材料與技術(shù)198第三節(jié)靜電成像的光導(dǎo)材料CTLCGL單層均相體系功能分離多層體系單層分散體系2013.3信息記錄材料與技術(shù)199第三節(jié)靜電成像的光導(dǎo)材料二、對光導(dǎo)體性能的一般要求具有足夠的電荷保存能力，保證一定的表面電荷密度；一般要求具有0.5～1.5×10-7庫侖/cm2的表面電荷密度。暗衰減速度很低，否則會影響圖像的反差；具體要求與曝光到顯影之間的時間有關(guān)，但一般最好在10V/S以下。2013.3信息記錄材料與技術(shù)200第三節(jié)靜電成像的光導(dǎo)材料具有良好的感光度，即光衰減速度快，衰減完全，殘余電位低（一般要求小于100V）；具有高重復(fù)使用性能，即疲勞度低；在使用過程中光導(dǎo)體的充電性能（電荷保持性能）,暗衰減及光衰減性能保持穩(wěn)定，不隨使用次數(shù)的增加而變壞。光導(dǎo)體成膜性好，表面光潔、平滑，具有較高的機械強度和耐磨擦性。2013.3信息記錄材料與技術(shù)201第三節(jié)靜電成像的光導(dǎo)材料三、無機光導(dǎo)材料無定形硒（Se）光導(dǎo)體將高純度的硒真空蒸鍍在鋁板或鋁鼓底基上，形成感光硒鼓；屬于P型光導(dǎo)體，采用正電暈充電，感光板表面帶正電；特點：感光度高，重復(fù)使用率高（10萬~20萬印次）。應(yīng)用：主要用于制作靜電復(fù)印機的感光鼓。2013.3信息記錄材料與技術(shù)202第三節(jié)靜電成像的光導(dǎo)材料ZnO-樹脂光導(dǎo)體組成結(jié)構(gòu)：將光敏ZnO微晶粉均勻分散在樹脂粘結(jié)劑中，制成粘稠性乳劑，涂布在特殊的紙基板上，加上防水層，制成ZnO感光紙。光導(dǎo)層導(dǎo)電防水層原紙2013.3信息記錄材料與技術(shù)203第三節(jié)靜電成像的光導(dǎo)材料ZnO版的成像過程：充電曝光顯影定影表面親水處理印版親油親水hυ充電曝光顯