 Химия для фотографа
Секреты фотосъемки
Партнеры
Объявления
|
Профессиональному фотографу » Секреты фотосъемки » ЭлектрофотографияЭлектрофотографияЗнаменитый шведский химик И. Я. Берцелиус в 1817 г. открыл элемент селен. В 1873 г. английский инженер-электрик У. Смит и его помощник Дж. Мэй обнаружили возрастание электропроводимости селена под действием света. Впоследствии это явление было названо фотопроводимостью. Позднее ученые установили, что этим свойством обладают и другие вещества. Открытый эффект был положен в основу опытов но регистрации изображений при помощи электричества и полупроводников.
27 октября 1916 г. русский талантливый изобретатель-самоучка Е. Е. Горин подал заявку на патент под названием «Электрофотографический аппарат». В фотоаппарате Е. Е. Горина (а он был к тому же и фотографом) для регистрации изображения была применена бумага, покрытая составом, сопротивление которого зависело от интенсивности света, а окраска — от силы проходящего через него электрического тока. Хотя Е. Е. Горину так и не удалось получить высококачественные электрофотографии, его изобретение дало сильный толчок для дальнейших исследований. В наше время на бумажную основу в качестве светочувствительных слоев наносят диэлектрические пленки. В них диспергированы (рассеяны) полупроводниковые материалы, которые под действием света резко меняют свою электропроводимость. В темноте полупроводниковой бумаге сообщается равномерный электрический заряд. При экспонировании вследствие повышения электрической проводимости бумага на освещенных участках разряжается. При этом образуется скрытое электростатическое изображение. Для того чтобы оно стало видимым, его «проявляют» с помощью порошкообразного красителя, несущего на себе электрозаряд противоположного знака. Изображение, полученное таким путем, состоит из мелких частиц порошкового красителя. Закрепляют его, слегка нагревая или окуривая парами какого-нибудь растворителя. Если проявляющим частицам сообщается электрический заряд, по знаку противоположный заряду скрытого электростатического изображения, то получается позитивная копия. При сообщении этим частицам заряда того же знака «проявленное» изображение будет негативным. Возможность получения позитива или негатива (по желанию) в результате одного и того же процесса свидетельствует о широких перспективах электрографии. Весьма существенно и то, что носителем светочувствительности является не драгоценное серебро, а сравнительно недорогие полупроводниковые материалы, такие, как селен, сернистый кадмий, оксид цинка. При изготовлении электрофотографической бумаги на основу наносится фотоиолу проводниковая эмульсия, представляющая собой спиртовый раствор поливи-нилбутираля, в котором рассеяны, или диспергированы, кристаллы оксида цинка, сухой пигмент цинковых белил. Изображения можно получать также на фотоиолу проводниковых покрытиях из селена с последующим переносом изображений на бумагу. Достоинство селеновых пластин — в многократном их использовании. Кроме поливинилбутираля, может применяться клей марки БФ, некоторые сорта лаков и другие связующие. В обычных условиях покрытия не чувствительны к свету. Технология изготовления электрофотографической бумаги столь проста, что доступна любому малоопытному любителю. В промышленных условиях электробумагу готовят в два слоя. Нижний наносится на бумажную основу. Он состоит из 45 мл раствора клея БФ-2 в этиловом спирте (одна часть клея на две части спирта) и 6 г сернистого кадмия. Верхний слой наносится на нижний. Он состоит из 50 мл раствора клея БФ-2 в этиловом спирте (одна часть клея на две части спирта) и 2 г оксида цинка (марка М-1). Чувствительность двухслойных бумаг выше однослойных. Они нашли широкое применение, например в электрорентгенографии. «Очувствление» покрытий осуществляется равномерным нанесением электрических зарядов на поверхность фотополупроводника, ионизацией воздуха при коронном разряде с электрода высоковольтного источника постоянного тока определенной полярности напряжением 5—15 кВ, в то время как ток коронного разряда не превышает 250 мкА. Источником напряжения может быть любой высокочастотный преобразователь напряжения, питаемый от сети 220 или 127 В, батареи или аккумулятора. Для такой цепи можно использовать высоковольтные телевизионные выпрямители (например, цепь питания анода электронно-лучевой трубки), бобины автомобильных или подвесных лодочных моторов. Сущность электризации коронным разрядом заключается в том, что благодаря ионизации воздуха на полупроводниковое покрытие осаждаются положительные или отрицательные ионы. Коронный разряд возникает между заземленной электрографической пластиной и точечным, или проволочным, электродом, подключенным к одному из полюсов источника постоянного тока высокого напряжения. Принципиальная схема коронных разрядников показана на рис 25, а. Электрофотографический светочувствительный материал, подложка которого заземлена, размещают на некотором расстоянии от электрода, соединенного с источником постоянного тока. При замыкании ключа между электродом и электрофотографическим материалом возникает коронный разряд, в результате которого ионы определенной полярности осаждаются на поверхность полупроводникового покрытия. Экраном можно защищать определенный участок фотослоя от ионизирующего воздействия. Такая корона называется униполярной. Кроме того, существует и биполярная корона (см. рис. 25, б). При осаждении ионов на поверхность покрытия последнее приобретает определенный потенциал, который хорошо сохраняется в темноте, но при освещении уменьшается пропорционально величине светового потока. В этом случае, в отличие от фотобумаги, здесь происходит не химический, а чисто физический процесс. После экспонирования фотополупроводникового слоя «скрытое» изображение проявляют при опылении поверхности очень мелко растертым порошком, заряд которого противоположен по знаку зарядам фотополупроводниковой поверхности. В результате электростатического взаимодействия частицы порошка притягиваются к тем участкам покрытия, где имеются противоположные заряды. Так изображение становится видимым. Распределение яркостей порошкового изображения и оригинала совпадает, поэтому процесс называется позитивным.  Рис. 25. Коронные разрядники с униполярной (а) и биполярной (б) коронами:
1 — заземленная подложка (в униполярном варианте) и подключенная к положительному электроду (в биполярном варианте); 2 — электрографический светочувствительный материал; 3 — экран; 4 — электрод; 5 — ключ; 6 — источник постоянного тока. Из многих известных способов рассмотрим еще два: каскадный и метод «магнитной щетки», предложенный еще Е. Гориным. В обоих случаях используется трибо-электрический эффект: возникновение разноименных зарядов на поверхности разнородных тел при их трении друг о друга. Проявитель готовится из двух компонентов: мелкозернистого черного порошка (размер зерен 1 — 20 мкм), служащего для проявления, и «носителя» — более крупного порошка (размер зерен 200— 300 мкм), необходимого для создания определенного заряда на частицах проявителя. Для приготовления смеси берется одна часть (по объему) проявителя и четыре — пять частей носителя. В качестве проявителя чаще всего используются легкоплавкие смолистые вещества (черные или окрашенные в черный цвет), а в качестве носителя — кварцевый песок или железные опилки. Приводим один из составов проявляющей смеси: Асфальт природный, % 20 Битум, % 10 Кварцевый песок, % 70 При каскадном методе проявляющую смесь насыпают в кювету. Процесс происходит практически мгновенно. При методе «магнитной щетки» носителем являются магнитные железные опилки. Смесь проявителя и магнитных опилок образует своего рода щетку или кисть на поднесенном к ней магните. Такой кистью водят осторожно по фотополупроводниковому слою, на котором возникает видимое изображение. Полученное на селеновой пластине изображение переносят на лист простой чистой бумаги. Для этого бумагу кладут на селеновую поверхность с порошковым изображением и на несколько секунд подвергают воздействию коронного разряда, после чего лист отнимают от пластинки. Порошковое изображение оказывается перенесенным на бумагу вследствие электростатического взаимодействия с ее зарядами. Полученное изображение нужно закрепить. Изображение, проявленное легкоплавкими смолистыми проявителями, закрепляется при облучении бумаги инфракрасной лампой. Смолистый порошок плавится, а остывая, плотно прилипает к бумаге. Тугоплавкие порошки (сажа черная, красители), сформировавшие изображение, закрепляют путем нанесения тонких защитных пленок из лаков или желатина.
 Читайте также:
|
 Опрашиваем фотографов
 Популярные материалы
|
|
123567 г. Москва. ул. Печорская д. 654, т/ф. +7 (495) 235654 Химия для фотографа. Copyright © 2009. All rights reserved. |