Verfahren und Vorrichtung zur Strahlungsdosierung. Es sind bereits Verfahren zum Dosieren von Strahlungsenergiemengen bekannt, bei denen von Absorptionsänderungen in einem lichtempfindlichen Stoff Gebrauch gemacht wird.
So hat man bei .der Messung von akti- nischem Licht mittels eines Selenphotümeters, das auf einer unmittelbaren Dosierung von Strahlungsenergiemengen beliebiger Inten sität und Richtung beruht, als Mass die Ver dunklung eines zwischen der Lichtquelle und einer Photozelle angeordneten lichtempfind- lichen Materials verwendet.
Ein gutes Ergeb nis lässt sich damit in der Praxis aber nur dann erzielen., wenn die Strahlungsquelle ziemlich konstant ist.
Es ist nun gefunden worden, dassi man Strahlung, z. B. beim Kopieren, mittels durch Bestrahlung verursachter Änderung des Absorptionsvermögens eines lichtempfind licben Stoffes in ausgezeichneter Weise da durch dosieren kann, dass das nach Auf nehme einer gewissen Strahlungsdosis auf- tretende Durchbrechen bestimmter Strahlen (Durchbrechstrahlen) durch eine Schicht einer lichtempfindlichen Diazoverbindung,
die für diese Strahlen ein grosses Absorp- tionsvermögen zu Beginn der Bestrahlung besass, festgestellt wird und dass die Dosie rung auf Grund dieser Feststellung statt findet.
Geeignete Diazoverbindungen sind ganz allgemein Verbindungen mit einer Diazo- gruppe, also auch z. B. Diazosulfonsäuren, Diazosulfonate und dergl., die bestimmte Strahlen stark absorbieren und .die durch Be lichtung dies@es Absorptionsvermögen ver- lieren.
Die Erscheinung der plötzlichen Ände rung des Absorptionsvermögens soll mit "Durchbrechen" dieser bestimmten Strahlen bezeichnet werden. Dieser Punkt kann ziem lich genau festgestellt werden, und zwar mit Hilfe derselben Strahlen, .die "Durchbrech- strahlen" genannt werden sollen. Andere Strahlen können, sofern sie bei der Feststel lung störend auftreten, mit Hilfe optischer Filter völlig oder in erheblichem Masse unter drückt werden..
Die Bestrahlungsdosis kann also - und dies ist ein besonderer Vorteil der Erfindung - ummittelbar bestimmt werden, d. h. ohne die Bestrahlungsintensität oder -dauer dabei in Betracht zu ziehen. Die Dosis wird,durch den Anfang der Bestrahlung und das Durch brechen der Duxchbrechstrahlen begrenzt.
In der "Zeitschrift, für wissenschaftliche Photographie", Teil 28, .Seite 1-2.9 (1930), beschreibt W. iSchröter in .einer Arbeit "Bei träge zur Kenntnis der Photolyse einiger Diazoverbindungen" ein Studium .des Photo= lyseverlaufes von Diazosalzlösungen durch aufeinanderfolgende Absorptionsmessungen auf
thermoelektrischem Wege. Hierbei han delte es, sich- aber nicht um die Erscheinung des Durchbrechens bestimmter Strahlen.
Das Feststellen des Durchbrechens kann sowohl durch unmittelbare Beobachtung mit dem Auge, als auch in anderer Weise, z. B.
auf elektrischem, vorzugsweise photoelektri- schem Wege, geschehen. Im letzteren Fall kann das Feststellen des Durchbrechens mit Vorteil durch Betätigung einer selbsttätig arbeitenden Schaltvorrichtung geschehen, welche dann -die Beendigung der Bestrahlung herbeiführt.
Bei vielen Diazoverbindungen liegen die Durchbrechstrahlen im Ultraviolett und sind somit unsichtbar (hinsichtlich der Spektral- empfindlichkeit von Diazoverbindungen ver gleiche Eder, "Ausführliches Handbuch der Photographie", Band III, Teil 4 (1930), Sei ten 129 und 130). Folglich kann in diesem Fall eine unmittelbare Beobachtung durch das Auge nicht ohne weiteres erfolgen.
Ge mäss einer bevorzugten, und praktischen Aus- führungsform der Erfindung kann man aber in diesem Fall die Feststellung trotzdem unmittelbar mit dem Auge ausführen, wenn man in den Weg,der ,
Strahlen zwischen der Diazoschicht mit dem gegebenenfalls verwen- detem optischen Filter einerseits und dem Beobachter anderseits einen Schirm bringt, der kurzwellige Strahlen sichtbar macht, z. B.. einen Schirm, auf den man einen fluoreszierenden oder phosphoreszierenden Stoff aufgebracht hat.
In dem Augenblick, in welchem die unsichtbare Durchbrechstrah- lungdurchbricht, beginnt der fluoreszierende oder phosphoreszierende Stoff ein kräftiges sichtbares Licht auszustrahlen.
Da bei dem Verfahren nach der Erfin dung, soweit dies oben beschrieben ist, keine fortlaufende Feststellung der durchgelasse nen Strahlung stattfindet, weil man auf das Feststellendes Durchbrechens der :Strahlung angewiesen ist, ist es naturgemäss; wichtig, ein gutes Verhältnis zwischen der Einwir kung -der Strahlung auf das zu bestrahlende System, z. B. die herzustellende Kopie, und auf die Diazos,chicht zu haben.
Dies ist in einfacher Weise durch geeignete Auswahl der Diazoverbindung,durch Anpassen ihrer Menge, jedoch namentlich durch richtige An- ordnung,
der Düsierungsvorrichtung in bezug auf die Strahlungsquelle bezw. durch eine angepasste Abschirmung zwischen dieser Vor richtung und der Strahlungsquelle (wobei jede dieser Massnahmen in Zusammenhang mit der Anordnung von Strahlungsquelle und zu bestrahlendem .System zu wählen ist) zu erreichen,
wie dies nachstehend näher er- läutert wird.
Zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung verwendet man vorzugsweise eine Vorrichtung, die einen Träger für eine Diazoschicht, ein Filter, das in der Haupt sache nur solche Strahlen durchlässt, -die von der Diazoschicht zu Beginn,der Bestrahlung stark absorbiert werden, und ein hinter bei den angeordnetes Mittel,
um das Durchbre chen von Strahlen durch die Diazoschicht wahrnehmbar zu machen, enthält.
Fig. 1 ist ein schematischer .Schnitt einer Ausführungsform,der Anordnung. Darin ist a die .Strahlungsquelle, b eine empfindliche Diazoschicht und c ein Strahlenfilter, das in der Hauptsache nur die Durchbrechstrahlen, also<I>die</I> Strahlen, die von der Diazoverbin- dung stark absorbiert werden,
durchlässt. Mit d ist ein lichtdurchlässiger fluoreszierender Schirm, mit e das beobachtende Augej und mit f das zu bestrahlende .System, dessen Be- strahlung dosiert werden soll, bezeichnet.
Man kann bei dieser Anordnung die zu dosierende Strahlung regeln, indem zum Bei spiel der Abstand zwischen dem Teil a und den Teilen, <I>b, c, d</I> verändert wird. Vergrö ssert man :diesen, Abstand, dann erfolgt das Durchbrechen der Durchbrechstrahlendurch die Schicht b und damit das Fluoreszieren des Schirmes <I>d,</I> nachdem das. System<I>f</I> von der Strahlungsquelle a eine .grössere Dosis empfangen hat.
Bei Verkleinerung des Ab standes verkleinert man diese Dosis. Eine Vergrösserung der Dosis kann naturgemäss auch dadurch erreicht werden, dass die Menge der Diazoverbindung in der Schicht b ver grössert wird, oder daB. zwischen der Strah lungsquelle a und den Teilen b,<I>c, d</I> Schirme, z. B. eine oder mehrere Mattscheiben. ange ordnet werden usw.
In allen Fällen ist na türlich vorausgesetzt, dass die Lage der Strahlungsquelle a zu dem zu bestrahlenden System f die gleiche geblieben ist.
Man kann,das Filter c auch zwischen: die Teile<I>a</I> und<I>b,</I> statt zwischen die Teile b und d bringen, was unter bestimmten Um ständen, die noch näher zu erläutern sind, sogar besonders nützlich sein kann.
Eine besonders zweckmässige Anordnung ist in Fig. 2i wiedergegeben. Auch hier ist a wieder die :Strahlungsquelle, b die Diazo- schicht, c das Filter, d der Fluores.zenzschirm, e der Beobachter und f das zu bestrahlende System.
Zu beiden Seiten der Diazoschicht b sind bei dieser Anordnung sogenannte Ab sorptionskeile (Graukeile)<I>g</I> und <I>h</I> ange bracht, und zwar so, dass die Spitzen der Keile entgegengesetzt liegen. :Setzt man vor aus, da3 die Schicht b weggenommen ist, so dass also der Schirm d fluoresziert, dann wird das. Fluoreszenzlicht, von links nach rechts betrachtet, überall gleich stark sein, weil die Wirkungen der beiden Keile einan der aufheben.
Bringt man die Schicht b wie der in ihre ursprüngliche Lage zurück und beginnt man von a aus zu bestrahlen, so wird man, nachdem die Schicht b eine bestimmte Dosis an .Strahlungsenergie aufgenommen hat, zunächst an der linken Seite des, Schirmes d ein Fluoreszieren beobachten:
, weil die Durchbrechstrahlung infolge der dargestell- ten Lage des Keils g links zuerst durch- bricht. Es wird dann während der weiteren Bestrahlung ein sich allmählich nach rechts ausdehnendes Fluoreszenzgebiet wahrgenom men. i Der Beobachter kann jetzt eine unbe schränkte Anzahl von Dosierungen zwischen links und rechts ausführen.
Für eine kleine Dosis wird er die Bestrahlung beenden, wenn bloss; ein Teil der linken' Seite fluoresziert.
Wenn er eine grössere Dosis abmessen will, wird er die Bestrahlung beenden, wenn das Fluoreszenzlicht .mehr nach rechts fortge- schritten ist. Er hat also für einen bestimm ten Bereich einen Längenparameter zur Be stimmung der Dosis erhalten.
Bei. dieser Anordnung ist auch das oben in Verbindung mit Fig. 1 beschriebene Ein- stellen ohne Zuhilfenahme einer Abstands änderung zwischen a und b,<I>c, d</I> besonders leicht;
man wird nämlich bei einer einiger- massen grossen Keilkonstanten die Dosierung schon innerhalb sehr weiten. Grenzen verän dern können, ohne in der Lage von a in bezug auf<I>b, c, d</I> eine Änderung anzubrin gen.
Nur wenn es sich um eine grosse Ände- rung der Dosierung handelt, werden zusätz lich die Hilfsmittel, wie sie bei der Beschrei- bung der Fig. 1 angegeben, sind, angewendet.
In analoger Weise wie nach Fig. 2, je doch jetzt ohne Keile (also bei einer Anord nung wie in Fig. 1), kann man dasselbe Ziel erreichen, wenn man in der :Schicht b die Menge der Diazoverbindung abstuft, was,dar- auf hinauskommt, dass die Schicht b zum Beispiel eine von links nach rechts zuneh mende Menge der Diazoverbindung enthält.
Eine derartige Diazoschicht kann man zum Beispiel idadurch herstellen, dass@ man ein Blatt mit gleichmässig verteilter D2azover- binJung vorher unter einem Keil belichtet.
Der Ausdruck "Keil" ist hier im allge- meinstenSinne .gebraucht. So kann ein für die Zwecke der Erfindung brauchbarer Keil zum Beispiel auch stufenförmig oder in son stiger geeigneter Weise graduiert sein. Das selbe gilt natürlich auch für die Verteilung des empfindlichen Stoffes in der Schicht b.
Mit Vorteil bringt man bei der Anord nung nach Fig. 2 und deren Äquivalenten im Beobachtungsfeld eine Skalenteilung an, auf welche der Verlauf der fortschreitenden Beobachtung - des Längenparameters. bezogen werden kann.
Bringt man in Fig. 1 an ,die Stelle des Auges e des Beobachters, gegebenenfalls un ter Förtlassung des Schirmes d. eine zum Beispiel mit einem Galvanometer verbundene Photozelle, dann kann man :das Durchbre chen des Strahlen durch die Schicht b an einem schnellen Ansteigen .des Zeigers fest stellen.
Es wird dabei, vorzugsweise eine aku stische Anzeigevorrichtung benutzt, welche die Ausführung anderer Arbeiten während der Bestrahlung erleichtert und welche er tönt, sobald die richtige Dosierung erreicht ist. Im vorgenannten Beispiel braucht man für diesen Fall das Galvanometer zum Bei spiel nur durch einen Lautsprecher mit Re- laisvorrichtung (die z. B, mit einer Verstär- kerröhre versehen ist) zu ersetzen.
Ein besonderer Vorteil wird bei dem Ver- , fahren nach ,der Erfindung durch eine selbst tätige Regelung dar Bestrahlung erzielt. Hierzu kann zum Beispiel der von der durch brechenden Durchbrechstzahlung hervorge rufene Stromeiner Photozelle unter Verwen- dung eines Relais oder dergl. zum Abschal ten oder Abschirmen der Strahlungsquelle be nutzt werden.
Gleichzeitig kann man ein akustisches oder optisches Warnsignal ein schalten lassen. Mit Rücksicht auf die grosse Empfindlichkeit der Instrumente, welche in den meisten Fällen erfordert wird, und mit Rücksicht auf die daraus folgenden sehr kleinen Einwirkungskräfte wird man zum Einleiten oder Bewirken der Kontaktgebung vorzugsweise von den bekannten Steuer strahl- und Fallbügelverfahren Gebrauch machen.
Bei. der Anwendung von Verstär kern kann man mit Vorteil unmittelbar wir- kende Relais, vorzugsweise Elektronenröh ren, benutzen.
Bei den beschriebenen Arbeitsweisen, bei denen unmittelbar mit dem Auge beobachtet wird, können Vorrichtungen der denkbar ein fachsten und billigsten Art Verwendung fin den. Man kann, wie beschrieben, die Dosis auf einer Längenskala ablesen.
Das mit elek trischen Mitteln arbeitende Verfahren ermög licht wiederum, die Dosierungen selbsttätig auszuführen, akustische Signalvorrichtun- gen zu bedienen usw.
Anordnungen, die sich zur Bestrahlung mit Sonnenlicht eignen, sind in den Fig. 0' und 4. in .denen i. einen Spiegel darstellt. wiedergegeben.
Ebenso wie die Dosierung laut obiger Beschreibung in quantitativer Hinsicht abge- stimmt wenden kann, so 'rann sie auch in qualitativer Hinsicht abgestimmt werden, mit andern Worten, die Anordnung kann derart ausgebildet werden, dass das Dosie rungssystem praktisch ausschliesslich und in entsprechendem Masse auf solche Strahlen- arten anspricht,
welche die .gewünschte Wir kung in dem zu bestrahlenden System ver- ursachen.
Nimmt man zum Beispiel an,,dass indem zu bestrahlenden System auf eine eine be stimmte Diazoverbiudung enthaltende Diazo- schieht kopiert wird, so wird man in dem Dosierungssystem vorzugsweise eine Schicht mit derselben:
oder einer analogen Diazover- bindung verwenden. Man kann sogar mit Vorteil ein Blättchen desselben Materials wie das, worauf kopiert wird. nehmen. Dies kann zum Beispiel praktisch geschehen, wenn das letztgenannte Material lichtdurchlässig ist.
Es kann aber für die qualitative Abstimmung auch von Vorteil sein, zwischen der Strah lungsquelle und Ader Diazoschicht des Dosie rungssystems ein Filter anzuordnen, das hauptsächlich nur solche Strahlen durchlässt, die die gewünschte Wirkung indem zu be strahlenden System verursachen,
während ausserdem die Durchlässigkeit für die ver schiedenen Wellenlängen den spezifischen Wirkungen der Strahlen dieser Wellenlän- gen angepasst werden kann. So kann zum Beispiel beim, Dosieren der .Strahlung zur Erythembehandlung ein. Filter vorgeschaltet werden" das hauptsächlich nur diese Strah lung durchlässt.
Beim Vorschalten, eines. sol chen Filters kann man bisweilen auch das in den F'ig. 1 und 2 mit c bezeichnete Filter weglassen, weil auch das vorgeschaltete Fil- ter in vielen Fällen derart sein kann, dass es nur eine als Durchbrechstrahlung geeignete Strahlung durchlässt,
und in diesem Falle kann das Filter, vorausgesetzt, dass. es eine gute qualitative Dosierung nicht beeinträch- tigt, statt zwischen den Teilen, <I>b</I> und <I>d,</I> wie in den Fig. 1 und 2 angegeben, ebensogut zwischen den Teilen a und b eingeschaltet werden.
Ebenso kann sich der Keil h, der in Fig. 2 zwischen<I>b</I> und <I>e, d</I> angebracht ist, hier auch zwischen c und<I>d</I> oder zwischen <I>d</I> und e be finden. Wird .das Filter c zwischen<I>a</I> und<I>b</I> angebracht, dann können die Teile<I>b</I> und <I>d</I> unmittelbar aneinanderliegen, was die Beob achtungsgenauigkeit erhöht.
Eine Anordnung, bei welcher das Filter c zwischen a und b liegt, hat auch noch den Vorteil, dass dann die Lichtstärke im Beob achtungsfeld bei einer Eichung auf bestimmte Dosis grösser ist.
Nachstehend werden unter Bezugnahme auf die Figuren einige Beispiele für die prak tische Ausführung des Dosierungs verfahrens nach der Erfindung beschrieben.
<I>Beispiel Z:</I> Zwischen zwei Metallplatten von zum Bei spiel 20 X 20 cm Grösse, die in der Mitte eine runde Öffnung von zum Beispiel 2 cm, Durch messer haben, werden an der Öffnung die Teile b und c von Fig. 1 angebracht.
Der Teil b besteht aus einer mit dem Natrium sulfonat des p-Diazodiäthylanilins getränk ten Zellulosefolie und der Teil c aus: zwei. hintereinander geschalteten Behältern mit parallelen Fenstern (lichter Fensterabstand 10 mm), die mit einer Lösung von 1,5 % Jod in ''fetra,chlorkohlenstoff,
bezw. einer ammo- niakalischen Lösung von<B>10%</B> Kupfersulfat (CUS04 . 5 11,0) in Wasser gefüllt sind. Der Teil d ist weggelassen.
Die Platten, werden mit dem dazwischen befindlichen; System in irgendeiner Weise verbunden, und zwischen d er Strahluagsquelle a und .dem Auge e des Beobachters in einiger Entfernung von :
der Strahlungsquelle aus- gestellt. f ist eine in einem Kopierrahmen unter einem Original angeordnete Kopier schicht, z. B. ein Blaupauspapier, auf das eine Kopie von. dem Original hergestellt wer den soll.
Nachdem die beschriebenen Teile in ihre Lage gebracht sind, wird die Strahlungs- quelle a in Betrieb gesetzt. Durch .die runde Öffnung in den Metallplatten sieht,das Auge e das Licht der ,Strahlungsquelle a nicht oder nur sehr schwach mit graurot-violetter Fär bung. Nach einiger Zeit tritt aber plötzlich durch das runde Fenster ein blauviolettes Licht, das in wenigen Sekunden seine grösste Stärke erreicht.
Dieses "Durchbrechen" des Lichtes bildet den Dosierungsendpunkt, und sobald man dieses Durchbrechen beobachtet, wird die Strahlungsquelle, a ausgeschaltet.
Zeigt sich n=un, z. B. bei einer Prüfung, dass das Kopierpapier feine ungenügende Dosis empfangen hat, so vergrössert man die Entfernung zwischen a und b, c oder ver- kleinert (wenn dies möglich ist) die Entfer nung zwischen a und f,
oder man bringt eine Mattglasscheibe oder dergl. zwischen a und b, c und wiederholt jetzt die Bestrahlung, bis ,das Kopierpapier f die richtige Dosis er hält. Für diese Dosis ist dann die erhaltene Anordnung für immer geeicht. In gleicher Weise kann mau geeichte Anordnungen für grössere und kleinere Dosen finden.
Natürlich kann das Eichen, auch durch Verändernder Menge an Diazoverbindung in der Schicht b und auf verschiedene andere Weisen geschehen. An Stelle des;
obenge- nannten Diazosulfonats kann. in der .Schicht b zum Beispiel auch eine Diazoniumverbin- dung, wie p-Diazodiphenylamin, p-Diazo- orthochlordimethylanilin oder Tetrazotolidin,
verwendet werden. Man kann auch an die Stelle des Auges e eine Selensperrschichtphotozelle bringen und diese mit einem Galvanometer, das am Dosie rungsendpunkt stark ausschlägt, verbinden. Man kann auch die Zelle mit einem Relais verbinden,
welches die Strahlungsquelle a am Dosierungsendpunkt ausschaltet, so dass eine selbsttätige Dosierung erhalten, wird. Auch ist es von Vorteil, wenn man die Zelle eine akustische oder optische SignaIvori-ich- tung betätigen lässt.
Die an die Stelle des Auges tretende Zelle kann mit Vorteil dicht hinter d, anstatt in einiger Entfernung von d, wie für .das Auge e in Fig. 1 angenommen, angeordnet werden.
<I>Beispiel</I> 1I: Im Prinzip wird wie im Beispiel I ge arbeitet. Die Strahlungsquelle a ist eine Hochdruckquecksilberdampflampe mit für ultraviolette Strahlen leicht durchlässiger Hülle, z.
B. aus Uviolglas. Die Schicht b ist eine einseitig verseifte, mit p-Diazo- dimethylmetatoluidin behandelte Zellulose- acetatfolie. Das Filter c ist das Schott-Filter U. G. 2: von 1 mm Stärke oder U.
G. 1 von 2 mm Stärke (vergleiche Katalog der Firma Schott & Gen., Jena); es befindet sich vor zugsweise zwischen a und b, obgleich es sich auch zwischen <I>b</I> und<I>d</I> befinden kann. Der Schirm d ist eine mit Fluoreszein, Chinin- s.ulfat oder Äsculin .getränkte Zellulosefolie. Der fluoreszierende Schirm kann,
falls sich das Filter e zwischen a und<I>b</I> befindet, auch auf ,der dem Beobachter zugewandten Seite von b angeordnet weiden. In, f soll auf ein Diazotyppapier, das eine, Diazoverbindung mit tertiärer Aminogruppe in Parastellung in bezug auf die Diazogruppe enthält, eine Kopie hergestellt werden.
Nach dem Entzünden der Lampe a sieht man durch .das Fenster schwaches, dunkel rotes laicht. Das Ende der Dosierung wird durch ein plötzlich auftretendes starkes Fluoreszenzlicht bestimmt, das in Abhängig keit von dem verwendeten. fluoreszierenden Stoff grün oder blau isst. Als fluoreszierende Stoffe kann zum Bei spiel auch Uranylsulfat in Kristallform, Petroleum, Schmieröl,
das ,Schott - Filter G. G. 12; usw. .gebrauchen.
Beispiel <I>11l:</I> Es wird wieder ein System. aus zwei Plat ten, wie im Beispiel 1 hergestellt. Das runde Fenster ist aber durch eine waagrechte Öff nung von .5 mm .bähe und 50 mm Breite er= setzt.
Zwischen beiden Platten werden in der Höhe dieser Ü.ffnung,die Teile b, c und d, sowie die beiden Keile g und la, wie in Fig. 2 wiedergegeben,
angeordnet. Die Keile haben an der einen Saite eine optische Dichte von zum Beispiel 0,1 und an der andern Seite eine solche von zum Beispiel 0,5.
Der keil g liegt finit der Seite seiner kleinsten Dichte nach links, während der Keil h mit der Seite seiner kleinsten Dichte nach rechts liegt.
<I>a</I> ist eine Kopierbogenlampe und<I>b</I> eine einseitig verseifte, mit p-Diazoäthylbenzyl- anilin behandelte Acetylzellulosefolie von 0,05 mm Dicke. c ist ein 1 mm dickes Schott- Filter U.
G. 2 und d eine mit Fluores zein behandelte und mit einer Skalenteilung, die die Fensterbreite von 50 mm in 10 gleiche Teile unterteilt, versehene Zellulosefolie.
Es soll eine R.asterreflexkopie mit Hilfe eines Deckungsrasters auf der Kopierschicht f, die aus. ,demselben empfindlichen Stoff wie die vorstehend angegebene Folie b besteht, gemacht werden.
Nach dem Entzünden .der Bogenlampe u sieht man das ganze Fenster gleichmässig schwach dunkelrot beleuchtet. Nach einiger Zeit tritt links im Fenster ein intensiv grü nes Fluoreszenzlicht auf; die Grenze zwi schen diesem laicht und dem ursprünglichen Rot verschiebt sich allmählich nach rechts über die Skalenteilung. Durch Ausprobie ren stellt man den Skalenteil fest, an dem man die Bestrahlung unterbrechen muss, um eine gute Reflexkopie zu erhalten.
Nimmt man an, dass diese Eichung dadurch erhalten worden ist, dass die Bogenlampe in dem Au genblick, in welchem die Grenze zwischen rotem und grünem Licht im Fenster beim Teilstrich 7 angekommen war, ausgeschaltet worden ist., so erhält man immer genau die selbe Dosierung, wenn man die nachfolgen den Bestrahlungen bei 7 beendet.
Die vorstehend beschriebene Anordnung hat die besonderen Vorteile, dass man erstens Dosierungen verschiedener Grösse ausführen kann, und dass, man zweitens das Herannahen an den gewählten Durchbrechpunkt längere Zeit vorher verfolgen kann, während man im Falle der Beispiele I und 1I sozusagen von dem Durchbrechen überrascht wird.
Der Gebrauch, desselben Materials für die Kopierschicht f und die Schicht b bietet sehr grosse Vorteile. Hat man einmal, z. B. zur Herstellung einer Reflexkopie, eine be stimmte Eichung gefunden, so erhält man immer gute Reflexkopien, auch wenn zum Beispiel die gebrauchte Folie wegen eines Herstellungsfehlers eine dünnere oder dickere lichtempfindliche Schicht als normal auf weist.
Bei zu dünner Schicht m.uss man ja eine kleinere Dosis anwenden, und diese klei nere Dosis ergibt sich von selbst, weil auch der bestimmte Endpunkt bei der ebenfalls dünneren Schicht der Folie b schon nach einer um soviel kleineren Dosis erreicht wird.
Man kann die beiden Keile fortlassen, wenn man für die Schicht b eine Folie ge braucht, in der die Diazoverbindung keilför mig verteilt ist. Auch kann man so arbeiten, dass man für die Schicht b nicht .eine, son dern zum Beispiel zehn stufenweise aufein ander gelegte Folien verwendet. Man beob achtet dann ein sich im Fenster von links nach rechts ruckweise verbreiterndes Fluores- zenzgebiet Bekanntlich ist die Strahlung einer Bo genlampe, namentlich in der ersten Minute nach dem Einschalten, stark schwankend.
Diese Schwankungen haben aber auf die Dosierungsgenauigkeit keinen Einfluss. Selbst wenn man nie Lampe bei der Bestrahlung während einer willkürlichen Zeit ausschalten würde, misst man doch dieselbe Dosis, und. sogar im Fall der Pa.sterreflektographie, :die in dieser Hinsicht sehr hohe Anforderungen stellt, erhält man -,dann eine -genügende Ge nauigkeit der Dosierung.
<I>Beispiel</I> IV: Es wird ein im Prinzip dem Beispiel III entsprechendes System hergestellt, jedoch jetzt im Sinne .der Fig. 3, die eine zum Ar beiters in der Sonne geeignete Anordnung darstellt.
i bedeutet einen Spiegel, .der das aus der Richtung a kommende Sonnenlicht durch das System<I>b, c, d (g,</I> dz) - nach dem Auge e ge langen lässt.
Im übrigen kann ebenso wie im Beispiel III gearbeitet werden, nur kann man jetzt natürlich die nicht entzünden: Zur genauen Dosierung bedeckt man das Material<I>f</I> und .das System i-b, e,<I>d, wäh-</I> rend man zu Beginn und am Ende der Dosie rung beide gleichzeitig aufdeckt bezw. wie der bedeckt.
Sofern es zur Einstellung der Dosis er wünscht ist, können zwischen a und i abfan gende Schichten, z. B. Mattglasscheiben., an gebracht werden.
Han erhält auch dann eine genaue Dosie rung, wenn die Bestrahlung von a aus un regelmässig ist. Nimmt man zum Beispiel an, dass -während der Bestrahlung .das Sonnen licht durch vorüberziehende Wolken zeitwei lig geschwächt wird, so dauert die Dosierung zwar länger, jedoch wird der En.dpu'nkt trotz dem genau nach der Einstrahlung der geeich ten Dosis wahrgenommen.
Eine ähnliche Anordnung erhält man beim Arbeiten nach Fig. 4, d. h. wenn. das von cc kommende Licht zunächst das System <I>b, c, d (g,</I> f'Z) durchläuft und dann vom, Spie gel i nach dem Auge e geworfen wird.
Ebenso wie bei der Anordnung nach Fig. 1 kann man auch bei .den Anordnungen nach den Fig. 3 und 4 unmittelbar hinter d eine Photozelle anbringen, die mit einem Galvanometer, einer akustischen oder opti schen Signalvorrichtung, Relais usw. ver bunden ist.
Method and device for dosing radiation. Methods for metering amounts of radiant energy are already known in which use is made of changes in absorption in a light-sensitive substance.
For example, when measuring actinic light by means of a selenium photometer, which is based on direct dosing of amounts of radiation energy of any intensity and direction, the darkening of a light-sensitive material arranged between the light source and a photocell was used as a measure.
In practice, however, a good result can only be achieved if the radiation source is fairly constant.
It has now been found that one can use radiation, e.g. B. when copying, by means of a change in the absorption capacity of a light-sensitive substance caused by radiation in an excellent way, because after taking a certain radiation dose, certain rays (breakthrough rays) break through a layer of a light-sensitive diazo compound,
which had a high absorption capacity for these rays at the beginning of the irradiation is determined and that the dosage takes place on the basis of this determination.
Suitable diazo compounds are very generally compounds with a diazo group, so also z. B. diazosulfonic acids, diazosulfonates and the like. Which strongly absorb certain rays and .the loss of this absorption capacity by exposure.
The phenomenon of the sudden change in absorptivity shall be referred to as "breaking through" these particular rays. This point can be determined fairly accurately, using the same rays that are called "break-through rays". If they interfere with the detection, other rays can be suppressed completely or to a considerable extent with the aid of optical filters.
The radiation dose can thus - and this is a particular advantage of the invention - be determined directly, i.e. H. without taking the irradiation intensity or duration into account. The dose is limited by the beginning of the irradiation and the break through of the diffraction rays.
In the "Journal for Scientific Photography", part 28, pages 1-2.9 (1930), W. iSchröter describes in a work "Contributing to the knowledge of the photolysis of some diazo compounds" a study of the photo-lysis process of diazo salt solutions successive absorption measurements
thermoelectric way. This was, but not about the appearance of certain rays breaking through.
The detection of the breakthrough can be done both by direct observation with the eye, as well as in other ways, e.g. B.
done electrically, preferably photoelectric, way. In the latter case, the breakthrough can advantageously be established by actuating an automatically operating switching device which then brings about the termination of the irradiation.
In many diazo compounds, the breakthrough rays are in the ultraviolet and are therefore invisible (with regard to the spectral sensitivity of diazo compounds, see Eder, "Detailed Handbook of Photography", Volume III, Part 4 (1930), pages 129 and 130). Consequently, in this case, direct observation by the eye cannot easily be made.
According to a preferred and practical embodiment of the invention, however, in this case the determination can still be carried out directly with the eye if one stands in the way of
Rays between the diazo layer with the optionally used optical filter on the one hand and the observer on the other hand a screen that makes short-wave rays visible, e.g. B .. a screen to which a fluorescent or phosphorescent substance has been applied.
At the moment in which the invisible breakthrough radiation breaks through, the fluorescent or phosphorescent substance begins to emit a strong visible light.
Since in the method according to the invention, as far as this is described above, there is no continuous determination of the transmitted radiation, because one is dependent on the determination of the breakthrough of the: radiation, it is natural; It is important to have a good relationship between the effect of the radiation on the system to be irradiated, e.g. B. the copy to be made, and on the diazo to have chicht.
This can be done in a simple manner by suitable selection of the diazo compound, by adapting its amount, but especially by correct arrangement,
the nozzle with respect to the radiation source BEZW. by means of an adapted shield between this device and the radiation source (each of these measures must be selected in connection with the arrangement of the radiation source and the system to be irradiated),
as will be explained in more detail below.
To carry out the method according to the invention, a device is preferably used which has a support for a diazo layer, a filter which in the main only lets through rays that are strongly absorbed by the diazo layer at the beginning of the irradiation, and a behind at the arranged means,
in order to make the breakthrough of rays perceptible through the diazo layer contains.
Fig. 1 is a schematic .Schnitt of an embodiment, the arrangement. A is the radiation source, b is a sensitive diazo layer and c is a radiation filter that mainly only absorbs the breakthrough rays, i.e. <I> the </I> rays that are strongly absorbed by the diazo compound,
lets through. With d is a transparent fluorescent screen, with e the observing eyej and with f the system to be irradiated, the irradiation of which is to be metered.
With this arrangement, the radiation to be metered can be regulated by changing, for example, the distance between part a and parts, <I> b, c, d </I>. If one increases: this distance, the break-through rays break through the layer b and thus the screen <I> d, </I> fluoresce after the system <I> f </I> from the radiation source a. has received a larger dose.
If the distance is reduced, this dose is reduced. An increase in the dose can of course also be achieved by increasing the amount of the diazo compound in layer b, or by increasing the amount. between the radiation source a and the parts b, <I> c, d </I> screens, z. B. one or more focusing screens. be arranged etc.
In all cases it is of course a prerequisite that the position of the radiation source a in relation to the system f to be irradiated has remained the same.
The filter c can also be placed between: the parts <I> a </I> and <I> b, </I> instead of between the parts b and d, which under certain circumstances, which are to be explained in more detail , can even be particularly useful.
A particularly useful arrangement is shown in Fig. 2i. Here, too, a is the: radiation source, b the diazo layer, c the filter, d the fluorescent screen, e the observer and f the system to be irradiated.
In this arrangement, so-called absorption wedges (gray wedges) <I> g </I> and <I> h </I> are attached to both sides of the diazo layer b, in such a way that the tips of the wedges are opposite. If one assumes that the layer b has been removed, so that the screen d fluoresces, then the fluorescent light, viewed from left to right, will be equally strong everywhere, because the effects of the two wedges cancel each other out.
If you return layer b to its original position and start irradiating from a, then after layer b has absorbed a certain dose of radiation energy, you will first observe fluorescence on the left side of screen d :
because the breakthrough radiation breaks through first on the left due to the position of the wedge g shown. During the further irradiation, a fluorescence area that gradually expands to the right is then perceived. i The observer can now carry out an unlimited number of doses between left and right.
For a small dose he will stop the radiation, if only; part of the left 'side is fluorescent.
If he wants to measure a larger dose, he will end the irradiation when the fluorescent light has advanced more to the right. So he has received a length parameter for determining the dose for a certain range.
At. With this arrangement, the setting described above in connection with FIG. 1 is also particularly easy without the aid of a change in the distance between a and b, c, d;
With a somewhat large wedge constant, the dosage will be widened within a very wide range. Being able to change boundaries without being able to change the position of a with respect to <I> b, c, d </I>.
Only if there is a major change in the dosage are the aids as given in the description of FIG. 1 used.
In a manner analogous to FIG. 2, but now without wedges (i.e. with an arrangement as in FIG. 1), the same goal can be achieved if the amount of diazo compound is graded in layer b, which, What is more is that the layer b contains, for example, an amount of the diazo compound increasing from left to right.
Such a diazo layer can be produced, for example, by previously exposing a sheet of evenly distributed D2azoverbin under a wedge.
The term "wedge" is used here in the most general sense. For example, a wedge which can be used for the purposes of the invention can also be graduated in steps or in a suitable manner. The same applies of course to the distribution of the sensitive substance in layer b.
With the arrangement according to FIG. 2 and its equivalents, a scale division is advantageously applied in the observation field, on which the course of the progressive observation - the length parameter. can be obtained.
If one attaches in Fig. 1, the position of the eye e of the observer, if necessary with the screen d. a photocell connected, for example, to a galvanometer, then you can: determine the breakthrough of the rays through layer b by a rapid rise of the pointer.
It is preferably used an acoustical display device, which facilitates the execution of other work during the irradiation and which it sounds as soon as the correct dosage is reached. In the above example, the galvanometer only needs to be replaced, for example, by a loudspeaker with a relay device (which is provided with an amplifier tube, for example) for this case.
A particular advantage is achieved in the method according to the invention through an automatic control of the irradiation. For this purpose, for example, the current of a photocell caused by the breaking breakthrough payment can be used with the use of a relay or the like to switch off or shield the radiation source.
At the same time you can have an acoustic or visual warning signal switched on. In view of the great sensitivity of the instruments, which is required in most cases, and in view of the very small forces that result from this, the known control beam and drop bar method will preferably be used to initiate or effect contact.
At. When using amplifiers, direct relays, preferably electron tubes, can be used with advantage.
In the working methods described, in which the eye is observed directly, devices of the simplest and cheapest type imaginable can be used. As described, the dose can be read off on a length scale.
The method, which works with electrical means, in turn enables the dosing to be carried out automatically, acoustic signaling devices to be operated, etc.
Arrangements which are suitable for exposure to sunlight are shown in FIGS. 0 'and 4. represents a mirror. reproduced.
Just as the dosage according to the above description can be coordinated in quantitative terms, it can also be coordinated in qualitative terms, in other words, the arrangement can be designed in such a way that the metering system is practically exclusively and appropriately based on such Addresses radiation types,
which cause the desired effect in the system to be irradiated.
If one assumes, for example, that a diazo layer containing a certain diazo compound is copied in the system to be irradiated, a layer with the same will preferably be used in the metering system:
or use an analogue diazo connection. You can even use a piece of paper made of the same material as what is being copied onto. to take. This can be done in practice, for example, when the latter material is translucent.
For the qualitative coordination, however, it can also be advantageous to arrange a filter between the radiation source and the diazo layer of the dosing system, which mainly only lets through those rays that cause the desired effect in the system to be irradiated,
while the permeability for the various wavelengths can also be adapted to the specific effects of the rays of these wavelengths. For example, when dosing the radiation for erythema treatment a. Filters are connected upstream "that mainly only allows this radiation to pass through.
When connecting, one. Such a filter can sometimes also be shown in Figs. 1 and 2 omit the filters marked c, because the upstream filter can in many cases also be such that it only lets through radiation suitable as breakdown radiation,
and in this case the filter, provided that it does not impair a good qualitative dosage, instead of between the parts, <I> b </I> and <I> d, </I> as in fig. 1 and 2, can be switched on between parts a and b as well.
Likewise, the wedge h, which is attached between <I> b </I> and <I> e, d </I> in FIG. 2, can also be between c and <I> d </I> or between <I> d </I> and e be found. If .the filter c is attached between <I> a </I> and <I> b </I>, then the parts <I> b </I> and <I> d </I> can lie directly next to one another, which the observation accuracy increases.
An arrangement in which the filter c is between a and b also has the advantage that the light intensity in the observation field is then greater when calibrating to a certain dose.
Some examples of the practical implementation of the metering method according to the invention are described below with reference to the figures.
<I> Example Z: </I> Between two metal plates, for example 20 X 20 cm in size, with a round opening in the middle of for example 2 cm in diameter, parts b and c of Fig. 1 attached.
Part b consists of a cellulose film impregnated with the sodium sulfonate of p-diazodiethylaniline and part c consists of two. containers connected in series with parallel windows (clear window spacing 10 mm), which are filled with a solution of 1.5% iodine in `` fetra, chlorocarbon,
respectively an ammoniacal solution of <B> 10% </B> copper sulfate (CUS04. 5 11.0) in water. Part d is omitted.
The plates are, with the one in between; System connected in some way, and between the radiation source a and the eye of the observer at a distance of:
the radiation source. f is a layer arranged in a copy frame under an original copy, z. B. A blueprint paper with a copy of. the original.
After the parts described have been brought into position, the radiation source a is put into operation. Through .the round opening in the metal plates, the eye e sees the light from the radiation source a not or only very weakly with a gray-red-violet coloring. After a while, however, a blue-violet light suddenly appears through the round window, which reaches its greatest strength in a few seconds.
This "breakthrough" of the light constitutes the end point of dosing and as soon as this breakthrough is observed, the radiation source, a, is switched off.
If n = un, e.g. B. when checking that the copy paper has received a fine, insufficient dose, increase the distance between a and b, c or reduce (if possible) the distance between a and f,
or you bring a frosted glass pane or the like. Between a and b, c and then repeat the irradiation until the copy paper f the correct dose he holds. The arrangement obtained is then forever calibrated for this dose. In the same way, you can find calibrated arrangements for larger and smaller doses.
Of course, calibration can also be done by changing the amount of diazo compound in layer b and in various other ways. Instead of;
Above-mentioned diazosulfonate can. In layer b, for example, also a diazonium compound, such as p-diazodiphenylamine, p-diazo-orthochlorodimethylaniline or tetrazotolidine,
be used. You can also put a selenium barrier photocell in place of the eye and connect it to a galvanometer, which deflects strongly at the end point of the dosing. You can also connect the cell to a relay,
which switches off the radiation source a at the dosing end point, so that automatic dosing is obtained. It is also advantageous if the cell can be activated by an acoustic or optical signaling device.
The cell taking the place of the eye can advantageously be arranged close behind d, instead of at some distance from d, as assumed for the eye e in FIG. 1.
<I> Example </I> 1I: In principle, work is carried out as in Example I. The radiation source a is a high pressure mercury vapor lamp with an envelope that is easily permeable to ultraviolet rays, e.g.
B. made of uviol glass. Layer b is a cellulose acetate film saponified on one side and treated with p-diazodimethylmetatoluidine. The filter c is the Schott filter U. G. 2: 1 mm thick or U.
G. 1 of 2 mm thickness (compare catalog from Schott & Gen., Jena); it is preferably between a and b, although it can also be between <I> b </I> and <I> d </I>. The screen d is a cellulose film impregnated with fluorescein, quinine sulfate or esculin. The fluorescent screen can
if the filter e is between a and <I> b </I>, also on the side of b facing the observer. In, f, a copy is to be made on a diazo type paper which contains a diazo compound with a tertiary amino group in the para position with respect to the diazo group.
After lighting the lamp a one sees through the window faint, dark red spawns. The end of the dosing is determined by a sudden, strong fluorescent light, which depends on the speed used. eats fluorescent fabric green or blue. As fluorescent substances, for example uranyl sulfate in crystal form, petroleum, lubricating oil,
das, Schott - Filter G. G. 12; etc.. use.
Example <I> 11l: </I> It becomes a system again. made of two plates as in Example 1. The round window is, however, replaced by a horizontal opening that is .5 mm wide and 50 mm wide.
Between the two plates, at the level of this opening, parts b, c and d, and the two wedges g and la, as shown in FIG. 2,
arranged. The wedges have an optical density of, for example, 0.1 on one string and an optical density of, for example, 0.5 on the other side.
The wedge g lies finitely on the side of its lowest density to the left, while the wedge h lies with the side of its lowest density to the right.
<I> a </I> is a copy arc lamp and <I> b </I> is an acetyl cellulose film 0.05 mm thick, saponified on one side and treated with p-diazoethylbenzylaniline. c is a 1 mm thick Schott filter U.
G. 2 and d a cellulose film treated with fluorescein and provided with a scale which divides the window width of 50 mm into 10 equal parts.
A raster reflex copy is supposed to be made with the help of a cover grid on the copy layer f, which consists of. , the same sensitive material as the above-mentioned film b, can be made.
After lighting the arc lamp, the whole window can be seen evenly illuminated in a weak dark red. After a while, an intense green fluorescent light appears in the window on the left; the border between this spawns and the original red gradually shifts to the right across the scale division. By trying it out, you can determine the part of the scale at which you have to interrupt the irradiation in order to obtain a good reflex copy.
If one assumes that this calibration has been obtained by switching off the arc lamp at the instant in which the border between red and green light in the window was at graduation 7, then one always gets exactly the same dosage if you stop the subsequent irradiations at 7.
The arrangement described above has the particular advantages that, firstly, dosages of different sizes can be carried out and, secondly, that the approach to the selected break-through point can be followed for a longer period of time, while in the case of Examples I and 1I one is, so to speak, surprised by the break-through .
The use of the same material for the copy layer f and the layer b offers very great advantages. Once you have z. B. to produce a reflex copy, a certain calibration found, you always get good reflex copies, even if, for example, the used film has a thinner or thicker photosensitive layer than normal because of a manufacturing error.
If the layer is too thin, a smaller dose has to be used, and this smaller dose results automatically because the specific end point for the likewise thinner layer of film b is reached after a much smaller dose.
The two wedges can be omitted if a film is needed for layer b in which the diazo compound is distributed in a wedge-shaped manner. It is also possible to work in such a way that for layer b one does not use one but, for example, ten foils laid one on top of the other in stages. One then observes a fluorescent area in the window widening in jerks from left to right. It is well known that the radiation of an arc lamp fluctuates strongly, especially in the first minute after switching on.
However, these fluctuations have no influence on the dosage accuracy. Even if you never switch off the lamp during the irradiation for an arbitrary time, you still measure the same dose, and. even in the case of Pa.sterreflektographie,: which makes very high demands in this regard, one obtains -, then - sufficient accuracy of the dosage.
<I> Example </I> IV: A system that corresponds in principle to Example III is produced, but now in the sense of FIG. 3, which shows an arrangement suitable for workers in the sun.
i means a mirror that lets the sunlight coming from direction a reach the eye through the system <I> b, c, d (g, </I> dz).
Otherwise you can work in the same way as in Example III, but of course you cannot ignite it now: For precise dosing, cover the material <I> f </I> and the system ib, e, <I> d, while </I> rend at the beginning and at the end of the dosing, both are revealed at the same time. like that covered.
If it is desired to adjust the dose, between a and i intercepting layers, eg. B. frosted glass., To be brought to.
Han receives an exact dosage even if the irradiation from a is irregular. If one assumes, for example, that - during the irradiation. The sunlight is temporarily weakened by passing clouds, the dosage will take longer, but the end point will be perceived despite the fact that the calibrated dose has been irradiated.
A similar arrangement is obtained when working according to FIG. H. if. the light coming from cc first passes through the system <I> b, c, d (g, </I> f'Z) and is then thrown from the mirror i towards the eye e.
As with the arrangement according to FIG. 1, one can also attach a photocell immediately behind d with .den arrangements according to FIGS. 3 and 4, which is connected to a galvanometer, an acoustic or optical signal device, relay, etc.