DE2119718C3

DE2119718C3 - Lichtempfindliches Aufzeichnungsmaterial für radiographische Zwecke

Info

Publication number: DE2119718C3
Application number: DE2119718A
Authority: DE
Inventors: Vinicio Dr. Savona Busatto (Italien)
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1970-04-24
Filing date: 1971-04-22
Publication date: 1980-08-28
Also published as: DE2119718B2; BE766202A; CA966352A; FR2093449A5; DE2119718A1; GB1337609A; US3705807A

Description

Die Erfindung betrifft ein lichtempfindliches Aufzeichnungsmaterial für radiographische Zwecke, bestehend aus einem Schichtträger, der beiderseits mit einer Schutzschicht überzogene Silberhalogenidemulsionsschichten aufweist und einen Farbstoff mit hoher Absorption für gelbes und hohei Durchlässigkeit für blaues Licht enthält.

Bekanntlich ist die Radiographie ein Teilgebiet der Photographie, bei der das Durchdringungsvermögen von Röntgen- oder Gammastrahlen und ihre Fähigkeit benutzt wird, in geeigneten photographischen Silberhalogenidemulsionsschichten direkt oder indirekt ein latentes Bild zu erzeugen, wobei gegebenenfalls Verstärkerfolien Verwendung finden. Eine dieser Verstärkerfolien ist dabei zwischen der Strahlungsquelle und der Silberhalogenidemulsionsschicht angeordnet, während, sofern 2 Verstärkerfolien verwendet werden sollen, die andere Verstärkerfolie unmittelbar hinter der Silberhalogenidemulsionsschicht liegt.

Wie bekannt, besteht ein Aufzeichnungsmaterial für Röntgenstrahlen gewöhnlich aus einem transparenten Schichtträger aus Cellulosetriacetat oder einem Polyester mit je einer Silberhalogenidemulsionsschicht auf der Vorder- und Rückseite, die mit einer Schutzschicht versehen ist. Der Schichtträger enthält häufig einen gelbabsorbierenden Farbstoff, dessen optische Dichte, verglichen mit dem ungefärbtem Schichtträger, etwa um 0,13 differiert. Diese Färbung verleiht dem Röntgenbild einen bläulichen Farbton, wenn man es vor einem Lichtkasten betrachtet. Wenn die Schutzschichten entsprechend der US-PS 24 89 662 eine blaue Färbung aufweisen, dann ist der Schichtträger ungefärbt. Röntgenemulsionen enthalten gewöhnlich Silberbromidjodid mit einem Empfindlichkeitsmaximum im Blauviolett und einer relativ geringen Empfindlichkeit gegenüber Röntgenstrahlung; außerdem zeigen sie eine gewisse Empfindlichkeit gegenüber blaugrünem Licht und eine niedrige Empfindlichkeit gegenüber Licht längerer Wellenlänge als grürs. Die Schutzschicht besteht in der Hauptsache aus Gelatine mit einem Zusatz von Härtungsmitteln, wie z. B. Aldehyden, Chrom- und Aluminiumsalzen oder Mucochlorsäuren.

Die Verstärkerfolien können aus Metall sein, z. B. aus Blei oder Tantal, oder sie können vom Typ der »Salzverstärker« sein. Letztere bestehen aus einem ίο Blatt Papier oder einer Kunststoffolie mit einer Beschichtung auf einer Seite, die eine Dispersion bestimmter Salze, wie Bleisulfat, Bariumsulfat, Calciumwolframat oder Zinksulfid, in Gelatine oder einer anderen ähnlichen Trägersubstanz darstellt

Von Röntgenstrahlen getroffenes Blei emittiert Elektronen, die von der photographischen Emulsion leicht unter Bildung eines latenten Bildes absorbiert werden.

Die Salzverstärkerfolien strahlen blauviolettes Licht aus, für das die Aufzeichnungsmaterialien für Röntgenstrahlen ein Empfindlichkeitsmaximum aufweisen. Bleifolien benutzt man als Verstärker bei industriellen Röntgenaufnahmen. Salzverstärkerfolien werden vor allem für medizinische Zwecke verwendet, weil sie es möglich machen, die Exposition gegenüber Röntgenstrahlen relativ kurz zu halten, aber sie können natürlich auch für technische Aufnahmen verwendet werden.

Die Tatsache, daß Röntgenemulsionen eine hohe Empfindlichkeit für blaues Licht, eine schon geringere

jo Empfindlichkeit für blaugrünes Licht und eine sehr geringe Empfindlichkeit gegenüber längerwelligem Licht besitzen, z. B. gegenüber grün bis rot, macht es möglich, Aufzeichnungsmaterialien für Röntgenstrahlen während aller Bearbeitungsstufen von der Herstellung bis zur Entwicklung und zum Fixieren bei einem Dunkelkammerlicht zu verarbeiten, dessen Farbe zwischen grün und rot liegt. Dieses Dunkelkammerlicht muß jedoch von geringer Intensität sein, weil bei höherer Intensität des Dunkelkammerlichtes doch noch nach mehr oder weniger langer Exposition latente Verschleierung eintritt. So wird z. B. empfohlen mit einer 15-W-Lampe, geschützt durch Ferrania Filter Nr. 30 (orange) oder Nr. 31 (gelbgrün), zu arbeiten. Unter diesen Bedingungen erhält man eine hinreichend sichere Beleuchtung, die zwar das Aufzeichnungsmaterial auf dem Arbeitsplatz beim Abstand von 80 cm nicht verschleiert, die jedoch so schwach ist, daß die Handhabung des Aufzeichnungsmaterials beträchtliche Schwierigkeiten bereitet. ·

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es daher ein lichtempfindliches Aufzeichnungsmaterial für radiographische Zwecke zu schaffen, das relativ lange Zeit bei relativ heller Dunkelkammerbeleuchtung behandelt werden kann, ohne daß es eine latente Verschleierung erleidet.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Aufzeichnungsmaterial gegenüber gelbem Licht eine Gesamtdichte von mindestens 0,4 und gegenüber blauem Licht .von höchstens 0,1 aufweist, wobei der Farbstoff im Schichtträger und symmetrisch dazu in den darauf aufgetragenen Schichten derart verteilt ist, daß 15 bis 35 Prozent der Gesamtdichte gegegenüber gelbem Licht auf den Schichtträger und der Rest zu gleichen Teilen auf die Emulsions- und Schutzschichten entfällt, wobei die beiden Emulsionsschichten zusammen mindestens 50 Prozent des restlichen Farbstoffes enthalten.
Durch die Erfindung wird ein Aufzeichnungsmaterial

für radiographische Zwecke erhalten, das gegenüber längerwelligem Licht eine verbesserte Stabilität aufweist und daher bei hellerer Dunkelkammerbeleuchtung als bisher verarbeitet werden kann. Außerdem wird durch symmetrische Verteilung der Anfärbung auf der Vorder- und Rückseite bewirkt, daß der erhöhte Schutz gegen Dunkelkammerlicht in gleichem Maße wirksam wird, ganz gleich von welcher Seite das Licht einfällt

Es sind Versuche durchgeführt worden, um festzustellen, welches die beste Art der Farbstoffverteilung in beidseitig beschichtetem lichtempfindlichem Aufzeichnungsmaterial für radiographische Zwecke ist Es wurden insbesondere folgende Möglichkeiten geprüft:

1) Anfärbung der beiden Schutzschichten und des Schichtträgers;

2) Anfärbung der beiden Emulsionsschichten und des Schichtträgers;

3) Anfärbung der beiden Schutzschichten, der beiden Emulsionsschichten und des Schichtträgers;

4) Anfärbung der beiden Schutzschichten allein;

5) Anfärbung der beiden Emulsionsschichten allein;

6) Anfärbung der beiden Schutzschichten und der beiden Emulsionsschichten.

Überraschenderweise zeigte sich, daß der Schutz des lichtempfindlichen Materials gegen das Dunkelkammerlicht bei weitem am besten ist, wenn der Farbstoff gemäß 2) und 3) auf die Schichten verteilt ist.

Ein erfindungsgemäß geeigneter Farbstoff muß im gelben Spektralbereich (580 bis 620 nm) eine Mindestdichte von 0,4 und im blauen Spektralbereich (410 bis

15

20

450 nm) eine Maximalriichte von 0,1 aufweisen. Die Adsorptionskurve eines solchen Farbstoffes ist in der Zeichnung wiedergegeben. Für die Bearbeitung des erfindungsgemäßen lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterials eignen sich am besten Lampen mit gelbem Licht deren Emissionsmaximum zwischen 5SO und 620 nm liegt, z. B. Natriumdampflampen mit einem Emissionsmaximum zwischen 580 und 600 nm. Filterfarbstoffe zur Verwirklichung vorliegender Erfindung sind solche, die in diesem Bereich stark absorbieren.

Die für gewöhnlich benutzten Salzverstärkerfolien dagegen, die Calciumwolframat enthalten, haben ihr Emissionsmaximum im blauen Bereich im Bereich von 410 bis 450 nm. Deshalb müssen erfindungsgemäß verwendbare Farbstoffe in diesem Bereich schwach absorbieren.

Als Zusatz zu den Emulsionsschichten und den Schutzschichten kann man Farbstoffe verwenden, die in den Bearbeitungsbädern entfärbbar sind. Wenn dieser Farbstoff in den Bearbeitungsbädern jedoch nicht entfärbbar ist, hat das fertige Röntgenbild einen angenehm wirkenden blauen Farbton und kann längere Zeit im Lichtkasten betrachtet werden, ohne daß das Auge ermüdet, weil die erfindungsgemäßen blauen Farbstoffe natürlich auch das gelbe Licht des Lichtkastens absorbieren, so daß das Auge des Beobachters länger leistungsfähig bleibt.

Beispiele für blaue Farbstoffe, die ir. den Verarbeitungsbädern entfärbbar sind, sind in der US-PS 32 60 601 beschrieben, wie Helvetia Blau (CI 42 780) der Strukturformel

SO₃Na

HN-

J\ SO₃Na

\J-S0f

und Farbstoffe der Strukturformeln
2. CH₃-C C=CH—CH=CH—CH = CH — CH—C—CH₃

N C=O O=C N

N N

HO₃S

HO₃S OH

COOH

CH₃-C

C=CH—CH=CH—CH=CH—CH — C—CH₃

O=C N

HO₃S

SO₃H

HO₁S

SO,H

HOOC-C C=CH—CH=CH—CH=CH — CH — C—C00H

DurGh die Verarbeitungsbäder nicht entfärbbare Farbstoffe sind ζ. B. Kupferphthalocyanin iv. I 74 '6O) der Formel

5-

sowie Methylenblau (CI 52 015) (Zinkdoppelchlorid).

6. /V

(CH₃J₂N

7. (CI 52 030) (Zinkdoppelchlorid)

CH₃

C₂H₅HN

■ ZnCIi

N(CH₃),

• ZnCIf

NHC₂H₅

Ein besonders bevorzugter Farbstoff für das lichtempfindliche Material der Erfindung ist der Farbstoff Nr. 5 Kupferphthalocyanin wegen seiner vollständigen Inertheit gegenüber der Silberhalogenidemulsion. Die Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

Zunächst wurden 2200 g hochempfindliche Silberbromidjodidemulsion hergestellt, die 5 Gew.-% Gelatine und 1,4 Mol Silberhalogenid mit 1,8 Mol-% Silberjodid enthielt

Ferner wurden 1820 g Schutzschichtlösung aus folgenden Bestandteilen hergestellt:

Entsalztes Wasser	1453,0 g
Gelatine	71,4 g
10 g feindisperse Kieselsäure in 1000 ml
1 Oprozentiger Gelatinelösung	286,0 g
Kaliumnitrat (wäßrige
25prozentige Lösung)	3,7 g
Natriumdinonylsulfobernsteinsäureester	2,5 g
1 Oprozentige Mucochlorsäurelösung
in toluolhaltigem Methanol	3,4 g

Der pH-Wert der Schutzschichtlösung wurde auf 6 eingestellt

Ein blauer transparenter Polyesterschichtträger mit einer optischen Dichte von 0,13 wurde beidseitig derart mit der Silberhalogenidemulsion begossen, so daß der Silberhaiogenidauftrag 4,5 g Silber/m² entsprach. Beide Emulsionsschichten wurden mit Schutzschichten versehen, deren Einzeldicke im getrockneten Zustand 1,35 Mikron betrug. Dieses Material wurde als Material 0 bezeichnet und diente bei den folgenden Versuchen als Vergleich. Ferner wurde in gleicher Weise ein Material 1 hergestellt, das in 1820 g Schutzschichtlösung 6,84 g Kupferphthalocyanin in Form einer 2prozentigen wäßrigen Suspension enthielt. De-in entsprach ein Farbstoffauftrag von 0,125 g/m² Schutzschicht

Ein Material 2 nach der Erfindung wurde hergestellt, das in 2200 g Emulsion 4,32 g Kupferphthalocyanin in Form einer 2prozentigen wäßrigen Dispersion enthielt Dem entsprach ein Farbstoffauftrag von 0,125 g/m² Emulsionsschicht

Ein Material 3 nach der Erfindung wurde hergestellt, das in 1820 g Schutzschichtlösung 4,08 g Kupferphthalocyanin in Form einer 2prozentigen wäßrigen Dispersion enthält Dem entsprach ein Farbstoffauftrag von 0,075 g/m² Schutzschicht Ferner enthielten 2200 g Emulsion 1,75 g Kupferphthalocyanin in Form einer 2prozentigen wäßrigen Lösung. Dem entsprach ein Farbstoffauftrag von 0,050 g/m² Emulsionsschicht

Material 4 wurde als Vergleichsmaterial hergestellt, das einen farblosen transparenten Polyesterschichtträger enthielt. 1820 g Schutzschichtlösung enthielten

9,54 g Kupferphthalocyanin in Form einer 2prozentigen wäßrigen Lösung. Dem entsprach ein Farbstoffauftrag von 0,173 g/m² Schutzschicht.

Material 5 wurde als Vergleichsmaterial mit einem transparenten farblosen Schichtträger hergestellt. 2200 g Emulsion enthielten 6,05 g Kupferphthalocyanin in Form einer 2prozentigen wäßrigen Lösung. Dem entsprach ein Farbstoffauftrag von 0,173 g/m² Emulsionsschicht.

Material 6 wurde als Vergleichsmaterial mit einem transparenten farblosen Schichtträger hergestellt. 1820 g Schutzschichtlösung enthielten 5,72 g Kupferphthalocyanin in Form einer 2prozentigen wäßrigen

Tabelle I

10

Lösung. Dies entsprach einem Farbstoffauftrag von 0,103 g/m² Schutzschicht. 2200 g Emulsion enthielten 2,44 g Kupferphthalocyanin in Form einer 2prozentigen wäßrigen Lösung. Dem entsprach ein Farbstoffauftrag von 0,070 g/m² Emulsionsschicht.

Die nachfolgende Tabelle I zeigt die einzelnen Dichtewerte für gelbes Licht, die durch den in den Schichten enthaltenen blauen Farbstoff bei den Materialien 0 bis 6 entstanden sind. Die angegebenen Werte bedeuten die reine Farbstoffabsorption in jeder Schicht, unabhängig von der Eigendichte der Schicht, die den Filterfarbstoff enthielt.

Schicht	Material	1	2	3
	0	0,205	/	0,08
Schutzschicht	I	/	0,20	0,12
Emulsionsschicht	I	0,13	0,13	0,13
Schichtträger	0,13	/	0,20	0,12
Emulsionsschicht	I	0,205	/	0,08
Schutzschicht	I

0,27

0,165

0,11

0,165

Proben der Materialien 0 bis 6 wurden auf einen schwarzen Arbeitstisch gelegt und 30 Sekunden, 1,2,4,8 und 16 Minuten mit dem reflektierten Licht einer Osram-Natriumdampflampe durch ein Gelbfilter belichtet. Die Lampe wurde so eingestellt, daß auf dem Arbeitstisch eine Beleuchtung von 2,5 Lux herrschte.

Proben aus dem nicht belichteten und belichteten Material wurden hierauf in einem Entwicklerbad folgender Zusammensetzung 5 Minuten lang bei 20⁰C entwickelt:

N-Methyl-p-aminophenolsulfat

Wasserfreies Natriumsulfit

Hydrochinon

Wasserfreies Natriumcarbonat

Kaliumbromid

Mit Wasser aufgefüllt auf

3g 50 g

9g 50 g

3g 1 1

45

Ferner wurden die Proben in einem Fixierbad folgender Zusammensetzung fixiert:

Tabelle II

Kristallines Natriumhyposulfit
Wasserfreies Natriumbisulfit
Natriumacetat
Kristalline Borsäure
Kaliumaluminiumsulfat
Mit Wasser aufgefüllt auf

400 g 30 g 20 g 10g 20 g 11

Die Schleierwerte sind in der nachfolgenden Tabelle II angegeben. Die nicht in Klammern stehenden Zahlen der ersten Spalte geben die Dichtewerte der nicht belichteten und nicht entwickelten Proben an. Die nicht in Klammern stehenden Werte in den übrigen Spalten bedeuten die Dichte der belichteten und entwickelten Proben. Diese Dichten wurden in einem Quantalog-Densitometer T D 102 mit weißem Licht gemessen. Die Werte enthalten auch die Blaufilterdichte. Die Zahlen in Klammern bedeuten den Dichtezuwachs, der von der Belichtung herrührt; sie wurden erhalten durch Subtraktion der Dichtewerte nach der Belichtung von den Dichtewerten vor der Belichtung.

Material Belichtungszeit

3ö Sekunden

i Minute

2 Minuten 4 Minuten

8 Minuten

16 Minuten

0,22
0,39
0,42
0,41
0,38
0,43
0,44

0,24 (0,02)
0,39 (0,00)
0,43 (0,01)
0,41 (0,00)
0,40 (0,02)
0,43 (0,00)
0,44 (0,00)

0,26 (0,04)
0,40 (0,01)
0,43 (0,01)
0,41 (0,00)
0,41 (0,03)
0,43 (0,00)
0,44 (0,0)

0,34 (0,12) 0,41 (0,02) 0,44 (0,02) 0,42 (0,01) 0,42 (0,04) 0,46 (0,03) 0,46 (0,02) 0,56 (0,34)
0,46 (0,07)
0,47 (0,05)
0,46 (0,05)
0,50 (0,12)
0,52 (0,09)
0,51 (0,07)

1,04 (0,82)
0,56 (0,17)
0,56 (0,14)
0,55 (0,14)
0,70 (0,32)
0,64 (0,21)
0,61 (0,17)

1,74 (1,52) 0,81 (0,42) 0,79 (0,37) 0,78 (0,37) 1,16 (0,78) 0,94 (0,51) 0,90 (0,46)

Beispiel

Gemäß Beispiel 1 wurde ein Vergleichsmaterial A hergestellt, das in 1820 g Schutzschichtlösung 2,72 g hergestellt, das jedoch weniger lichtempfindlich war. Ktipferphthalocyanin enthielt Dem entsprach ein Ferner wurde ein Material B analog dem Material A Farbstoffauftrag von 0,050 g/m² Schutzschicht 2200 g

10

der Emulsion enthielten 2,64 g Kupferphthalocyanin. Dem entsprach ein Farbstoffauftrag von 0,070 g/m² Emulsionsschicht. Die beiden Materialien wurden belichtet und gemäß Beispiel 1 entwickelt und fixiert.

Tabelle III

In der nachfolgenden Tabelle III sind die Schleierwerte der beiden Materialien in einer in der Tabelle II entsprechenden Weise angegeben.

Belichtungszeit

30 Sekunden

1 Minute

2 Minuten 4 Minuten 8 Minuten

16 Minuten

Material A

0,20 (0,00) 0,31 (0,02) 0,33 (0,04) 0,36 (0,07) 0,54 (0,25) 0,86 (0,57) 1,41 (1,12)

Material B

0,54 (0,00) 0,54 (0,00) 0,54 (0,00) 0,54 (0,00) 0,57 (0,03) 0,58 (0,04) 0,63 (0,09)

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Lichtempfindliches Aufzeichnungsmaterial für radiographische Zwecke, bestehend aus einem Schichtträger, der beiderseits mit einer Schutzschicht überzogene Silberhalogenidemulsionsschichten aufweist und einen Farbstoff mit hoher Adsorption für gelbes und hoher Durchlässigkeit für blaues Licht enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmaterial gegenüber gelbem Licht eine Gesamtdichte von mindestens 0,4 und gegenüber blauem Licht von höchstens 0,1 aufweist, wobei der Farbstoff im Schichtträger und symmetrisch dazu in den darauf aufgetragenen Schichten derart verteilt ist, daß 15 bis 35 Prozent der Gesamtdichte gegenüber gelbem Licht auf den Schichtträger und der Rest zu gleichen Teilen auf die Emulsions- und Schutzschichten entfällt, wobei die beiden Emulsionsschichten zusammen mindestens 50 Prozent des restlichen Farbstoffes enthalten.

2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbstoff im Schichtträger, in den Emulsionsschichten und in den Schutzschichten enthalten ist.

3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es als Farbstoff Kupferphthalocyanin enthält.