DE2953047C1

DE2953047C1 - Bildaufzeichnungsmaterial,Verfahren zur Aufzeichnung eines Bildes und Kamera zur Durchfuehrung des Verfahrens zur Aufzeichnung eines Bildes

Info

Publication number: DE2953047C1
Application number: DE2953047A
Authority: DE
Inventors: Valerij A. &Scaron;achunov; Vitalij S. Moskva Doev; Jurij L. Frjazino Moskovskoj oblasti Kopylov; Iosif M. Moskva Koteljanskij; Valerij B. Frjazino Moskovskoj oblasti Krav&ccaron;enko; Jakov A. Monosov
Original assignee: INST RADIOTEKH ELEKTRON
Current assignee: INST RADIOTEKH ELEKTRON
Priority date: 1978-08-29
Filing date: 1979-08-28
Publication date: 1983-12-15
Also published as: GB2061823A; WO1980000501A1; JPS55500702A; DE2953047A1; GB2061823B

Description

Die Erfindung betrifft ein Bildaufzeichnungsmaterial mit einem Schichtträger, einer darüberliegenden Abbildungsschicht, die in einem schmelzbaren Bindemittel eine Dispersion strahlungsempfindlicher Teilchen enthält, die unter Einwirkung von elektrischen oder magnetischen Kräften orientierbar sind, wobei die Lichtdurchlässigkeit orientierter Teilchen gegenüber der von nicht-orientierten Teilchen verschieden ist und mit einer die Abbildungsschicht abdeckenden lichtdurchlässigen Schutzschicht.

Weiterhin trifft die Erfindung ein Verfahren zur Aufzeichnung eines Bildes, bei dem ein Bildaufzeichnungsmaterial mit einem Schichtträger, einer darüberliegenden Abbildungsschicht, die in einem schmelzbaren Bindemittel eine Dispersion strahlungsempfindlicher Teilchen enthält, die unter Einfluß von elektrischen oder magnetischen Kräften orientierbar sind, wobei die Lichtdurchlässigkeit orientierter Teilchen gegenüber der von nicht-orientierten Teilchen verschieden ist und mit einer die Abbildungsschicht abdeckenden lichtdurchlässigen Schutzschicht erwärmt, bildmäßig belichtet, einem Kraftfeld ausgesetzt und anschließend abgekühlt wird.
Schließlich betrifft die Erfindung eine Kamera zur Durchführung dieses Verfahrens mit einer Einheit zum Erwärmen des Bildaufzeichnungsmaterials.

Ein Bildaufzeichnungsmaterial der eingangs genannten Art ist aus der US-PS 39 72 715 bekannt. Auf einem Träger ist dort eine elektrisch leitende Schicht angeordnet, auf welcher wiederum die Abbildungsschicht aufgebracht ist. Letztere besteht aus einem thermisch schmelzbaren Bindemittel, welches eine Dispersion lichtempfindlicher Partikel enthält. Durch einen elektrischen Strom wird die leitende Schicht erwärmt und damit die Abbildungsschicht. Durch Anlegen eines äußeren elektrischen Feldes und gleichzeitige Bestrahlung mit Licht werden die dem Licht ausgesetzten lichtempfindlichen Partikel in der erweichten Schicht längs den Feldlinien des elektrischen Feldes durch Wirkung ihres Dipolmomentes ausgerichtet bzw. gedreht. Durch Abkühlung des schmelzbaren Bindemittels wird das so erhaltene »Bild« fixiert.
Ein »Löschen« eines fertigen Bildes ist dadurch

möglich, daß die Abbildungsschicht über die Schmelztemperatur erwärmt und dann einem elektrischen Wechselfeld ausgesetzt wird, wodurch eine Zufallsverteilung der Ausrichtung der lichtempfindlichen Partikel erhalten wird.

Ein Nachteil dieses Bildaufzeichnungsmaterials liegt in dem relativ schwachen Kontrast der fertigen Bilder. Bei dem Verfahren der eingangs genannten Art, das ebenfalls aus der US-PS 39 72 715 bekannt ist, wird die Abbildungsschicht zuerst erwärmt, dann gleichzeitig einem elektrischen, durch Koronaentladung erzeugten elektrischen Feld ausgesetzt und belichtet und anschließend abgekühlt. Nachteilig hieran ist, daß eine Ausrichtung der lichtempfindlichen Partikel solange erfolgt, wie die Abbildungsschicht geschmolzen und das elektrische Feld wirksam ist, d. h. auch wenn die bildmäßige Belichtung nicht mehr erfolgt. Hieraus folgt, daß entweder solange belichtet werden muß, bis das geschmolzene Bindemittel wieder erstarrt ist oder bis die Wirkung des elektrischen Feldes verschwunden ist, was bedeutet, daß alle elektrischen Ladungsträger im Moment des Abschaltens der Belichtung abgeführt sein müssen. Werden diese Forderungen nicht erfüllt, so führt eine ungewollte Orientierung einzelner Partikel wiederum zu einer Bildunschärfe und zu einem schwachen Kontrast.

Obwohl in der US-PS 39 72 715 nicht detailliert beschrieben, muß eine Kamera für das dort beschriebene Bildaufzeichnungsmaterial eine Einheit zum Erwärmen des Bildaufzeichnungsmaterials haben, was dort durch die elektrisch leitende Schicht und eine entsprechende Stromquelle erfolgt.

Aus der DE-AS 12 88 913 ist ein Bildaufzeichnungsmaterial bekannt, das wie folgt aufgebaut ist: Auf einem transparenten Schichtträger ist — gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer transparenten leitenden Schicht — eine Abbildungsschicht aufgebracht. Diese Schicht weist einen Schmelzpunkt auf, der unter dem des Schichtträgers liegt. Weiterhin enthält die Abbildungsschicht eine Dispersion dielektrischer Teilchen, die unter Anwendung von Wärme und unter Einfluß elektrischer Kräfte orientierbar sind. Die Lichtdurchlässigkeit der orientierten Teilchen ist gegenüber der der dispergierten Teilchen verschieden, wodurch wiederum ein Bild erzeugt wird. Die Abbildungsschicht kann weitere Materialien enthalten, beispielsweise in Form von eingeschlossenen Gasbläschen oder von Farbstoffkapseln.

Die Erzeugung eines Bildes erfolgt hierbei dadurch, daß auf einem nicht näher beschriebenen elektrophoto- >o graphischen Aufzeichnungsmaterial ein elektrostatisches Ladungsbild erzeugt wird, das auf die Abbildungsschicht übertragen wird. Unter Wärmeeinwirkung, beispielsweise durch eine Infrarotlampe, wird die elektrostatisch aufgeladene Abbildungsschicht auf eine Temperatur schwach oberhalb ihres Schmelzpunktes erhitzt, worauf die Oberflächenspannung und die elektrostatischen Kräfte zu einer Orientierung der dielektrischen Teilchen in Richtung des elektrostatischen Feldes der Bildladungen führen. Hierdurch entsteht ein optischer Kontrast in den zuvor geladenen Bildbereichen gegenüber dem Hintergrund.

Auch hier ist jedoch der optische Kontrast verhältnismäßig schwach. Aus diesem Grunde schlägt die DE-AS 88 913 daher auch die Anwendung polarisierten Lichtes vor sowie die Verwendung der Gasbläschen bzw. der Farbstoffkapseln.

Die Wirkung der Gasbläschen soll darin bestehen, daß das Bildaufzeichnungsmaterial in den die Ladung tragenden Bereichen nach Anwendung von Wärme durch die elektrostatischen Kräfte zusammengepreßt wird, wobei die Bläschen zusammenfallen und ein transparentes Bild in einem opaken Untergrund zurücklassen. Dies setzt voraus, daß die entsprechenden Gasbläschen vollständig zusammenfallen, was wiederum von der Verteilungsdichte der elektrostatischen Ladungsträger und damit von der Lichtintensität in dem entsprechenden Bereich abhängt. Auch ist das Auflösungsvermögen eines derartigen Bildaufzeichnungsmaterials durch die Größe der Gasbläschen und deren räumliche Verteilung in der schmelzbaren Schicht bestimmt.

Aus der US-PS 27 98 959 ist schließlich eine Kamera für thermographische Aufzeichnungen bekannt, welche photoleitfähiges Material verwendet. Der elektrische Widerstand dieses Materials ändert sich somit entsprechend dem optischen Bild. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung wird dieses Material dann lokal entsprechend seinem elektrischen Widerstand unterschiedlich erwärmt. Die Farbe dieses Materials ändert sich wiederum in Abhängigkeit von der Temperatur. Somit besitzt diese Kamera eine Einheit zur Erwärmung ihres Bildaufzeichnungsmaterials.

Aufgabe der Erfindung ist es, das bekannte Bildaufzeichnungsmaterial, das Verfahren zur Aufzeichnung eines Bildes sowie die Kamera zur Durchführung des Verfahrens dahingehend zu verbessern, daß ein verbesserter Bildkontrast erhalten wird.

Diese Aufgabe wird bei dem Bildaufzeichnungsmaterial dadurch gelöst, daß die strahlungsempfindlichen Teilchen aus ferroelektrischen oder magnetischen Stoffen bestehen, die bei Aufzeichnungstemperatur einen Phasenübergang mit einer sprunghaften Änderung der elektrischen oder magnetischen Dipolmomente haben.

Vorzugsweise weisen die Phasenübergänge der strahlungsempfindlichen Teilchen in Abhängigkeit von der Temperatur eine Hysterese auf. Als Materialien für die strahhingsempfindlichen Teilchen werden folgende Materialien bevorzugt: Manganarsenid (MnAs), Bariummetatitanat (BaTiOi), mit Chrom dotiertes Triglyzinsulfat, mit Kupfer dotiertes Zinksulfid, mit Chrom legiertes Kaliumnitrat, deuteriertes Triglyzinsulfat, Gadoliniumeisengranat (Gd₃FesOi2), Manganzinkferrit (46Mol-% MnO, 22 Mol-% ZnO, 32 Mol-% Fe₂O₃), Selen mit Zuschlag von Tellur, ferromagnetisches Spinell (Zn₀J₂Ni(UsFe₂O₄), Karnaubawachs oder Ferrogranat (Y₃Fe₄₁₅AIo^Oi₂).

Hinsichtlich des Verfahrens zur Aufzeichnung eines Bildes mit dem erfindungsgemäßen Bildaufzeichnungsmaterial wird die oben angegebene Aufgabe dadurch gelöst,

daß auf eine Temperatur erwärmt wird, bei der das Bindemittel geschmolzen, eine sprunghafte Änderung der elektrischen oder magnetischen Dipolmomente der Teilchen (4) noch nicht erfolgt ist,
daß durch die bildmäßige Belichtung eine bildmäßig verteilte Erhöhung der Temperatur bewirkt wird, bei der die sprunghafte Änderung der Dipolmomente erfolgt und

daß ein homogenes elektrisches oder magnetisches Kraftfeld impulsförmig zumindest während eines Teiles der Belichtungszeit senkrecht zur Bildebene auf das Bildaufzeichnungsmaterial einwirkt.

Die Probleme der ungewollten Orientierung der strahlungsempfindlichen Teilchen werden somit vermie-

den, da eine Orientierung nur dann stattfindet, wenn das Kraftfeld angelegt ist, wobei durch das impulsförmige Kraftfeld ohne weiteres sichergestellt werden kann, daß es kürzer auf das Bildaufzeichnungsmaterial einwirkt als die Belichtung.

Die Kamera zur Durchführung des Verfahrens ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß eine Quelle für die Erzeugung eines homogenen elektrischen oder magnetischen Kraftfeldes senkrecht zur Bildebene vorgesehen ist, daß eine Steuereinheit die Quelle impulsartig in Abhängigkeit von der Belichtung schaltet und daß eine weitere Steuereinheit die Einheit zum Erwärmen des Bildaufzeichnungsmaterials vor der Belichtung einschaltet und nach der Belichtung abschaltet oder in einen eine beschleunigte Abkühlung ermöglichenden Zustand bringt.

Vorzugsweise enthält die letztgenannte Einheit Thermoelemente zur Erwärmung und Abkühlung des Bildaufzeichnungsmaterials. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist für die Kamera eine Bildlöscheinrichtung vorgesehen, welche eine Einheit zum Erwärmen des Bildaufzeichnungsmaterials, eine Lichtquelle für homogenes Licht, einen offenbaren Verschluß zwischen Bildaufzeichnungsmaterial und Lichtquelle und einen Ultraschallschwinger, der in unmittelbarer Nähe des Bildaufzeichnungsmaterials angeordnet ist, enthält.

Mit der Erfindung wird somit die Möglichkeit geschaffen mit silberfreiem Bildaufzeichnungsmaterial Bilder hohen Kontrastes zu erzeugen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Schnittansicht des Bildaufzeichnungsmaterials der Erfindung,

Fig.2 eine Schnittansicht ähnlich Fig. 1 mit nadeiförmigen strahlungsempfindlichen Teilchen,

Fig.3 eine Schnittansicht ähnlich Fig. 1 mit strahlungsempfindlichen Teilchen, die in einem äußeren Kraftfeld Fäden bilden,

Fig.4 eine Schnittansicht ähnlich Fig. 1, wobei die strahlungsempfindlichen Teilchen umhüllt sind,

F i g. 5 eine Gesamtansicht des Bildaufzeichnungsmaterials, bei dem eine Abbildungsschicht zellenweise verteilt ist,

F i g. 6 eine Schnittansicht des Bildaufzeichnungsmaterials in einem Kraftfeld H zur Erläuterung des Verfahrens der Erfindung,

F i g. 7 eine Schnittansicht einer Kamera zur Durchführung des Verfahrens mit einer Quelle für ein impulsartiges homogenes magnetisches Kraftfeld,

F i g. 8 eine Schnittansicht ähnlich F i g. 7 mit einer Quelle für ein impulsartiges homogenes elektrisches Feld,

F i g. 9 eine Schnittansicht ähnlich F i g. 7 mit einem Photowiderstand zur Erhöhung des Bildkontrastes,

Fig. 10 eine Schnittansicht ähnlich Fig.7 mit einer Bildlöscheinrichtung,

F i g. 11 eine Schnittansicht ähnlich F i g. 2 mit zwei stromleitenden Schichten, und

Fig. 12 eine Schnittansicht ähnlich Fig.6 mit einem Photowiderstand, der an eine Spannungsquelle angeschlossen ist.

Das Bildaufzeichnungsmaterial enthält einen Schichtträger 1 (F i g. 1), auf den eine Abbildungsschicht 2 eines strahlungsempfindlichen Materials aufgebracht ist. Die Abbildungsschicht 2 besteht aus einem schmelzbaren Bindemittel 3 und aus gleichmäßig über das Bindemittel 3 verteilten strahlungsempfindlichen Teilchen 4. Unter der Gleichmäßigkeit der Verteilung wird eine gleiche durchschnittliche optische Dichte über die gesamte Oberfläche des Trägers verstanden. Die Erweichungstemperatur des Bindemittels 3 liegt unter der Aufzeichnungstemperatur, und die optische Dichte des Bindemittels 3 ist kleiner als die optische Dichte der strahlungsempfindlichen Teilchen 4.

Die Teilchen 4 weisen unter der Wirkung einer eigenen oder reflektierten Strahlung eines aufzuzeichnenden Objektes im festen Zustand ein sich sprunghaft änderndes Dipolmoment bei der Aufzeichnungstemperatur auf. Als Teilchen 4 eignen sich ferroelektrische oder magnetische Werkstoffe mit einem Phasenübergang bei der Aufzeichnungstemperatur mit einer Änderung der elektrischen bzw. magnetischen Symmetrie. Die Teilchen 4 besitzen in einem Gemisch im Bereich der Aufzeichnungstemperaturen bei Vorhandensein eines Dipolmomentes ein Fadenziehvermögen in Richtung der Kraftfeldlinien senkrecht zur Oberfläche des Trägers unter Einwirkung eines äußeren Kraftfeldes auf den Träger. Unter dem Bereich der Aufzeichnungstemperaturen wird ein Temperaturbereich verstanden, in dem eine Information aufgezeichnet wird.

Über der Abbildungsschicht 2 liegt eine lichtdurchlässige Schutzschicht 5 aus einem Werkstoff, dessen optische Dichte unterhalb der optischen Dichten des Bindemittels 3 und der Teilchen 4 liegt.

Bei Verwendung eines ferroelektrischen oder magnetischen Werkstoffes als Werkstoff der Teilchen 4 wird der Bereich der Aufzeichnungstemperaturen durch folgende Bedingung bestimmt: die Erhitzung der Teilchen durch Absorption der Strahlungsenergie muß die Temperatur der Teilchen auf einen Wert erhöhen, der für einen Phasenübergang des Werkstoffes der Teilchen im festen Zustand ausreichend ist. Beim Phasenübergang erfolgt eine Änderung der elektrischen bzw. magnetischen Symmetrie des Werkstoffes, die ein Entstehen oder Verschwinden eines Dipolmomentes des Teilchen sichert. Die Bildaufzeichnungstemperatur ist also für einen Träger gleich der Temperatur des Phasenüberganges des Werkstoffes der Teilchen.

Die Teilchen 4 der F i g. 2 sind nadeiförmig und besitzen ein Fadenziehvermögen. Das Verhältnis der Länge der Teilchen zum Durchmesser wird über drei gewählt. Hierbei lassen sich bei günstiger Dicke der Abbildungsschicht 2 bei der Bildung von Fäden 6 (F i g. 3) mehr als fünf Teilchen einfügen. Die Abmessungen der Teilchen 4 und deren Konzentration im heterogenen Gemisch werden durch die Bildauflösung und den gewünschten Bildkontrast bestimmt. Bei einer Abmessung der Teilchen 4 von 0,3 bis 20 μπι beträgt die zweckmäßige Dicke der Abbildungsschicht 2 2 bis 100 μπι. Die Konzentration der Teilchen 4 kann in weiten Grenzen in Abhängigkeit von der Abmessung der Teilchen, der Dicke der Abbildungsschicht 2 und anderen Faktoren variieren und macht 5 bis 40 Vol.-% aus.

Zur Kontrasterhöhung können die Teilchen 4 eine Hülle 7 (F i g. 4) aus einem Werkstoff besitzen, dessen optische Dichte oberhalb der optischen Dichte des Werkstoffes der Teilchen liegt. Hierbei wird als ein auf die magnetischen Teilchen aufzutragender Werkstoff ein nichtmagnetisches Material und als ein auf die Teilchen aus Ferroelektrikum aufzutragender Werkstoff ein eine Dipol- oder Ionenpolarisierbarkeit besitzendes Dielektrikum gewählt. Die Erweichungs-

temperatur des Materials der Hülle liegt über dem Bereich der Aufzeichnungstemperaturen, damit die Hülle 7 bei einer Bildaufzeichnung nicht schmilzt.

Das Bindemittel 3 ist aus einem Werkstoff, dessen optische Dichte kleiner als die optische Dichte der Teilchen 4 ist und dessen Erweichungstemperatur unterhalb des Bereiches der Aufzeichnungstemperatur liegt. Unter der Erweichungstemperatur wird eine Temperatur verstanden, bei der die Viskosität des Bindemittels 3 auf einen für eine Änderung einer räumlichen Lage der Teilchen 4 ausreichenden Wert abfällt. Die für eine Bildung der Fäden 6 aus den Teilchen 4 in einem äußeren Kraftfeld benötigte Zeit ist von der Viskosität des Bindemittels 3 im Bereich der Aufzeichnungstemperaturen abhängig.

Die Verringerung der Viskosität des Bindemittels 3 wird bei einer Bildaufzeichnung durch Wahl eines Werkstoffes als Bindemittel 3 mit einer Aggregatumwandlungstemperatur erreicht, bei der die Viskosität schlagartig abnimmt. Es ist zweckmäßig, daß die Erweichungs- oder Schmelztemperatur des Bindemittels nicht mehr als um 10° unter der Aufzeichnungstemperatur liegt.

Als Teilchen 4 sind vorzugsweise ferroelektrische oder magnetische Werkstoffe mit einer Hysterese der Temperaturen des Phasenüberganges einzusetzen, bei dem eine sprunghafte Änderung der elektrischen oder magnetischen Symmetrie der Eigenschaften des Werkstoffes eintritt. Es werden beispielsweise magnetische Werkstoffe verwendet, die einen Übergang in einen unmagnetischen Zustand bei einer höheren Temperatur als einen umgekehrten Übergang in einem magnetischen Zustand bei einer Abkühlung aufweisen. Beispiele für derartige Werkstoffe sind: Magnetwerkstoff Manganarsenid MnAs, bei dem der Übergang aus einem magnetischen in einen unmagnetischen Zustand bei einer Temperatur von 40⁰C und der Übergang aus einem unmagnetischen in eine.n magnetischen Zustand bei einer Abkühlung auf 31 °C erfolgt; Ferroelektrikum Bariummetatitanat BaTiOj, bei dem die Temperatur des Überganges aus einem ferroelektrischen in einen nicht ferroelektrischen Zustand bei einer Erwärmung auf 120⁰C und der Übergang aus einem nicht ferroelektrischen in einen ferroelektrischen Zustand bei einer Abkühlung auf 115°C erfolgt.

Als Bindemittel 3 wird ein Werkstoff benutzt, der strahlenfest ist, d. h. der seine chemischen und physikalischen Eigenschaften nicht ändert und keine chemische Reaktion mit Werkstoffen eingeht, aus denen die anderen Elemente des Bildaufzeichnungsmaterials so hergestellt sind. Beispiele für Werkstoffe, aus denen das Bindemittel hergestellt werden kann, sind: Wachse, Paraffine, Harze, thermoplastische Polymere, die aus der Gruppe von Polyolefinen, Polyestern, Polystyrolen, Polyvinylen, Fluoroplasten, Polyacrylaten, Polydienen, Celluloseäthern gewählt sind, sowie Oligomere, mehrwertige Alkohole und Fettsäuren.

Zur Erhöhung des Kontrastes ist die Abbildungsschicht 2 in Zellen 8 (Fig.5) beispielsweise mit Hilfe eines Polymergitters 9 aufgeteilt. Das Gitter 9 ist aus einem Polymer hergestellt, dessen optische Dichte und Brechungsindex nahe der optischen Dichte und des Brechungsindexes des Bindemittels 3 sind. Die Querabmessungen der Zellen 8 überschreiten die Dicke der Abbildungsschicht 2. Es ist auch möglich, das Bindemittel und die Teilchen aus jeweils mehreren Komponenten zusammenzusetzen.

Das Bildaufzeichnungsverfahren für das beschriebene Bildaufzeichnungsmaterial läuft wie folgt ab. Zuerst wird der Schichtträger 1 gleichmäßig auf eine Temperatur unterhalb der Aufzeichnungstemperatur aber oberhalb der Erweichungstemperatur des Bindemittels 3 (F i g. 6) erwärmt. Hierbei nimmt die Viskosität des Bindemittels 3 ab. Die Zeit der Umverteilung der Teilchen 4 im äußeren Kraftfeld beträgt 0,1 s und weniger bei einer sich in Grenzen von etwa 10³ Nsm~² bewegenden Viskosität. Auf das Bildaufzeichnungsmaterial wird eine Strahlung von einem aufzuzeichnenden Objekt projiziert. Von den helleren Abschnitten des Objekts fällt auf das Material ein intensiverer Lichtstrom auf Unter der Strahlungswirkung verlieren oder gewinnen die Teilchen 4 auf den helleren Abschnitten des Bildaufzeichnungsmaterials ein Dipolmoment.

Für die aus ferroelektrischen oder magnetischen Werkstoffen hergestellten Teilchen sind ein Verlust oder eine Gewinnung des Dipolmomentes auf eine Erhitzung der Teilchen durch Absorption der Strahlungsenergie auf eine Temperatur zurückzuführen, die für einen Phasenübergang des Werkstoffes der Teilchen im festen Zustand ausreicht, bei dem eine Änderung einer elektrischen bzw. magnetischen Symmetrie des Werkstoffes eintritt.

Dann wird auf das Bildaufzeichnungsmaterial durch ein äußeres impulsartiges homogenes Kraftfeld H eingewirkt, dessen Kraftlinien senkrecht zur Oberfläche des Bildaufzeichnungsmaterials verlaufen. Hierbei büßen die Bereiche der Abbildungsschicht 2, die in dem Augenblick der Einwirkung des Kraftfeldes ein Dipolmoment aufweisende Teilchen enthalten, ihre optische Dichte normal zur Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials ein. Die Verringerung der optischen Dichte erfolgt wegen der Bildung von dünnen langen Fäden 6 senkrecht zur Oberfläche des Bildaufzeichnungsmaterials durch die ein Dipolmoment aufweisenden Teilchen. Die Teilchen 4 werden zu Einzelfäden 6 oder gruppenweise senkrecht zur Oberfläche des Bildaufzeichnungsmaterials gezogen.

Die Bceiche der Abbildungsschicht 2, die die kein Dipolmome.t während der Einwirkung des äußeren Kraftfeldes H besitzenden Teilchen enthalten, ändern ihre optische Dichte nicht. Es erfolgt eine Änderung der optischen Dichte der Schicht 2 des strahlungsempfindlichen Materials entsprechend der Intensitätsverteilung eines Lichtstroms vom aufzuzeichnenden Objekt; es wird also ein sichtbares Bild des Objekts gebildet. Bei der geschilderten Ausführungsform ergibt sich ein Negativbild.

Das erhaltene Bild wird durch Abkühlung des Bildaufzeichnungsmaterials unter die Erweichungstemperatur des Bindemittels 3 fixiert. Die Viskosität des Bindemittels 3 nimmt zu. Hierbei beginnt die Fixierung in dem Augenblick der Beendigung der Projizierung. Die Erhaltung eines negativen oder positiven sichtbaren Bildes wird dadurch bestimmt, ob die Teilchen ein Dipolmoment im Vorgang der Bildprojektion verlieren oder gewinnen.

Die Bildaufzeichnung erfolgt entweder durch eine gleichzeitige Projizierung sämtlicher Punkte des aufzuzeichnenden Objekts oder punkt- bzw. bitweise.

Das Bildaufzeichnungsmaterial gestattet es, ein Bild mehrfach aufzuzeichnen und zu löschen. Der Löschvorgang und die Vorbereitung auf eine nachfolgende Aufzeichnung wird dadurch bestimmt, ob die Teilchen 4 beim Aufzeichnungsvorgang ein Dipolmoment verlieren oder gewinnen. Wenn die Teilchen 4 ein

Dipolmoment gewinnen, so geschehen die Bildlöschung und die Vorbereitung des Bildaufzeichnungsmaterials auf eine neue Bildaufzeichnung wie folgt. Zuerst wird die Abbildungsschicht 2 auf eine Temperatur oberhalb der Erweichungstemperatur des Bindemittels 3, d. h. auf eine Temperatur erwärmt, bei der die Viskosität des Bindemittels 3 auf einen für eine Durchmischung des Teilchen 4 ausreichenden Wert abfällt. Mittels Ultraschallschwingungen werden die Teilchen vermischt, bis sie über das Bindemittel 3 homogen verteilt sind. Die Abbildungsschicht 2 wird dann unter die Erweichungstemperatur des Bindemittels 3 abgekühlt.

Für die Teilchen 4, die ein Dipolmoment im Bildaufzeichnungsvorgang verlieren, erfolgen der Löschvorgang der Bildaufzeichnung und die Vorbereitung für die Aufzeichnung folgenderweise. Das Bildaufzeichnungsmaterial wird über die Erweichungstemperatur des Bindemittels 3 erwärmt. Falls die Teilchen aus einem magnetischen oder ferroelektrischen Stoff ausgeführt sind, wird auf die Temperatur eines Phasenüberganges des Werkstoffes der Teilchen erhitzt, bei dem sich im festen Zustand die magnetische oder die elektrische Symmetrie des Werkstoffes der Teilchen ändert. Dann werden gleichzeitig ein impulsartiges homogenes elektrisches oder magnetisches Feld aufgebaut und das Bildaufzeichnungsmaterial durch homogenes Licht beleuchtet, wobei die Teilchen ein zusätzliches Dipolmoment gewinnen. Das Bildaufzeichnungsmaterial wird dann abgekühlt, ohne daß das äußere homogene Kraftfeld abgebaut wird. Bei einer Temperatur der Abbildungsschicht 2 des strahlungsempfindlichen Materials oberhalb der Erweichungstemperatur des Bindemittels werden das impulsartige homogene elektrische Feld und die Beleuchtung abgeschaltet. Die Teilchen werden bis zu ihrer homogenen Verteilung im Bindemittel, beispielsweise mit Hilfe eines Ultraschalls oder eines Wirbelfeldes, dessen Feldstärkevektor parallel zur Ebene des Bildaufzeichnungsmaterials ist, vermischt und die Abbildungsschicht 2 wird unter die Erweichungstemperatur des Bindemittels 3 abgekühlt.

Die Kamera 10 (F i g. 7) zur Durchführung des Bildaufzeichnungsverfahrens enthält ein von ihr angeordnetes Bildprojektionsmittel 11 mit einer Steuereinheit 12. Bei der geschilderten Ausführungsform stellt das Mittel 11 ein System von in einem Gehäuse 14 untergebrachten Linsen 13, eine Blende 15 und einen Verschluß 16 dar. Die Einheit 12 ist in der Kamera 10 untergebracht und an den Verschluß 16 angeschlossen. Die Einheit 12 steuert den Zeitpunkt des Anfangs der Projizierung und die Belichtungszeit, was mittels einer außen an der Kamera 10 angeordneten Taste 17 verwirklicht wird.

In der Kamera 10 ist ein Mittel 18 zur Vorgabe einer räumlichen Lage des Bildaufzeichnungsmaterials 19 untergebracht. Bei der beschriebenen Ausführungsform enthält das Mittel 18 zwei Stützstäbe 20, ein Andruckfenster 21 und zwei Rollen 22 zur Umspulung des Bildaufzeichnungsmaterials 19. In unmittelbarer Nähe des Mittels 18 ist eine Einheit 23 zum Erwärmen und Abkühlen des Bildaufzeichnungsmaterials mit einer Steuereinheit 24 untergebracht. Die Einheit 23 dient auch zur Temperaturstabilisierung. Sie enthält in der beschriebenen Ausführungsform eine Quelle 25 zur Erwärmung und Abkühlung in Form von Thermoelementen sowie eine Speisequelle 26. Die Steuertaste 27 der Steuereinheit 24 ist auf der Außenseite der Kamera 10 angeordnet.

In der Kamera 10 ist auch eine Quelle 28 für ein impulsartiges homogenes Kraftfeld mit einer Steuereinheit 29 zum Ein- und Ausschalten der Quelle untergebracht. Die Quelle ist in der Weise angeordnet, daß die Kraftlinien senkrecht auf der Oberfläche des Bildaufzeichnungsmaterials stehen. In der geschilderten Ausführungsform ist eine Quelle 28 für ein impulsartiges homogenes Magnetfeld dargestellt. Die Steuereinheit 29 ist elektrisch mit der Einheit 12 gekoppelt. Die elektrische Kopplung erfolgt mittels eines Synchronisier- und Zeitverzögerungsteiles 30, dessen Eingang an einen Ausgang 31 der Steuereinheit 12 und dessen Ausgang an den Eingang 32 der Steuereinheit 29 angeschlossen ist. Hierbei ist ein zweiter Ausgang 33 der Steuereinheit 12 an einen Eingang der Steuereinheit 24 angeschlossen. An die Steuereinheit 29 ist eine Speisequelle 34 geschaltet.

Es ist eine Ausführungsform möglich, wo als Quelle 28 (Fig.8) eine Quelle für ein impulsartiges homogenes elektrisches Feld zur Anwendung kommt. Dies ist in dem Falle erforderlich, wenn als Material der Teilchen 4 Ferroelektrika verwendet werden.

Zur Erhöhung des Bildkontrastes wird eine Platte 35 (F i g. 9) eines Photowiderstandes verwendet, die in das Andruckfenster 21 eingebaut wird. Die Platte 35 ist an eine Schalteinheit 36 für einen Photowiderstand angeschlossen, an die eine Speisequelle 37 gelegt ist.

Zur Ermöglichung einer mehrmaligen Aufzeichnung auf dem gleichen Bildaufzeichnungsmaterial 19 ist eine Bildlöscheinrichtung 38 (Fig. 10) vorgesehen. Bei der dargestellten Ausführungsform enthält diese eine zusätzliche Einheit 39 zum Erwärmen ähnlich der Einheit 23. Die Einheit 39 weist eine Quelle 40 zur Erwärmung in Form von Thermoelementen und eine Speisequelle 41 auf. Die Steuereinheit 42 hierfür ist in der Kamera 10 untergebracht und eine Steuertaste 43 für diese Steuereinheit 42 ist an der Außenseite der Kamera 10 angebracht. In unmittelbarer Nähe der Einheit 39 liegt ein Ultraschallgenerator 44, dessen Start- und Stopptaste 45 gleichfalls an der Außenseite der Kamera 10 angeordnet ist. In unmittelbarer Nähe der Einheit 39 liegt auch eine Quelle 46 für ein impulsartiges homogenes Kraftfeld mit einer Steuereinheit 47. Die Kraftlinien der Quelle 46 verlaufen senkrecht zur Oberfläche des Bildaufzeichnungsmaterials 19. An die Steuereinheit 47 ist eine Speisequelle 48 angeschlossen. Eine Steuertaste 49 für die Steuereinheit 47 ist an der Außenseite der Kamera 10 angeordnet

Die Bildlöscheinrichtung 38 enthält eine Belichtungseinheit 50 für das Bildaufzeichnungsmaterial. In der geschilderten Ausführungsform verfügt die Belichtungseinheit 50 über eine Lichtquelle 51 für ein homogenes Licht, deren Lichtstrom L\ auf ein System von Linsen 52 einfällt.
Über eine Blende 53 und einen Verschluß 54 trifft ein gebündelter Strom Li auf das Bildaufzeichnungsmaterial. Der Verschluß 54 ist mit einer Steuereinheit 55 versehen, deren Steuertaste 56 an der Außenseite der Kamera 10 angebracht ist. Es ist auch ein Steuerelement 57 für die Lichtquelle 51 vorgesehen, das an diese und an den Ausgang der Steuereinheit 55 angeschlossen ist.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele des Bildaufzeichnungsmaterials und des Bildaufzeichnungsverfahrens für diese beschrieben.

Beispiel 1

Der Schichtträger 1 (F i g. 1) besteht aus einer 60 μπι dicken Polyäthylenterephthalatfolie. Als Bindemittel 3 dient Polytrimethylenpimelat mit einer Erweichungs-

temperatur von 6O⁰C. Die Teilchen 4 sind aus ferromagnetischem Spinell Zno.72—Nio^eFe204 mit einer Temperatur des Phasenüberganges — Curiepunkt — im festen Zustand von 75° C. Die Abmessung der Teilchen 4 beträgt 2 bis 4 μηι, ihre Konzentration im Bindemittel 25 Vol.-% und die Dicke der Abbildungsschicht 2 ist 40 μηι. Auf die Abbildungsschicht 2 ist eine Schutzschicht 5 aus Cellulosetriacetat aufgetragen, mit einer Dicke von 5 μπι. Zur Aufzeichnung wird ein homogenes impulsartiges Magnetfeld verwendet. Die Aufzeichnungstemperatur beträgt 75° C. Das aufgezeichnete Negativbild ist stabil bis zu einer Temperatur von 60° C. Bei einer Energiedichte der Belichtung von 10~² J/cm² erfolgt die Aufzeichnung während 10~² s.

Beispiel 2

Das Bildaufzeichnungsmaterial ist wie im ersten Beispiel nur ist der Schichtträger 1 rauh mit einer beinahe kreisförmigen Streuindikatrix für eine Ausstrahlung, bei der das aufgezeichnete Bild abgetastet wird, wobei als Schichtträger 1 weißes Papier verwendet wird.

Beispiel 3

Auch hier ist der Schichtträger 1 weißes Papier. Die Abbildungsschicht 2 enthält als Teilchen 4 ein Ferroelektrikum — ein zur Erhöhung der optischen Dichte im sichtbaren Bereich mit Chrom dotiertes und einen Phasenübergang — Curiepunkt — im festen Zustand von 62° C aufweisendes deuteriertes Triglyzinsulfat. Man erhält hiermit ein Negativbild. Das Bindemittel 3 ist Porytrimethylenpimelat mit einer Erweichungstemperatur von 6O⁰C. Zur Bildaufzeichnung wird ein impulsartiges homogenes elektrisches Feld verwendet. Die Aufzeichnungstemperatur beträgt 62°C. Das aufgezeichnete Bild ist stabil bis zu 60° C. Bei einer Energiedichte der Belichtung von 5 · 10~²]/cmerfolgtdie Aufzeichnung während 10-' s.

Beispiel 4

Auf den Schichtträger 1 aus 30 μηι dicker Polyäthylenterephthalatfolie ist eine 50 μΐη dicke Abbildungsschicht 2 eines heterogenen Gemisches aufgetragen. Das Bindemittel 3 ist Palmitinsäure mit einer Schmelztemperatur von 64° C. Die Teilchen 4 mit einer Größe von 10 μιη sind aus unpolarisiertem mit Kupfer dotiertem Zinksulfid. Die Konzentration der Teilchen 4 in Bindemittel 3 beträgt 30 Vol.-%. Die Schutzschicht 5 ist aus Celluloseester bei einer Dicke von 5 μιη. Es wird ein Positivbild erzeugt. Zur Bildaufzeichnung wird ein impulsförmiges homogenes elektrisches Feld verwendet. Das aufgezeichnete Bild ist stabil bis zu 6O⁰C. Bei einer Leistung des Strahlungästroms von einem aufzuzeichnenden Objekt von 10-²W/cm² erfolgt die Aufzeichnung innerhalb von 2 ■ 10~³ s. Der Bereich der Aufzeichnungstemperaturen beträgt von 64° bis 80°C.

Beispiel 5

Das Bildaufzeichnungsmaterial ist analog zu den Beispielen 1 bis 4 aufgebaut, nur daß die Teilchen 4 in sämtlichen Fällen nadeiförmig sind, mit einem Verhältnis der Länge zum Durchmesser von 5.

Beispiel 6

Das Bildaufzeichnungsmaterial ist analog dem Beispiel 4 aufgebaut, nur daß auf die Teilchen 4 aus Zinksulfid eine Hülle 7 (F i g. 4) aus Phenolformaldehydharz mit einem Zusatz von feinst verteiltem Ruß

aufgetragen ist. Die Dicke der Hülle beträgt 2 μπι. Die optische Dichte des Phenolformaldehydharzes mit dem Zusatz aus feinst verteiltem Ruß ist größer als die optische Dichte des Zinksulfids.

Beispiel 7

Der Schichtträger 1 (Fig. 1) ist aus 200μπι dickem Silikatglas. Das Bindemittel 3 ist 1,3,5-Trinaphthylbenzol mit einer Erweichungstemperatur von 110°C und die Teilchen 4 sind aus mit Chrom legiertem Kaliumnitrat KNO3. Das Kaliumnitrat weist bei Zimmertemperatur eine orthorhombische Phase auf, in der es kein Ferroelektrikum ist. Bei einer Temperatur oberhalb von 130°C geht die orthorhombische Phase in eine trigonale Phase über und das Kaliumnitrat wird zu einem Ferroelektrikum. Die Größe der KNOvTeilchen beträgt 5 bis 10 μιη. Die Dicke der Abbildungsschicht 2 ist 100 μίτι. Die Schutzschicht 5 besteht aus einem Copolymer von Trifluorchloräthylen und einem Vinylidenfluorid und ist 5 μιη dick. Es entsteht ein Positivbild. Zur Bildaufzeichnung kann sowohl ein elektrisches Gleich- als auch Impulsfeld verwendet werden. Die Aufzeichnungstemperatur liegt bei 130°C. Das aufgezeichnete Bild ist stabil bis zu 110°C. Bei einer Energiedichte der Belichtung von 10 ² J/cm² erfolgt die Aufzeichnung innerhalb von 5 · 10~²s.

Beispiel 8

Der Schichtträger 1 ist ein 200 μπι dickes Silikatglas. Das Bindemittel 3 ist H-Octadecylalkohol mit einer Schmelztemperatur von 59°C. Die Teilchen 4 sind aus deuteriertem Triglyzinsulfat mit einem Curiepunkt von 62° C, auf welches eine Hülle 7 aus Phenolharz mit feinst verteiltem Eisen(Il,III)-oxid FeaOt aufgetragen ist. Es wird ein Negativbild erhalten. Zur Bildaufzeichnung wird ein elektrisches Impulsfeld verwendet. Die Aufzeichnungstemperatur beträgt 62°C. Bei einer Energiedichte von 10~^J J/cm² dauert die Aufzeichnung 5 · 10-²S.

Beispiel 9

Der Schici,'träger 1 ist aus Glas, auf das eine 60 μπι dicke Abbildungsschicht 2 aufgetragen ist. Das Bindemittel 3 ist Polyhexamethylenformal mit einer Schmelztemperatur von 38° C. Die Teilchen 4 sind aus Manganarsenid MnAs mit einer Größe von 5 bis 8 μπι und einer Temperaturhysterese eines Phasenüberganges. Der Phasenübergang von einem magnetischen in einen unmagnetischen Zustand erfolgt bei der Erwärmung bei einer Temperatur von 4O⁰C, während der Übergang von einem unmagnetischen in einen magnetischen Zustand bei einer Abkühlung bei 31 ° C erfolgt. Die Konzentration der Teilchen 4 im Bindemittel 3 beträgt 30 Vol.-°/o. Die Schutzschicht 5 besteht aus Polyesterlack. Die Bildaufzeichnungstemperatur beträgt 40° C. Es wird ein Negativbild erhalten. Bei einer Stromdichte von 10² J/cm² dauert die Aufzeichnung 0,1 s.

Beispiel
Der Schichtträger

1 ist aus einer 60 μπι dicken Polyäthylenterephthalatfolie. Das Bindemittel 3 ist Cyclooctan mit einer Schmelztemperatur von 14,3⁰C. Die Teilchen 4 bestehen aus Gadoliniumeisengranat Gd₃Fe5Oi2 mit einer Kompensationstemperatur von 18° C. Es wird ein Negativbild erhalten. Zur Bildaufzeichnung wird ein magnetisches Impulsfeld verwendet. Die Aufzeichnungstemperatur liegt bei 18°C. Bei einer Energiedichte der Belichtung von 5 · 1O^-3 J/cm² dauert

die Aufzeichnung 1O^-2 s.

Beispiel 11

Der Schichtträger 1 ist aus weißem Papier. Das Bindemittel 3 ist eine H-Caprylsäure mit einer Schmelztemperatur von 16° C. Die Teilchen 4 sind aus Manganzinkferrit (MnO — 46Mol-%; ZnO 22 Mol-%, Fe₂O₃ - 32 Mol-%) mit einer Curie-Temperatur von 20⁰C. Es wird ein Negativbild erhalten. Zur Bildaufzeichnung wird ein impulsförmiges Magnetfeld verwendet. Die Aufzeichnungstemperatur liegt bei 20⁰C. Bei einer Energiedichte der Belichtung von 5-10-²J/cm² nimmt die Aufzeichnung 10~²s in Anspruch.

Beispiel 12

Der Schichtträger 1 ist eine 80 μιτι dicke Triacetatfo-He. Das Bindemittel 3 ist H-Octadecylalkohol mit einer Schmelztemperatur von 59° C. Die Teilchen 4 sind unpolarisierte 5 μηι große Selenteilchen mit einem Zuschlag von Tellur, wobei die Konzentration der Teilchen 4 im Bindemittel 3 40Vol.-% beträgt. Die Dicke der lichtempfindlichen Abbildungsschicht 2 beträgt 80 μπι. Die Schutzschicht 5 ist aus hochschmelzendem Zeresin. Der Bereich der Aufzeichnungstemperaturen liegt zwischen 59⁰C bis 70⁰C. Es wird ein Positivbild erhalten. Zur Bildaufzeichnung kann sowohl ein elektrisches homogenes Impuls- als auch ein Gleichfeld verwendet werden.

Beispiel 13

Der Schichtträger 1 ist eine 60 μπι dicke Polyäthylenterephthalatfolie. Das Bindemittel 3 ist Tristearin mit einer Schmelztemperatur von 72°C. Die Teilchen 4 sind aus ferromagnetischem Spinell Zn₀,72Nio.28Fe204 mit einem Curiepunkt von 75°C. Es wird ein Negativbild erhalten. Zur Bildaufzeichnung wird ein impulsartiges Magnetfeld verwendet. Die Aufzeichnungstemperatur beträgt 75° C. Bei einer Energiedichte der Belichtung von 10-³J/cm² erfolgt die Aufzeichnung während 5- 10-³s.

Beispiel 14

Der Schichtträger 1 ist aus Glas. Das Bindemittel 3 ist Polyhexamethylenformal mit einer Schmelztemperatur von 38° C. Die Teilchen 4 sind unpolarisierte Teilchen aus Karnaubawachs. Auf die Teilchen 4 ist eine Hülle 7 (Fig.4) aus einer Palmitinsäure mit einem Zusatz an Anilinfarbstoff aufgetragen. Die Konzentration der Teilchen 4 in dem Bindemittel 3 beträgt 20 Vol.-°/o. Die Schutzschicht 5 ist aus einem Polyesterlack. Die Aufzeichnungstemperatur liegt zwischen 38 und 60° C. Es wird ein Positivbild erhalten. Zur Aufzeichnung sind Gammastrahlen vorgesehen. Bei einer Intensität der Gammastrahlung von ca. 20μ-Οιπε erfolgt die Aufzeichnung innerhalb von 2 · 10-³s.

Beispiel 15

Der Schichtträger 1 ist aus Glas (F i g. 4). Die Teilchen 4 sind aus Ferrogranat Y3Fe4.5Alo.5O12 mit einem Curiepunkt von 230° C. Auf die Teilchen 4 ist eine Hülle 7 aus Palmitinsäure mit einem Zuschlag von schwarzem Anilinfarbstoff aufgetragen. Die Konzentration der Teilchen 4 im Bindemittel 3 beträgt 20Vol.-%. Die Schutzschicht 5 ist aus Polyesterlack. Es wird ein Negativbild erhalten. Zur Bildaufzeichnung wird ein impulsförmiges homogenes Magnetfeld verwendet. Die Aufzeichnungstemperatur liegt bei 230° C. Bei einer Energiedichte der Belichtung von 10~² J/cm² erfolgt die Aufzeichnung innerhalb von 0,5 s.

Beispiel 16

Das Bildaufzeichnungsmaterial ist entsprechend den Beispielen 3,4,7,8,12 und 14 aufgebaut, wobei lediglich zwischen dem Schichtträger 1 (Fig. 11) und der Abbildungsschicht 2 eine durchsichtige, elektrischleitende 1 bis 3 μηι dicke Schicht 58 aus Indium- und Zinnoxid liegt. Eine entsprechende Schicht 58 liegt zwischen der Abbildungsschicht 2 und der Schutzschicht 5. Die Schichten 58 dienen als Elektroden zur Erzeugung eines elektrischen Feldes in der Abbildungsschicht 2.

Beispiel 17

Die Bildaufzeichnung für das im Beispiel 1 geschilderte Bildaufzeichnungsmaterial erfolgt folgendermaßen: Das Bildaufzeichnungsmaterial 19 (Fig. 1) ist in ein Andruckfenster 21 zur Fixierung der räumlichen Lage des Bildaufzeichnungsmaterials gesetzt. Das Bildaufzeichnungsmaterial wird auf 74° C erwärmt, womit es über die Erweichungstemperatur des Bindemittels, in diesem Falle Polytrimethylenpimelat, aber unterhalb der Temperatur des Phasenüberganges der Teilchen 4,

d. h. des ferromagnetischen Spinells, erwärmt wird. Hierdurch fällt die Viskosität des Bindemittels ab. Die Erwärmung der Abbildungsschicht und deren Temperaturstabilisierung bei 74° C erfolgen mit der Einrichtung 23, die durch die Taste 27 betätigt wird. Die Funktion der Thermoelemente wird durch die Steuereinheit 24 überwacht. Das Bild des aufzuzeichnenden Objekts wird innerhalb von 10~²s auf die Abbildungsschicht projiziert. Hierbei wird das Objekt mit einer Impuls-Xenon-Gasentladungslampe mit einer Blitzenergie von 100] beleuchtet. Der vom Objekt rückgestrahlte Lichtstrom erhöht die Temperatur der strahlungsempfindlichen Teilchen 4 entsprechend der Energiedichte der Lichtstrahlung. Sobald die Temperatur der Teilchen 4 die Temperatur des Phasenüberganges, d. h. im vorliegenden Falle 75° C überschritten hat, verlieren die Teilchen 4 ihr magnetisches Dipolmoment. Zur Bildprojektion auf das Abbildungsmaterial wird durch Druck der Taste 17 die Steuereinheit 12 für den Verschluß des Objektivs betätigt, worauf der Verschluß 16 für die vorgegebene Zeit von 10~² s öffnet. 8 · 10~³ s nach dem öffnen des Verschlusses wirkt ein impulsförmiges homogenes Magnetfeld H, dessen Kraftlinien senkrecht zur Oberfläche des Bildaufzeichnungsmaterials gerichtet sind, auf letzteres. Die Dauer des magnetischen Impulses beträgt 0,1 s. Unter Einwirkung dieses Magnetfeldes H werden diejenigen Teilchen 4, deren Temperatur noch unter 75⁰C, d.h. unter dem Phasenübergang liegen zu Fladen gezogen, die sich längs der magnetischen Feldlinien, d. h. senkrecht zur Oberfläche des Bildaufzeichnungsmaterials ausrichten. Die Teilchen 4, deren Temperatur oberhalb 75° C liegt, treten nicht in Wechselwirkung mit dem Magnetfeld, da sie kein Dipolmoment haben. Auf diese Weise wird ein sichtbares Negativbild des aufzuzeichnenden Objekts gebildet.

Die Erzeugung des Impulses des homogenen Magnetfeldes geschieht wie folgt: Beim Druck der Taste 17 wird der Verschluß 16 geöffnet und gleichzeitig wird ein Signal auf den Synchronisier- und Zeitverzögerungsteil 30 gegeben, welcher nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit, hier 8 · ΙΟ-³ s ein Signal an die Steuereinheit 29 für die Quelle 31 für das Magnetfeld liefert.

Das aufgezeichnete Bild wird durch Abkühlung des

10

15

20

Bildaufzeichnungsmaterials unter 60°C, d.h. unter die Erweichungstemperatur des Bindemittels fixiert. Bei der Abkühlung wird die Viskosität des Bindemittels erhöht. Im Augenblick der Beendigung der Bildprojektion, d. h. beim Schließen des Verschlusses 16, gelangt von der Steuereinheit 12 auf die Steuereinheit 24 ein Signal, welches die Thermoelemente 25 von der Betriebsart Heizen auf die Betriebsart Abkühlen umschaltet.

Beispiel 18

Das Bildaufzeichnungsverfahren für das im Beispiel 3 beschriebene Material verläuft wie folgt: Das Bildaufzeichnungsmaterial 19 (F i g. 8) wird in das Andruckfenster 21 gesetzt. Die Abbildungsschicht 2 wird auf eine Temperatur von 61°C erwärmt. Das Bild des aufzuzeichnenden Objekts wird innerhalb von 3 · 1O^-2 s auf die Oberfläche des Bildaufzeichnungsmaterials projiziert. Das Objekt wird hierbei durch eine Impuls-Xenon-Gasentladungs-Quarzlampe mit einer Blitzenergie von 100 J beleuchtet. Hierdurch steigt die Temperatur der stärker belichteten Abschnitte der Abbildungsschicht 2 über den Curie-Punkt des Triglyzinsulfats, d. h. über 62° C, wodurch die Teilchen 4 ihr elektrisches Dipolmoment verlieren. Die Öffnungszeit des Verschlusses 16 liegt bei 3 · 10~² s. 10~² s nach öffnen des Verschlusses wird ein impulsförmiges homogenes elektrisches Feld, das senkrecht zur Oberfläche des Bildaufzeichnungsmaterials 19 gerichtet ist und eine Feldstärke von 3 · 10-³V/cm aufweist, eingeschaltet. Die Impulsdauer beträgt 0,15 s. Durch die Einwirkung des elektrischen Feldes werden die Teilchen 4, deren Temperatur unter 62° C liegt, längs der Feldlinien zu Fäden gezogen. Die übrigen Teilchen, deren Temperatur im Augenblick der Einwirkung des elektrischen Feldes oberhalb der Temperatur des Phasenüberganges liegt, treten nicht in Wechselwirkung mit dem Feld, weil sie kein elektrisches Dipolmoment haben. Somit wird ein sichtbares Negativbild des aufzuzeichnenden Objekts gebildet. Durch Abkühlung des Bildaufzeichnungsmaterials 19 unter 60°C wird das erhaltene Bild fixiert. Die übrigen Vorgänge laufen entsprechend den in Beispiel 17 beschriebenen Schritten ab. Abbildungsmaterial 19 vor der Erhitzung auf eine Temperatur von 65⁰C durch einen homogenen Lichtstrom in einem Wellenlängenbereich von 0,35 bis 0,45 μιη mit einer Intensität von 10~² W/cm² im Laufe von 0,1 s unter der Wirkung eines senkrecht zur Oberfläche des Abbildungsmaterials 19 gerichteten und eine Stärke von 2,5 · 10³ V/cm aufweisenden homogenen elektrischen Feldes £ beleuchtet. Unter gleichzeitiger Einwirkung von Licht und elektrischem Feld E gewinnen die Teilchen ein elektrisches Dipolmoment, d. h. es erfolgt eine Polarisation. Bei der Bildaufzeichnung wird in diesem Falle das elektrische Feld E im Augenblick df- Beendigung der Bildprojektion aufgebaut.

21

Beispiel 19

Dieses Beispiel bezieht sich auf das in Beispiel 4 beschriebene Bildaufzeichnungsmaterial. Das Bildaufzeichnungsmaterial 19 wird in das Andruckfenster 21 gesetzt. Die Abbildungsschicht 2 wird auf eine Temperatur von 65°C erhitzt, was oberhalb der Schmelztemperatur des Bindemittels 3, d. h. der Palmitinsäure, liegt. Auf das Bildaufzeichnungsmaterial wird ein Bild des aufzuzeichnenden Objekts mit Hilfe einer Strahlung in einem Wellenlängenbereich von 0,35 bis 0,45 μπι projiziert. Die Leistungsdichte der Lichtstrahlung liegt bei 10~²W/cm², während die Projektionszeit 10-³s beträgt. Gleichzeitig mit der Bildprojektion wirkt ein Impuls eines homogenen elektrischen Feldes E der Stärke 2,5 · 10³ V/cm auf das Bildaufzeichnungsmaterial für 5 s ein. Die aus mit Kupfer legiertem

Beispiel

Dieses Beispiel bezieht sich auf das Bildaufzeichnungsmaterial des Beispiels 7. Das Bildaufzeichnungsmaterial wird in das Andruckfenster 21 gesetzt. Die Abbildungsschicht 2 wird auf 129°C erwärmt, d. h. über die Erweichungstemperatur des Bindemittels, d. h. des 1,3,5-Trinaphthylbenzols, aber unter der Temperatur des Phasenüberganges der aus Kaliumnitrat bestehenden Teilchen 4. Das Bild des aufzuzeichnenden Objekts wird auf die Oberfläche des Bildaufzeichnungsmaterials 19 mit Hilfe einer Quarzlampe einer Leistung von 800 W innerhalb von 5- 10~²s projiziert. Auf den stärker beleuchteten Abschnitten des Bildaufzeichnungsmaterials 19 werden die Teilchen 4 durch Absorption der Strahlungsenergie weiter erhitzt und zwar auf eine Temperatur, die oberhalb der Temperatur des Phasenüberganges des Kaliumnitrats liegt. Oberhalb dieser Temperatur wird das Kaliumnitrat in ein Ferroelektrikum umgewandelt und erhält ein elektrisches Dipolmoment. Zugleich wird nach dem Beginn der Projektion ein Impuls eines homogenen elektrischen Feldes £der Stärke 3 · 10^J V/cm für 0,5 s eingeschaltet. Die Feldlinien verlaufen senkrecht zur Oberfläche des Bildaufzeichnungsmaterials 19. Unter Wirkung dieses elektrischen Feldes richten sich die Teilchen, die ein elektrisches Dipolmoment erlangt haben, längs der Feldlinien zu Fäden aus. Es wird ein sichtbares Positivbild erhalten. Durch Abkühlung des Bildaufzeichnungsmaterials unter 100°C wird das Bild fixiert.

Beispiel 22

Dieses Beispiel bezieht sich auf das Abbildungsmaterial des Beispiels 12. Das Bildaufzeichnungsmaterial 19 wird in das Andruckfenster 21 gesetzt. Anschließend wird es über die Thermoelemente 25 auf eine Temperatur von 60° erwärmt, worauf das Bild des aufzuzeichnenden Objektes in einem Wellenlängenbereich von 0,7 bis 0,9 μιη mit einer Strahlungsleistung von 10~² W/cm² und einer Projektionszeit von 5 · 10-³s projiziert wird. Gleichzeitig mit der Bildprojektion wirkt ein Impuls eines homogenen elektrischen Feldes mit einer Feldstärke von 3 · 10³ V/cm für 3 s auf das

40

Zinksulfid bestehenden Teilchen 4 richten sich längs des 60 Bildaufzeichnungsmaterial ein. Bei gleichzeitiger Einelektrischen Feldes Eaus. Es erfolgt eine Aufhellung der wirkung einer Strahlung mit einer Wellenlänge von 0,7 beleuchteten Abschnitte, wodurch ein sichtbares Posi- bis 0,9 μΐτ> und des elektrischen Feldes werden die aus tivbild erzeugt wird. Durch Abkühlung unterhalb 64°C Selen mit einem Zuschlag von Tellur hergestellten wird dann das Bild fixiert. Teilchen 4 polarisiert und zu in Richtung des Feldes E

ausgerichteten Fäden gezogen. Es entsteht ein Positiv-

Beispiel 20 bild des aufzuzeichnenden Objekts. Durch Abkühlung

Im Gegensatz zum Beispiel 19 wird hier ein des Bildaufzeichnungsmaterials unter 59°C wird das

Negativbild erhalten. Zu diesem Zweck wird das Bild fixiert.

Beispiel 23

Dieses Beispiel bezieht sich auf das Bildaufzeichnungsmaterial des Beispiels 14. Das Bildaufzeichnungsmaterial wird nach Einsetzen in das Andruckfenster 21 auf 4O⁰C, d. h. die Erweichungstemperatur des Polyhexamethylenformals erwärmt. Mittels Gammastrahlung wird das Bild auf das Aufzeichnungsmaterial projiziert. Die Leistungsdichte der Gammastrahlung beträgt 20 μ Curie, während die Projektionszeit 2 · 10~² s beträgt, to Gleichzeitig mit der Bestrahlung wirkt ein Impuls eines elektrischen Feldes der Stärke 3 · 10³ V/cm für 2 s auf das Bildaufzeichnungsmaterial ein. Unter Wirkung der Gammastrahlung erfolgt im elektrischen Feld eine Polarisation der aus Karnaubawachs hergestellten Teilchen. Die polarisierten Teilchen werden zu Fäden ausgerichtet, die längs des elektrischen Feldes ausgerichtet sind. Es wird ein sichtbares Positivbild erzeugt. Durch Abkühlung des Bildaufzeichnungsmaterials unter 38°C wird das Bild fixiert.

Beispiel 24

Dieses Beispiel bezieht sich auf die Bildaufzeichnungsmaterialien der Beispiele 17, 18, 21 und 22. Zur Erhöhung der Empfindlichkeit des Bildes wird ein Photowiderstand 35 (Fig. 12) verwendet, der eine auszuzeichnende Strahlung aufnimmt und dessen Faktor für die Umwandlung der Strahlungsenergie in Wärmeenergie größer als 1 ist. Der Photowiderstand 35 wird vor dem Bildaufzeichnungsmaterial 19 so angeordnet, daß ein thermischer Kontakt mit der Oberfläche des Bildaufzeichnungsmaterials 19 gewährleistet ist. Auf der Oberfläche des Photowiderstandes 35 sind durchsichtige Elektroden 59 angebracht, welche an eine Spannungsquelle 37 angeschlossen sind.

Das Bildaufzeichnungsmaterial 19 (F i g. 9) wird so in das Andruckfenster 21 gesetzt, daß der Lichtstrom des aufzuzeichnenden Objektes auf den Photowiderstand 35 einfällt. Unter der Strahlungswirkung nimmt der spezifische Widerstand des Photowiderstandes 35 an den beleuchteten Abschnitten stark ab, wobei in diesen Abschnitten ein starker elektrischer Strom fließt Die sich hierbei in den stärker beleuchteten Abschnitten des Photowiderstandes 35 entwickelnde Wärme erhitzt die anliegenden Abschnitte des Bildaufzeichnungsmaterials 19. Je höher die Intensität des auf den Photowiderstand 35 auffallenden Lichtstromes ist, desto höher ist die Temperatur der anliegenden Schichten des Bildaufzeichnungsmaterials 19. Die aus ferroelektrischem oder magnetischem Werkstoff hergestellten Teilchen, die im festen Zustand im Bereich der Aufzeichnungstemperaturen einen Phasenübergang zweiter Art aufweisen, bei dem sich eine elektrische oder magnetische Symmetrie des Werkstoffes sprunghaft ändert, verlieren oder gewinnen unter der Wirkung der sich im Photowiderstand 35 entwickelnden Wärme ein Dipolmoment. Der ΙΟμπι starke Photowiderstand 35 besteht aus mit Kupfer und Chrom legiertem Kadmiumsulfid. Die durchsichtigen Elektroden 59 sind aus Indiumoxid mit einem Zuschlag von Zinn. An sie wird eine Spannung von 3 V angelegt. Diese Spannung wird über eine Steuereinheit 36, welche eine Spannungsquelle einschaltet, gesteuert, wobei die Steuereinheit 36 mit der mit der Steuereinheit 12 für den Verschluß 16 gekoppelt ist. Die Anwendung des Photowiderstandes 35 erhöht die Empfindlichkeit um den Faktor 100.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Bildaufzeichnungsmaterial mit einem Schichtträger, einer darüberliegenden Abbildungsschicht, die in einem schmelzbaren Bindemittel eine Dispersion strahlungsempfindlicher Teilchen enthält, die unter Einfluß von elektrischen oder magnetischen Kräften orientierbar sind, wobei die Lichtdurchlässigkeit orientierter Teilchen gegenüber der von nicht-orientierten Teilchen verschieden ist und mit einer die Abbildungsschicht abdeckenden lichtdurchlässigen Schutzschicht, dadurch gekennzeichnet, daß die strahlungsempfindlichen Teilchen (4) aus ferroelektrischen oder magnetischen Stoffen bestehen, die bei Aufzeichnungstemperatur einen Phasenübergang mit einer sprunghaften Änderung der elektrischen oder magnetischen Dipolmomente haben.

2. Bildaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenübergänge der strahlungsempfindlichen Teilchen (4) in Abhängigkeit von der Temperatur eine Hysterese aufweisen.

3. Bildaufzeichnungsmaterial nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die strahlungsempfindlichen Teilchen (4) aus folgenden Materialien bestehen: Manganarsenid (MnAs), Bariummetatitanat (BaTiOs), mit Chrom dotiertes Triglyzinsulfat, mit Kupfer dotiertes Zinksulfid, mit Chrom legiertes Kaliumnitrat, deuteriertes Triglyzinsulfat, Gadoliniumeisengranat (Gd3Fe₅Ot₂), Manganzinkferrit (46Mol-% MnO, 22 Mol-% ZnO, 32 Mol-% Fe₂O₃), Selen mit Zuschlag von Tellur, ferromagnetisches Spinell (ZnO₇₂Ni₀₂SFe₂Oi), Karnaubawachs oder Ferrogranat (YjFe^AIo₅Oi₂).

4. Verfahren zur Aufzeichnung eines Bildes, bei dem ein Bildaufzeichnungsmaterial mit einem Schichtträger, einer darüberliegenden Abbildungsschicht, die in einem schmelzbaren Bindemittel eine Dispersion strahlungsempfindlicher Teilchen enthält, die unter Einfluß von elektrischen oder magnetischen Kräften orientierbar sind, wobei die Lichtdurchlässigkeit des Teiles des Trägers mit orientierten Teilchen gegenüber der des Teiles des Trägers mit nicht-orientierten Teilchen verschieden ist und mit einer die Abbildungsschicht abdeckenden lichtdurchlässigen Schutzschicht erwärmt, bildmäßig belichtet, einem Kraftfeld ausgesetzt und anschließend abgekühlt wird, dadurch gekennzeichnet,

daß auf eine Temperatur erwärmt wird, bei der das Bindemittel geschmolzen, eine sprunghafte Änderung der elektrischen oder magnetischen Dipolmomente des Teilchen (4) noch nicht erfolgt ist,
daß durch die bildmäßige Belichtung eine bildmäßig verteilte Erhöhung der Temperatur bewirkt wird, bei der die sprunghafte Änderung der Dipolmomente erfolgt, und

5. Kamera zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, mit einer Einheit zum Erwärmen des Bildaufzeichnungsmaterials, dadurch gekennzeichnet,

daß eine Quelle (28) für die Erzeugung eines homogenen elektrischen oder magnetischen Kraftfeldes senkrecht zur Bildebene vorgesehen ist,

daß eine Steuereinheit (29) die Quelle (28) impulsartig in Abhängigkeit von der Belichtung schaltet,

und daß eine weitere Steuereinheit (24) die Einheit (23) zum Erwärmen des Bildaufzeichnungsmaterials vor der Belichtung einschaltet und nach der Belichtung abschaltet oder in einen eine beschleunigte Abkühlung ermöglichenden Zustand bringt

6. Kamera nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit (23) Thermoelemente (25) zur Erwärmung und Abkühlung des Bildaufzeichnungsmaterials enthält.

7. Kamera nach den Ansprüchen 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bildlöscheinrichtung (38) vorgesehen ist, welche eine Einheit (39) zum Erwärmen des Bildaufzeichnungsmaterials, eine Lichtquelle (51) für homogenes Licht, einen offenbaren Verschluß (54) zwischen Bildaufzeichnungsmaterial und Lichtquelle (51) und einen Ultraschallschwinger (44), der in unmittelbarer Nähe des Bildaufzeichnungsmaterials angeordnet ist, enthält