DE3241637C2 - Radiographisches Aufzeichnungsmaterial - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein radiographisches Aufzeichnungsmaterial
oder radiographisches Element mit einer ersten und einer zweiten
Silberhalogenidemulsionsschicht mit in einem Dispersionsmedium
dispergierten strahlungsempfindlichen Silberhalogenidkörnern und
einem zwischen den Silberhalogenidemulsonsschichten angeordneten,
für Strahlung, auf die die Silberhalogenidemulsionsschichten an
sprechen, durchlässigen Schichtträger.
Im Falle von üblichen photographischen Silberhalogenid-Aufzeichnungs
materialien befinden sich normalerweise ein oder mehrere Silber
halogenidemulsionsschichten auf einer Seite eines Schichtträgers.
Eine wichtige Ausnahme hiervon stellen Aufzeichnungsmaterialien
für die medizinische Radiographie dar. Um die Röntgenstrahldosis,
die auf einen Patienten auftrifft, auf ein Minimum zu vermindern,
werden die Silberhalogenidemulsionsschichten normalerweise auf
beiden Seiten des Schichtträgers angeordnet. Da Silberhalogenid
emulsionsschichten relativ ineffektive Absorber für Röntgenstrahlung
sind, werden die radiographischen Aufzeichnungsmaterialien oder
Elemente zwischen Verstärkerschirmen angeordnet, die Röntgenstrahlung
absorbieren und Licht emittieren. Eine wechselweise Belichtung,
auch als sog. "Crossover-exposure" bezeichnet, die zu einer Ver
minderung der Bildschärfe führt, tritt dann auf, wenn Licht, das
von einem Schirm emittiert wird, durch die benachbarte Emulsions
schicht und den Träger gelangt und die Emulsionsschicht auf der
anderen Seite des Trägers bildweise belichtet. Ein Bildschärfe
verlust ist dabei das Ergebnis einer Lichtstreuung bei Passieren
des Schichtträgers. Im Falle von radiographischen Aufnahmen, bei
denen der Grad der Röntgenstrahlexponierung erhöht werden kann,
ohne den zu bestrahlenden Gegenstand zu verletzen, wie beispiels
weise im Falle der nicht-zerstörenden Untersuchung von Materialien,
läßt sich die wechselweise Belichtung dadurch vermeiden, daß nur
eine Seite des Schichtträgers beschichtet wird.
In photographischen Silberhalogenidemulsionen für die Schwarz-
Weiß-Photographie im allgemeinen und für radiographische Anwen
dungszwecke im speziellen ist eine große Anzahl von regulären
und irregulären Kornformen beobachtet worden. Die regulären Körner
sind dabei oftmals kubisch oder oktaedrisch. Die Kornkanten können
aufgrund von Reifungseffekten abgerundet sein und in Gegenwart von
starken Reifungsmitteln, wie beispielsweise Ammoniak, können die
Körner sogar eine sphärische Form aufweisen oder in Form von dicken
Plättchen vorliegen, die nahezu sphärisch sind, wie es beispiels
weise in der US-PS 3 894 871 und in dem Buch von Zelikman und Levi
"Making and Coating Photographic Emulsions", Verlag Focal Press,
1964, auf S. 223 beschrieben wird. Stäbchenförmige und tafelförmige
Körner in verschiedenen Verhältnissen sind des weiteren häufig
im Gemisch mit anderen Kornformen beobachtet worden, und zwar ins
besondere dann, wenn der pAg-Wert (d. h. der negative Logarithmus
der Silberionenkonzentration) der Emulsionen während des Fällungs
prozesses verändert wurde, wie es beispielsweise im Falle von
Einfach-Einlaufdüsen-Ausfällverfahren der Fall ist.
Des weiteren sind tafelförmige Silberbromidkörner ausgiebig unter
sucht worden, oftmals in Makrogrößen ohne photographische Verwend
barkeit.
Unter tafelförmigen Silberhalogenidkörnern sind hier solche zu
verstehen, die zwei parallele oder praktisch parallele Kristallflächen
aufweisen, wovon eine jede wesentlich größer ist als jede andere einzelne
Kristallfläche des Kornes. Das Aspektverhältnis, d. h. das Verhältnis von
Durchmesser zu Dicke, der tafelförmigen Körner ist wesentlich
größer als 1 : 1.
Silberbromidemulsionen mit Silberhalogenidkörnern eines vergleichs
weise hohen Aspektverhältnisses, sind aus einer Arbeit von de
Cugnac und Chateau, "Evolution of the Morphology of Silver Bromide
Crystals During Physical Bipening", abgedruckt in "Science et
Industries Photographiques", Band 33, Nr. 2 (1962), Seiten 121-125
bekannt.
Von 1937 bis in die fünfziger Jahre wurde des weiteren von der
Firma Eastman Kodak Company, unter der Handelsbezeichnung "No-Screen
X-Ray Code S133" ein beids. beschichtetes radiographisches Aufzeich
nungsmaterial vertrieben. Dieses Produkt wies auf beiden Seiten
eines Filmschichtträgers mit Schwefel sensibilisierte Silberbromid
emulsionsschichten auf. Da die Emulsionsschichten dazu bestimmt
waren, mit Röntgenstrahlen bestrahlt zu werden, waren sie nicht
spektral sensibilisiert. Die tafelförmigen Silberhalogenidkörner
hatten ein durchschnittliches Aspektverhältnis von etwa 5 bis 7 : 1.
Die tafelförmigen Silberhalogenidkörner machten mehr als 50% der
projizierten Fläche aus, wohingegen die nicht-tafelförmigen Silber
halogenidkörner mehr als 25% der projizierten Fläche ausmachten.
Untersuchungen, bei denen diese Emulsionen mehrmals reproduziert
wurden, zeigten, daß die Emulsionen mit dem höchsten durchschnitt
lichen Aspektverhältnis, ausgewählt aus mehreren Ansätzen, unten
als Vergleich 1 bezeichnet, einen durchschnittlichen tafelförmigen
Korndurchmesser von 2,5 Mikrom. eine durchschnittliche tafelförmige
Korndicke von 0,36 Mikrom. und ein durchschnittliches Aspektverhältnis
von 7 : 1 hatten. Im Falle von anderen Ansätzen enthielten die
Emulsionen dickere, tafelförmige Körner eines kleineren Durch
messers, die ein kleineres durchschnittliches Aspektverhältnis auf
wiesen.
Die hier gebrauchte Abkürzung "Mikrom." steht für "Mikrometer".
Von den bisher bekanntgewordenen Emulsionen mit tafelförmigen
Silberbromidiodidkörnern weist keine ein hohes durchschnittliches
Aspektverhältnis auf. Eine Diskussion von tafelförmigen Silber
bromidiodidkörnern findet sich in dem Buch von Duffin, "Photo
graphic Emulsion Chemistry", Verlag Focal Press, 1966, Seiten 66-72
und in einer Arbeit von Trivelli und Smith "The Effect of Silver-
Iodide Upon the Structure of Bromo-Iodide Precipitation Series",
veröffentlicht in der Zeitschrift "The Photographic Journal,
Band LXXX, Juli 1940, Seiten 285-288. Die beiden Autoren der
zuletzt genannten Literaturstelle beobachteten eine fortschreitende
Verminderung sowohl der Korngröße als auch des Aspektverhältnisses
mit der Einführung von Iodid. Gutoff berichtet in einer Arbeit mit
dem Titel "Nucleation and Growth Rates During the Precipitation
of Silver Halide Photographic Emulsion", veröffentlicht in der
Zeitschrift "Photographic Sciences and Engineering", Band 14,
Nr. 4, Juli-August 1970, Seiten 248-257 über die Herstellung
von Silberbromid- und Silberbromidiodidemulsionen des Typs, der
nach dem Einfach-Einlaufverfahren erhalten wird, unter Verwendung
einer kontinuierlich arbeitenden Fällungsvorrichtung.
In jüngster Zeit sind Verfahren zur Herstellung von Emulsionen
bekannt geworden, bei denen ein größerer Anteil des Silberhalogenides
in Form von tafelförmigen Körnern vorliegt. So ist beispielsweise
aus der US-PS 4 063 951 die Herstellung von Silberhalogenidkristallen
eines tafelförmigen Habitus, begrenzt durch {100} kubische Flächen
und einem Aspektverhältnis (bezogen auf die Kantenlänge) von 1,5
bis 7 : 1 bekannt. Die tafelförmigen Silberhalogenidkörner weisen
quadratische und rechteckige Hauptflächen auf, die charakteristisch
für {100} Kristallflächen sind. Aus der US-PS 4 067 739 ist des
weiteren die Herstellung von Silberhalogenidemulsionen bekannt,
in denen die meisten Kristalle vom oktaedrischen Zwillingstyp sind,
durch Erzeugung von Impfkristallen, Erhöhung der Größe der Kristalle
durch eine Ostwald-Reifung in Gegenwart eines Silberhalogenidlösungs
mittels und Vervollständigung des Kornwachstums ohne Renucleierung
oder Ostwald-Reifung unter Überwachung des pBr-Wertes (d. h. des
negativen Logarithmus der Bromidionenkonzentration). Aus den
US-PS 4 150 994, 4 184 877 und 4 184 878, der GB-PS 1 570 581 und
den DE-OS 27 25 993, 29 05 655 und 29 21 077 ist des weiteren
die Herstellung von Silberhalogenidkörnern von flacher
oktaedrischer Zwillingskonfiguration bekannt, durch Verwendung
von Impfkristallen, die zu mindestens 90 Mol-% aus Iodid
bestehen. Gemäß DE-OS 27 25 993 und 29 05 655 besteht ein
Nachteil der bekannten, nach dem Einfach-Einlaufverfahren
herstellbaren Silberhalogenidemulsionen darin, daß die bei
diesem Verfahren erhaltenen verzwillingten Kristalle eine
verhältnismäßig breite Größenverteilung aufweisen. Nach den
Angaben der beiden DE-OS läßt sich eine Silberhalogenidemulsion
mit Silberhalogenidkristallen vom Zwillingstyp mit enger
Korngrößenverteilung nach einem Doppeleinlaufverfahren
herstellen, bei dem man in den Reaktor vor Durchführung des
Doppeleinlauf-Fällungsprozesses Silberhalogenidkeime mit einem
Iodidgehalt von mindestens 90 Mol-% einführt.
Sofern hier nichts anderes angegeben ist, beziehen sich sämtliche
Angaben auf Halogenidprozentsätze auf das Silber, das in der ent
sprechenden, zur Diskussion stehenden Emulsion, dem Korn oder
Kornbereich vorhanden ist.
Mehrere der oben angegebenen Literaturstellen berichten von einer
erhöhten Deckkraft bei Verwendung der beschriebenen Emulsionen und
geben an, daß sich diese Emulsionen zur Herstellung von Kamera
filmen, und zwar sowohl Schwarz-Weiß-Filmen wie auch Farbfilmen
eignen.
In der US-PS 4 063 951 wird ein oberes Aspektverhältnis von 7 : 1
angegeben. Dieses Verhältnis ist aber unrealistisch hoch, vergleicht
man das sehr niedrige Aspektverhältnis von 2 : 1, das dann er
halten wird, wenn man das Beispiel nacharbeitet. Aus einer Nach
arbeit der Beispiele und Betrachtung der publizierten Photomikro
graphien ergibt sich, daß die Aspektverhältnisse, die im Falle der
anderen oben erwähnten Literaturstellen erzielt wurden, ebenfalls
unter 7 : 1 lagen. Der Inhalt der japanischen Patentanmeldung
Kokai 142 329, vom 6. November 1980 ist offensichtlich im wesent
lichen gleich dem Inhalt der US-PS 4 150 994, jedoch nicht auf die
Verwendung von Silberiodid-Impfkristallen beschränkt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein radiographisches
Aufzeichnungsmaterial zur Verfügung zu stellen, das, neben
einem verminderten "Crossover-Effekt", nur geringe Ver
änderungen in der Empfindlichkeit und dem Kontrast als Folge
von Veränderungen in der Entwicklungszeit und der Entwicklungs
temperatur zeigt.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein radiographisches Auf
zeichnungsmaterial mit den aus den Ansprüchen ersichtlichen
Merkmalen.
Ein erfindungsgemäßes radiographisches Aufzeichnungsmaterial weist
des weiteren beträchtliche Vorteile bezüglich des Empfindlichkeits-
Körnigkeits-Verhältnisses und der Schärfe auf, die in keiner Be
ziehung zu dem Crossover-Effekt stehen. Diese Verbesserungen lassen
sich dabei unabhängig von dem Halogenidgehalt der tafelförmigen
Silberhalogenidkörner erzielen. Die Silberbromidiodidemulsionen
zeigen verbesserte Empfindlichkeits-Körnigkeits-Verhältnisse im
Vergleich zu bisher bekannt gewordenen Emulsionen mit tafelförmigen
Körnern und im Vergleich zu den besten bisher bekanntgewordenen
Empfindlichkeits-Körnigkeits-Verhältnissen, die bisher ganz allge
mein mit Silberbromidiodidemulsionen erreicht wurden. So lassen
sich sehr starke Erhöhungen der Blauempfindlichkeit der Silber
bromid- und Silberbromidiodidemulsionen erzielen im Vergleich zu
ihrer natürlichen Blauempfindlichkeit, wenn blaue spektrale Sensi
bilisatoren verwendet werden.
Die Zeichnungen dienen der näheren Erläuterung der Erfindung.
Im einzelnen sind dargestellt in:
Fig. 1 eine Testanordnung und
Fig. 2 ein Diagramm, in der die Dichte in Abhängigkeit vom
Logarithmus der Belichtung aufgezeichnet ist.
Die vorliegende Erfindung ist ganz allgemein anwendbar auf jedes
radiographische Aufzeichnungsmaterial oder Element mit separaten
bilderzeugenden Einheiten, von denen mindestens eine aus einer
Silberhalogenidemulsionsschicht aufgebaut ist, wobei die Einheiten
von einem Träger voneinander getrennt sind, der dazu in der Lage
ist, Strahlung zu einer der bilderzeugenden Einheiten durchzulassen,
die durch die Silberhalogenidemulsionsschicht der anderen Einheit
gelangt ist.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
weist das radiographische Aufzeichnungsmaterial bilderzeugende
Einheiten auf jeder der beiden einander gegenüberliegenden Seiten
eines durchlässigen Schichtträgers, beispielsweise eines Film
schichtträgers, auf. Jedoch sind auch andere Strukturen möglich.
Anstatt die bilderzeugenden Einheiten auf einander gegenüberliegenden
Seiten des gleichen Schichtträgers anzuordnen, können sie auch auf
separaten Schichtträgern angeordnet werden, wobei die sich er
gebenden Strukturen so zusammengefügt werden, daß ein Träger oder
beide Träger die bilderzeugenden Einheiten trennen.
Die bilderzeugenden Einheiten können die Form einer jeden üblichen
radiographischen bilderzeugenden Schicht oder Kombination von
Schichten aufweisen, vorausgesetzt, daß mindestens eine Schicht aus
einer Silberhalogenidemulsionsschicht mit tafelförmigen Silber
halogenidkörnern eines hohen Aspektverhältnisses aufgebaut ist,
wie sie im folgenden noch näher beschrieben wird. In besonders vor
teilhafter Weise weisen beide bilderzeugenden Einheiten eine
Silberhalogenidemulsionsschicht oder -schichten auf. Obgleich
die bilderzeugenden Einheiten jeweils unterschiedliche strahlungs
empfindliche Silberhalogenidemulsionsschichten, aufweisen können,
können in einer speziellen, besonders vorteilhaften Ausgestaltung
nach der Erfindung beide bilderzeugenden Einheiten Silberhalogenid
emulsionsschichten mit tafelförmigen Silberhalogenidkörnern eines
hohen Aspektverhältnisses aufweisen. Ganz allgemein hat es sich
als vorteilhaft erwiesen, zwei identische bilderzeugende Einheiten,
die durch einen dazwischen angeordneten Träger voneinander getrennt
sind, zu verwenden. Die Emulsionen, bei denen es sich nicht um
die Emulsionen mit tafelförmigen Silberhalogenidkörnern eines
hohen Aspektverhältnisses handelt, können vom üblichen bekannten
Typ sein. Derartige übliche bekannte Emulsionen werden beispielsweise
näher beschrieben in der Literaturstelle "Research Disclosure",
Band 176, Dezember 1978, Nr. 17643, Paragraph I.
Die zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials
verwendeten Silberhalogenidemulsionen mit tafelförmigen Silber
halogenidkörnern eines hohen Aspektverhältnisses weisen ein Dis
persionsmedium und spektral sensibilisierte tafelförmige Silber
halogenidkörner auf. Unter einem "hohen Aspektverhältnis" ist
dabei gemeint, daß die Silberhalogenidkörner, die eine Dicke von
weniger als 0,5 µm, vorzugsweise von weniger als 0,3 µm
und einen Durchmesser von mindestens 0,6 µm aufweisen, ein
durchschnittliches Aspektverhältnis von größer als
8 : 1 aufweisen und mindestens 50% der gesamten projizierten Fläche
der Silberhalogenidkörner ausmachen.
Die bevorzugt verwendeten Silberhalogenidemulsionen mit tafel
förmigen Silberhalogenidkörnern eines hohen Aspektverhältnisses
sind solche, in denen die Silberhalogenidkörner mit einer Dicke
von weniger als 0,3 µm, optimal weniger also 0,2 µm und
einem Durchmesser von mindestens 0,6 µm, ein durchschnittliches
Aspektverhältnis von mindestens 12 : 1 und optimal
von mindestens 20 : 1 aufweisen. Gemäß einer weiteren besonders
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung machen diese Silber
halogenidkörner, die den angegebenen Dicken- und Durchmesser
kriterien genügen, mindestens 70% und optimal mindestens 90% der
gesamten projizierten Fläche der Silberhalogenidkörner aus.
Die Hauptkristallflächen der tafelförmigen Silberhalogenidkörner
verlaufen parallel oder praktisch parallel.
Die beschriebenen Korncharakteristika der Silberhalogenidemulsionen
für die Herstellung erfindungsgemäßer radiographischer Elemente
lassen sich leicht nach dem Fachmann bekannten Methoden ermitteln.
Wie bereits dargelegt, bezieht sich der Ausdruck "Aspektverhältnis"
auf das Verhältnis von Durchmesser des Kornes zu seiner Dicke.
Der "Durchmesser" des Kornes ist dabei wiederum definiert als der
Durchmesser eines Kreises mit einer Fläche gleich der projizierten
Fläche des Kornes, das in einer Photomikrographie oder einer Elek
tronenmikrographie einer Emulsionsprobe betrachtet werden kann.
"Schattierte" Elektronenmikrographien von Emulsionsproben ermöglichen
die Bestimmung der Dicke des Durchmessers eines jeden Kornes und
die Identifizierung von tafelförmigen Körnern einer Dicke von
weniger als 0,5 µm (vorzugsweise weniger als 0,3 µm) und
einem Durchmesser von mindestens 0,6 µm. Hieraus läßt sich das
Aspektverhältnis eines jeden tafelförmigen Kornes errechnen und
des weiteren lassen sich die Aspektverhältnisse von allen tafel
förmigen Körnern in der Probe, die den Kriterien einer Dicke von
weniger als 0,5 µm (vorzugsweise von weniger als 0,3 µm)
und einem Durchmesser von mindestens 0,6 µm genügen, ermitteln,
um das durchschnittliche Aspektverhältnis zu erhalten.
Gemäß dieser Definition ist das durchschnittliche
Aspektverhältnis der Durchschnitt aus den einzelnen
Aspektverhältnissen der einzelnen tafelförmigen Körner. In der
Praxis ist es im allgemeinen einfacher, eine durchschnittliche
Dicke und einen durchschnittlichen
Durchmesser der tafelförmigen Körner mit einer Dicke von weniger
als 0,5 µm (0,3 µm) und einem Durchmesser von mindestens
0,6 µm zu erhalten und das durchschnittliche
Aspektverhältnis als das Verhältnis dieser zwei Durchschnittswerte
zu errechnen. Gleichgültig ob die durchschnittlichen
einzelnen Aspektverhältnisse oder die Mittelwerte der Dicken oder
Durchmesser dazu verwendet werden, um das durchschnittliche
Aspektverhältnis zu bestimmen, weichen die durchschnittlichen
Aspektverhältnisse, die erhalten werden, innerhalb der Toleranzen
der empfohlenen Kornmessungen nicht wesentlich voneinander ab. Die
projizierten Flächen der tafelförmigen Silberhalogenidkörner, die
den Dicken- und Durchmesserkriterien genügen, können summiert
werden, wobei die projizierten Flächen der verbleibenden Silber
halogenidkörner in den Photomikrographien ebenfalls getrennt summiert
werden können, worauf von den beiden Summen der Prozentsatz der
gesamten projizierten Fläche der Silberhalogenidkörner, der auf
den tafelförmigen Körnern beruht, die den Dicken- und Durchmesser
kriterien genügen, berechnet werden kann.
Im vorstehenden wurde für ein tafelförmiges Korn eine Vergleichs
dicke von weniger als 0,5 µm (vorzugsweise von weniger als
0,3 µm) ausgewählt, um die besonders dünnen tafelförmigen
Körner, die hier beschrieben werden, von dickeren tafelförmigen
Körnern zu unterscheiden, die schlechtere photographische Eigen
schaften haben. Ein Vergleichskorndurchmesser von 0,6 µm wurde
ausgewählt, da bei kleineren Durchmessern es nicht immer möglich
ist) tafelförmige und nicht-tafelförmige Körner in Mikrographien
voneinander zu unterscheiden. Der Ausdruck "projizierte Fläche"
wurde im gleichen Sinne verwendet wie der Ausdruck "Projektions
fläche" und "projective area", die üblicherweise in der Literatur
verwendet werden. Verwiesen wird beispielsweise auf das Buch von
James und Higgins "Fundamentals of Photographic Theory", Verlag
Morgan und Morgan, New York, Seite 15, 1948.
Die tafelförmigen Silberhalogenidkörner der erfindungsgemäß ver
wendeten Emulsionen können jede Silberhalogenidkristall- oder
Silberhalogenidkornzusammensetzung aufweisen, die für photo
graphische Zwecke geeignet ist. Als besonders vorteilhaft hat
es sich erwiesen, zur Herstellung erfindungsgemäßer Aufzeichnungs
materialien Silberbromidiodidemuisionen mit Silberhalogenidkörnern
eines hohen Aspektverhältnisses zu verwenden, da bei Verwendung
derartiger Emulsionen die größten Vorteile erzielt werden.
Silberbromidiodidemulsionen mit Silberhalogenidkörnern eines
hohen Aspektverhältnisses lassen sich nach dem Ausfällungs
verfahren wie folgt herstellen:
In ein übliches Reaktionsgefäß für eine Silberhalogenidausfällung,
ausgerüstet mit einem wirksamen Rührmechanismus, wird ein Dispersions
medium eingeführt. In typischer Weise macht das Dispersionsmedium,
das zunächst in das Reaktionsgefäß eingeführt wird, mindestens
etwa 10%, vorzugsweise 20-80 Gew.-%) bezogen auf das Gesamt
gewicht des Dispersionsmediums aus, das in der Silerbromidiodid
emulsion am Ende der Kornausfällung vorliegt. Da Dispersions
medium aus dem Reaktionsgefäß durch Ultrafiltration während der
Silberbromidiodidkornausfällung entfernt werden kann, wie es
beispielsweise aus der DE-PS 8 86 645 und der FR-PS 2 471 620
bekannt ist, ergibt sich, daß das Volumen des Dispersionsmediums,
das anfangs im Reaktionsgefäß vorhanden ist, gleich sein kann
oder sogar größer sein kann als das Volumen der Silberbromidemulsion,
die im Reaktionsgefäß am Ende der Kornausfällung vorhanden ist.
Das Dispersionsmedium, das zunächst in das Reaktionsgefäß eingeführt
wird, besteht vorzugsweise aus Wasser oder einer Dispersion eines
Peptisierungsmittels in Wasser, das ggf. noch andere Bestandteile
enthalten kann, z. B. ein oder mehrere Silberhalogenidreifungs
mittel und/oder Metalldotiermittel, wie sie im folgenden näher
beschrieben werden. Liegt am Anfang ein Peptisierungsmittel vor,
so hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dieses in einer Konzentration
von mindestens 10%, in ganz besonders vorteilhafter Weise von mindestens
20 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Peptisierungsmittel, das
bei der Beendigung der Silberbromidiodidausfällung zugegen ist,
zu verwenden. Zusätzliches Dispersionsmedium wird in das Reaktions
gefäß mit den Silber- und Halogenidsalzen eingeführt, und kann
ebenfalls durch eine separate Einlaufdüse zugesetzt werden. Gemäß
üblicher Praxis kann das Verhältnis von Dispersionsmedium, ins
besondere zum Zwecke der Erhöhung des Verhältnisses von Peptisations
mittel, nach Beendigung der Salzeinführung eingestellt werden.
Eine vergleichsweise geringe Menge, in typischer Weise weniger als
10 Gew.-% des zur Herstellung der Silberbromidiodidkörner verwendeten
Bromidsalzes liegt zu Beginn in dem Reaktionsgefäß vor, um die
Bromidionenkonzentration des Dispersionsmittels zu Beginn der Silber
bromidiodidausfällung einzustellen. Des weiteren ist das Dis
persionsmedium im Reaktionsgefäß am Anfang von Iodidionen praktisch
frei, da die Gegenwart von Iodidionen vor der gleichzeitigen Ein
führung von Silber- und Bromidsalzen die Bildung von dicken und
nicht-tafelförmigen Körnern begünstigt. Die Angabe "von Iodidionen
praktisch frei" bedeutet dabei, daß zu wenige Iodidionen vor
handen sind, im Vergleich zu Bromidionen, um in Form einer separaten
Silberiodidphase auszufallen. Als vorteilhaft hat es sich erwiesen,
die Iodidkonzentration im Reaktionsgefäß vor der Silbersalzeinführung
bei weniger als 0,5 Mol-% der gesamten vorhandenen Halogenidionen
konzentration zu halten. Ist der pBr-Wert des Dispersionsmediums
zu Beginn zu hoch, so werden die erzeugten tafelförmigen Silber
bromidiodidkörner vergleichsweise dick und weisen infolgedessen
ein niedriges Aspektverhältnis auf. Als zweckmäßig hat es sich
erwiesen, wenn im Reaktionsgefäß zu Beginn ein pBr-Wert von 1,6
oder darunter, vorzugsweise von unter 1,5 aufrechterhalten wird.
Ist andererseits der pBr-Wert zu niedrig, so wird die Bildung von
nicht-tafelförmigen Silberbromidiodidkörnern begünstigt. Infolgedessen
hat es sich als zweckmäßig erwiesen, den pBr-Wert im Reaktions
gefäß bei oder über 0,6, vorzugsweise über 1,1 einzustellen.
Der pBr-Wert ist dabei definiert als der negative Logarithmus
der Bromidionenkonzentration. Der pH-Wert wie auch der pAg-Wert
sind in entsprechender Weise definiert für die Wasserstoffionen-
und Silberionenkonzentrationen.
Während des Ausfällungsprozesses werden Silber-, Bromid- und Iodid
salze in das Reaktionsgefäß nach üblichen Methoden eingeführt, wie
sie überlicherweise bei der Ausfällung von Silberbromidiodidkörnern
angewandt werden. In typischer Weise wird eine wäßrige Silbersalz
lösung eines löslichen Silbersalzes, beispielsweise Silbernitrat
in das Reaktionsgefäß gemeinsam mit dem Bromid- und Iodidsalz einge
führt. Die Bromid- und Iodidsalze können ebenfalls in typischer
Weise in Form von wäßrigen Lösungen eingeführt werden, beispielsweise
in Form von wäßrigen Lösungen von einem oder mehreren löslichen
Ammonium-, Alkalimetall- (z. B. Natrium- oder Kalium-) oder Erd
alkalimetall- (z. B. Magnesium- oder Calcium-) Halogenidsalzen.
Das Silbersalz wird mindestens zu Beginn in das Reaktionsgefäß ge
trennt von dem Iodidsalz eingeführt. Die Iodid- und Bromidsalze
können in das Reaktionsgefäß getrennt voneinander oder in Form einer
Mischung eingeführt werden.
Mit der Einführung des Silbersalzes in das Reaktionsgefäß wird die
Keimbildungsstufe der Kornbildung eingeleitet. Eine Population von
Kornkeimen wird erzeugt, die als Fällungszentren für das Silber
bromid und das Silberiodid dienen, wenn die Zufuhr von Silber-,
Bromid- und Iodidsalzen fortgesetzt wird. Die Ausfällung von
Silberbromid und Silberiodid auf vorliegende Kornkeime stellt die
Wachstumsstufe der Kornbildung dar. Die Aspektverhältnisse der
tafelförmigen Körner, die gemäß der Erfindung erzeugt werden,
werden weniger beeinflußt durch die Iodid- und Bromidkonzentrationen
während der Wachstumsstufe als während der Keimbildungsstufe.
Infolgedessen ist es möglich, während der Wachstumsstufe den
möglichen Spielraum des pBr-Wertes während der gleichzeitigen
Zuführung von Silber-, Bromid- und Iodidsalzen auf über 0,6,
vorzugsweise in den Bereich von etwa 0,6 bis 2,2, in besonders vor
teilhafter Weise in den Bereich von etwa 0,8 bis etwa 1,6 zu er
höhen. Natürlich ist es möglich und tatsächlich vorteilhaft, den
pBr-Wert innerhalb des Reaktionsgefäßes während der Silber- und
Halogenidsalzeinführung innerhalb der Anfangs grenzen zu halten,
die - wie oben angegeben - vor der Silbersalzeinführung vorliegen.
Dies hat sich als besonders vorteilhaft dann erwiesen, wenn sich
eine nicht unbedeutende oder wesentliche Kornkeimbildung während
der Einfühlung der Silber-, Bromid- und Iodidsalze fortsetzt, wie
im Falle der Herstellung von hochpolydispersen Emulsionen. Eine
Erhöhung der pBr-Werte auf über 2,2 während des Wachstums der tafel
förmigen Körner führt zu einer Verdickung der Körner, läßt sich
jedoch in vielen Fällen tolerieren, weil dennoch ein durchschnitt
liches Aspektverhältnis von größer als 8 : 1 erhalten wird.
Alternativ zur Einführung der Silber-, Bromid- und Iodidsalze in
Form von wäßrigen Lösungen, kann es vorteilhaft sein, die Silber-,
Bromid- und Iodidsalze zu Anfang oder in der Wachstumsstufe in
Form von feinen Halogenidkörnern, die in einem Dispersionsmedium
suspendiert sind, einzuführen. Die Korngröße ist dabei derart,
daß sie, wenn sie in das Reaktionsgefäß eingeführt werden, sofern
größere Kornkeime vorliegen, leicht einer Ostwald-Reifung unter
liegen. Die maximal geeigneten Korngrößen hängen dabei von den
speziellen Bedingungen im Reaktionsgefäß ab, beispielsweise der
Temperatur und dem Vorhandensein von löslichmachenden Verbindungen
und Reifungsmitteln. Es können Silberbromid-, Silberiodid- und/oder
Silberbromidiodidkörner eingeführt werden. Da Bromid und/oder
Iodid vorzugsweise gegenüber Chlorid ausgefällt werden, ist es
auch möglich, Silberchloridbromid- und Silberchloridbromidiodid
körner einzusetzen. Die Silberhalogenidkörner sind vorzugsweise
sehr fein, d. h. sie weisen vorzugsweise einen mittleren Durch
messer von weniger als 0,1 µm auf.
Unter Berücksichtigung der angegebenen pBr-Erfordernisse können
die Konzentrationen und Geschwindigkeiten, mit denen die Silber-,
Bromid- und Iodidsalze eingeführt werden, üblichen Konzentrationen
bzw. Geschwindigkeiten entsprechen. Vorzugsweise werden die Silber-
und Halogenidsalze in Konzentrationen von 0,1 bis 5 Molen pro
Liter eingeführt, obgleich die Salze auch in niedrigeren Konzen
trationen von beispielsweise 0,01 Molen pro Liter und höheren
Konzentrationen, beispielsweise bis zu gesättigten Lösungen ein
geführt werden können. Besonders vorteilhafte Ausfällungsverfahren
sind solche, bei denen verkürzte Ausfällungszeiten erreicht werden
durch Erhöhung des Grades der Silber- und Halogenidsalzeinführung
während des Ausfällungsprozesses. Der Grad der Silber- und Halo
genidsalzeinführung läßt sich erhöhen entweder durch Erhöhung des
Grades, mit dem das Dispersionsmedium und die Silber- und Halogenid
salze eingeführt werden oder durch Erhöhung der Konzentrationen
der Silber- und Halogenidsalze innerhalb des Dispersionsmediums,
das eingeführt wird. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen,
den Grad der Silber- und Halogenidsalzeinführung zu erhöhen, den
Einführungsgrad jedoch unter dem Schwellenwert zu halten, bei dem
die Bildung von neuen Kornkeimen begünstigt wird, d. h. eine
Renucleierung zu vermeiden, wie es beispielsweise aus den US-PS
3 650 757, 3 672 900 und 4 242 445, der DE-OS 21 07 118 und der
Europäischen Patentanmeldung 80 102 242 bekannt ist sowie einer
Arbeit von Wey mit dem Titel "Growth Mechanism of AgBr Crystals
in Gelatin Solution", veröffentlicht in der Zeitschrift "Photo
graphic Science and Engineering", Band 21, Nr. 1, Januar/Februar
1977, Seiten 14ff. Durch Vermeidung der Bildung von zusätzlichen
Kornkeimen nach Übergang in die Wachstumsstufe des Ausfällungs
prozesses läßt sich eine relativ monodisperse tafelförmige Silber
bromidiodidkornpopulation erzielen. So können Emulsionen mit
Variationskoeffizienten von weniger als 30% hergestellt werden. Der
Variationskoeffizient ist dabei definiert als das 100fache der
Standardabweichung vom Korndurchmesser, dividiert durch den mittleren
Korndurchmesser. Durch absichtlich begünstigte Renucleierung während
der Wachstumsphase des Ausfällungsprozesses ist es natürlich möglich,
polydisperse Emulsionen eines wesentlich höheren Variationsko
effizienten herzustellen.
Die Konzentration von Iodid in den Silberbromidiodidemulsionen,
die erfindungsgemäß zur Herstellung von radiographischen Auf
zeichnungsmaterialien verwendet werden, läßt sich durch die Ein
führung von Iodidsalzen steuern. Jede übliche Iodidkonzentration
kann erzeugt werden. Sogar sehr geringe Iodidkonzentrationen von
beispielsweise so niedrig wie 0,05 Mol-% können, wie bekannt ist,
vorteilhaft sein.
Sofern hier nichts anderes angegeben ist, beziehen sich alle
Angaben bezüglich Halogenidprozentsätzen auf das in der entspre
chenden Emulsion, dem Korn oder dem Kornbereich vorhandene Silber.
Beispielsweise weist ein Korn aus Silberbromidiodid mit 40 Mol-%
Iodid des weiteren 60 Mol-% Bromid auf.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
enthalten die zur Herstellung erfindungsgemäßer Aufzeichnungs
materialien verwendeten Emulsionen mindestens 0,1 Mol-% Iodid.
Silberiodid läßt sich in die tafelförmigen Silberbromidiodidkörner
bis zu seiner Löslichkeitsgrenze in Silberbromid bei der Temperatur
der Kornbildung einführen. So lassen sich Silberiodidkonzentrationen
bis zu etwa 40 Mol-% in den tafelförmigen Silberbromidiodidkörnern
bei Fällungstemperaturen von 90°C erreichen. In der Praxis lassen
sich Fällungstemperaturen nach unten bis nahe Raumtemperatur,
von beispielsweise etwa 30°C, anwenden. Im allgemeinen hat es sich
jedoch als vorteilhaft erwiesen, wenn die Ausfällung bei Temperaturen
von 40 bis 80°C erfolgt. Für die meisten photographischen Anwen
dungsgebiete hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die maximale
Iodidkonzentration auf etwa 20 Mol-%, in optimaler Weise auf bis
zu etwa 15 Mol-% zu begrenzen.
Das relative Verhältnis von Iodid- und Bromidsalzen, die während
des Ausfällungsprozesses in das Reaktionsgefäß eingeführt werden,
läßt sich in einem festen Verhältnis beibehalten, um Silberbromid
iodidkörner eines im wesentlichen gleichförmigen Iodidprofiles zu
erzeugen oder aber variieren, um besondere photographische Effekte
zu erzielen.
Vorteile bezüglich der photographischen Empfindlichkeit oder Körnig
keit können sich aus einer Erhöhung des Verhältnisses von Iodid in
seitlichen, in typischer Weise ringförmigen
Bereichen tafelförmiger Silberbromidiodidkörner eines hohen Aspekt
verhältnisses ergeben. Beispielsweise kann die Iodidkonzentration
in den zentralen Bereichen der tafelförmigen Körner bei 0 bis
5 Mol-% liegen, während die Iodidkonzentration in den seitlichen
ringförmigen Bereichen der Silberhalogenidkörner um mindestens
1 Mol-% Iodid höher liegt bis zur Löslichkeitsgrenze des Silber
iodides im Silberbromid, und vorzugsweise bis zu etwa 20 Mol-%
und optimal bis zu etwa 15 Mol-% betragen kann.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann es vorteil
haft sein, die Zuführung von Iodid- oder Bromid- und Iodidsalzen
in das Reaktionsgefäß zu beenden, bevor der Zulauf des Silbersalzes
beendet wird, so daß überschüssige Bromidionen in Lösung mit dem
Silbersalz reagieren können. Dies führt zur Ausbildung einer
Silberbromidhülle auf den tafelförmigen Silberbromidiodidkörnern.
Aus dem vorstehenden ergibt sich, daß die tafelförmigen Silber
bromidiodidkörner, die erfindungsgemäß zur Herstellung von radio
graphischen Aufzeichnungsmaterialien verwendet werden können,
praktisch gleichförmige oder abgestufte Iodidkonzentrationen auf
weisen können, und daß die Abstufung - wie gewünscht - gesteuert
werden kann, um höhere Iodidkonzentrationen im Inneren oder an
oder nahe der Oberflächen der tafelförmigen Silberbromidiodid
körner zu begünstigen.
Obgleich die Herstellung der Silberbromidiodidemulsionen mit
tafelförmigen Silberhalogenidkörnern eines hohen Aspektverhältnisses
unter Bezugnahme auf ein Verfahren beschrieben wurde, bei dem
neutrale oder nicht-ammoniakalische Emulsionen anfallen, können die
zur Herstellung erfindungsgemäßer Aufzeichnungsmaterialien ver
wendeten Emulsionen doch auch nach anderen Verfahren hergestellt
werden. So können gemäß einer anderen oder alternativen Verfahrens
weise Silberhalogenidkeimkörner eines vergleichsweise hohen Iodid
gehaltes zu Beginn im Reaktionsgefäß vorliegen. Die Silberiodid
konzentration im Reaktionsgefäß wird auf unter 0,05 Mol pro Liter
vermindert und die maximale Größe der Silberiodidkörner, die zu
Beginn im Reaktionsgefäß vorhanden ist, wird auf unter 0,05 µm
vermindert.
Silberbromidemulsionen mit Silberhalogenidkörnern eines hohen
Aspektverhältnisses ohne Iodidgehalt lassen sich nach einem Ver
fahren herstellen, wie es im vorstehenden beschrieben wurde, daß
sich von diesem Verfahren jedoch dadurch unterscheidet, daß der
Zusatz von Iodid ausgeschlossen wird. Silberbromidemulsionen mit
tafelförmigen Silberhalogenidkörnern eines hohen Aspektverhältnisses
lassen sich in alternativer Weise nach einem Verfahren herstellen,
das auf dem Verfahren beruht, daß von Cugnac und Chateau in der
Literaturstelle "Evolution of the Morphology of Silver Bromide
Crystals During Physical Ripening", "Science et Industries Photo
graphiques", Band 33, Nr. 2 (1962), Seiten 121-125 beschrieben
wird.
Silberbromidemulsionen mit einem hohen Aspektverhältnis und einem
Gehalt an in der Draufsicht
quadratischen und rechteckigen Körnern lassen sich des
weiteren nach einem Verfahren herstellen, bei dem kubische Keim
körner mit einer Kantenlänge von weniger als 0,15 µm verwendet
werden. Während der pAg-Wert der Keimkornemulsion bei 5,0 bis
8,0 gehalten wird, wird die Emulsion praktisch in Abwesenheit von
Nicht-Halogenid-Silberionenkomplexbildnern gereift unter Erzeugung
von tafelförmigen Silberbromidkörnern mit einem durchschnittlichen
Aspektverhältnis von mindestens 8 : 1. Weitere Verfahren zur Her
stellung von Silberbromidemulsionen mit tafelförmigen Silberhalogenid
körnern eines hohen Aspektverhältnisses ohne Iodid werden in den
später folgenden Beispielen beschrieben.
Noch andere Silberhalogenidemulsionen mit tafelförmigen Silber
halogenidkörnern eines hohen Aspektverhältnisses können ausgehend
von tafelförmigen Silberchloridkörnern hergestellt werden, die
im Innern von sowohl Silberbromid als auch Silberiodid praktisch
frei sind. Sie lassen sich herstellen nach einem Doppeleinlauf
verfahren, bei dem Chlorid- und Silbersalze gemeinsam in ein Reaktions
gefäß eingeführt werden, das Dispersionsmedium enthält, in Gegen
wart von Ammoniak. Während der Chloridsalzeinführung liegt der
pAg-Wert innerhalb des Dispersionsmediums im Bereich von 6,5 bis
10 und der pH-Wert bei 8-10. Das Vorhandensein von Ammoniak und
höheren Temperaturen bewirkt die Ausbildung von dickeren Körnern.
infolgedessen werden die Fällungstemperaturen auf bis zu 60°C be
grenzt, um Silberchloridemulsionen mit Silberhalogenidkörnern eines
hohen Aspektverhältnisses zu erhalten.
Des weiteren ist es möglich, tafelförmige Silberhalogenidkörner
mit mindestens 50 Mol-% Chlorid herzustellen, die einander gegen
überliegende Kristallflächen aufweisen, die in {111} Kristall
ebenen liegen und mindestens eine periphere Kante aufweisen, die
parallel zu einem kristallographischen <211< Vektor in der Ebene
einer der Hauptoberflächen liegt. Derartige Emulsionen mit tafel
förmigen Körnern lassen sich herstellen durch Umsetzen von wäßrigen
Silber und Chlorid enthaltenden Halogenidsalzlösungen in Gegen
wart einer den Kristallhabitus modifizierenden Menge eines Amino-
substituierten Azaindens und eines Peptisationsmittels mit einer
Thioetherbindung.
Des weiteren lassen sich Emulsionen mit tafelförmigen Körnern her
stellen, bei denen die Silberhalogenidkörner Silberchlorid und
Silberbromid in mindestens ringförmigen Kornbereichen und vorzugs
weise durch und durch enthalten. Die Bereiche der tafelförmigen
Körner, die Silber, Chlorid und Bromid enthalten, werden dabei
erzeugt durch Aufrechterhalten eines Molverhältnisses von Chlorid-
und Bromidionen von 1,6 : 1 bis 260 : 1 und einer Gesamtkonzentration
von Halogenidionen im Reaktionsgefäß von 0,10 bis 0,90 normal
während der Einführung von Silber-, Chlorid- und Bromid- und ggf.
Iodidsalzen in das Reaktionsgefäß. Das molare Verhältnis von
Silberchlorid zu Silberbromid in den tafelförmigen Körnern kann
bei 1 : 99 bis 2 : 3 liegen.
Die zur Herstellung von erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterialien
verwendeten Silberhalogenidemulsionen mit tafelförmigen Körnern
können extrem hohe durchschnittliche Aspektverhältnisse aufweisen.
Die durchschnittlichen Aspektverhältnisse lassen sich dabei durch
Erhöhung der mittleren Korndurchmesser erhöhen. Hierdurch können
Schärfevorteile erzielt werden, jedoch sind maximale durchschnitt
liche Korndurchmesser im allgemeinen begrenzt durch
bestimmte Körnigkeitserfordernisse im Falle spezieller photo
graphischer Anwendungszwecke. Die durchschnittlichen Aspektver
hältnisse können des weiteren auch oder alternativ erhöht werden
durch Verminderung der durchschnittlichen Korndicke.
In typischer Weise haben die tafelförmigen Körner eine durchschnitt
liche Dicke von mindestens 0,05 µm, obgleich
im Prinzip auch noch dünnere tafelförmige Körner hergestellt und
verwendet werden können. Wird die Silberbeschichtung konstant ge
halten, so bewirkt eine Verminderung der Dicke oder tafelförmigen
Körner im allgemeinen eine Verbesserung der Körnigkeit als direkte
Funktion der Erhöhung des Aspektverhältnisses. Infolgedessen ist
das maximale durchschnittliche Aspektverhältnis der zur Herstellung
erfindungsgemäßer Aufzeichnungsmaterialien verwendeten Emulsionen
eine Funktion der maximalen durchschnittlichen Korndurchmesser,
die für den speziellen photographischen Zweck akzeptabel sind
und des Minimums an erreichbarer Korndicke, die erzeugt werden
kann. Die maximalen durchschnittlichen Aspektverhältnisse können
verschieden sein, je nach dem angewandten Ausfällungsverfahren und
der Zusammensetzung der tafelförmigen Silberhalogenidkörner. Das
höchste beobachtete durchschnittliche Aspektverhältnis von 500 : 1
für tafelförmige Körner mit vorteilhaften photographischen durch
schnittlichen Korndurchmessern wurde durch eine Ostwald-Reifung
von Silberbromidkörnern mit Aspektverhältnissen von 100 : 1, 200 : 1
oder darüber erreicht, die nach Doppeleinlauf-Fällverfahren herge
stellt wurden. Die Gegenwart von Iodid vermindert im allgemeinen
die maximalen durchschnittlichen Aspektverhältnisse, die sich
realisieren lassen, doch ist die Herstellung von Emulsionen mit
tafelförmigen Silberbromidiodidkörnern eines durchschnittlichen
Aspektverhältnisses von 100 : 1 oder sogar 200 : 1 oder darüber
möglich. Auch lassen sich im Falle von tafelförmigen Silberchlorid
körnern, die ggf. Bromid- und/oder Iodid enthalten, durchschnitt
liche Aspektverhältnisse von so hoch wie 50 : 1 oder sogar 100 : 1
erhalten.
Während der Ausfällung der tafelförmigen Silberhalogenidkörner
können modifizierende Verbindungen zugegen sein. Derartige Ver
bindungen können bereits zu Anfang des Ausfällungsverfahrens im
Reaktionsgefäß vorhanden sein oder können gemeinsam mit einem
oder mehreren der Salze nach üblichen Methoden zugesetzt werden.
Während der Silberhalogenidausfällung können modifizierende Ver
bindungen zugegen sein, beispielsweise Verbindungen von Kupfer,
Thallium, Blei, Wismuth, Cadmium, Zink, Schwefel, Selen, Tellur,
Gold sowie Verbindungen der Gruppe VIII, d. h. der Edelmetalle,
wie es beispielsweise näher beschrieben wird in den US-PS 1 195 432,
1 951 933, 2 448 060, 2 628 167, 2 950 972, 3 488 709, 3 737 313,
3 772 031 und 4 269 927 sowie der Literaturstelle "Research Dis
closure", Band 134, Juni 1975, Nr. 13452. Die tafelförmigen Körner
der Emulsionen können während ihrer Ausfällung des weiteren beispiels
weise einer internen Reduktionssensibilisierung unterworfen werden,
wie es beispielsweise näher beschrieben wird von Moisar und Mit
arbeitern in der Literaturstelle "Journal of Photographic Science",
Band 25, 1977, Seiten 19-27.
Bei der Herstellung der Emulsionen können die einzelnen Silber-
und Halogenidsalze in das Reaktionsgefäß durch Zulaufleitungen
eingeführt werden, die an oder über oder unter der Oberfläche enden
durch Schwerkraft-Zulauf
oder mittels einer Einspeisapparatur für die Aufrechterhaltung der
Steuerung der Zulaufgeschwindigkeit und der pH, pBr- und/oder pAg-
Werte der Reaktionsgefäßinhalte, wie es beispielsweise näher be
schrieben wird in den US-PS 3 821 002 sowie 3 031 304 und in der
Literaturstelle "Photographische Korrespondenz", Band 102, Nr. 10,
1967, Seite 162. Um eine rasche Verteilung der Reaktionskomponenten
innerhalb des Reaktionsgefäßes zu erreichen, können speziell kon
struierte Mischvorrichtungen verwendet werden, wie sie beispiels
weise näher beschrieben werden in den US-PS 2 996 287, 3 342 605,
3 415 650, 3 785 777, 4 147 551 und 4 171 224 sowie der GB-Patent
anmeldung 2 022 431A und den DE-OS 25 55 364 und 25 56 885 sowie
der Literaturstelle "Research Disclosure", Band 166, Februar 1978,
Nr. 16662.
Bei der Herstellung der Emulsionen mit den tafelförmigen Silber
halogenidkörnern wird zunächst im Reaktionsgefäß ein Dispersions
medium vorgelegt. In besonders vorteilhafter Weise besteht das
Dispersionsmedium aus einer wäßrigen Peptisationsmittelsuspension.
Als zweckmäßig hat es sich erwiesen bei der Herstellung der Emulsionen
mit den tafelförmigen Silberhalogenidkörnern Peptisationsmittel
konzentrationen von 0,2 bis etwa 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamt
gewicht der Emulsionskomponenten im Reaktionsgefäß einzusetzen.
Vorzugsweise wird die Konzentration des Peptisationsmittels im
Reaktionsgefäß vor und während der Silberbromidiodidbildung unter
etwa 6 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht gehalten. Dabei ent
spricht es üblicher Praxis, die Konzentration des Peptisations
mittels im Reaktionsgefäß bei unter etwa 6%, bezogen auf das Gesamt
gewicht vor und während der Silberhalogenidbildung zu halten, und
die Emulsionsträgerkonzentration zur Erzielung optimaler Beschichtungs
charakteristika durch verzögerte, ergänzende Trägerzugaben einzu
stellen. Empfohlen wird dabei, daß die Emulsion zu Beginn ihrer
Herstellung etwa 5 bis 50 g Peptisationsmittel pro Mol Silberhalogenid,
vorzugsweise etwa 10 bis 30 g Peptisationsmittel pro Mol Silber
halogenid enthält. Zusätzlicher Träger kann später zugesetzt werden,
um die Konzentration auf bis zu etwa 1000 g pro Mol Silberhalogenid
zu bringen. Vorzugsweise liegt die Konzentration an Träger in der
fertigen Emulsion bei über 50 g pro Mol Silberhalogenid. Nach der
Beschichtung und Trocknung liegt die Trägerkonzentration im fertigen
photographischen Aufzeichnungsmaterial vorzugsweise bei etwa 30
bis 70 Gew.-% der Emulsionsschicht.
Die Träger, zu denen sowohl Bindemittel wie auch Peptisationsmittel
gehören, können aus den üblichen Trägern ausgewählt werden, die in
üblicher Weise zur Herstellung von Silberhalogenidemulsionen ver
wendet werden. Bevorzugt verwendete Peptisationsmittel sind hydro
phile Kolloide, die allein oder in Kombination mit hydrophoben
Stoffen verwendet werden können Geeignete hydrophile Träger sind
beispielsweise Substanzen, wie Proteine, Proteinderivate, Cellulose
derivate, z. B. Celluloseester, Gelatine, z. B. mit Alkali behandelte
Gelatine (Rindsknochen- oder Rindshautgelatine) oder mit Säure be
handelte Gelatine (Schweinshautgelatine), Gelatinederivate, z. B.
acetylierte Gelatine und phthalierte Gelatine. Diese und andere
einsetzbare Träger werden beispielsweise näher beschrieben in der
Literaturstelle "Research Disclosure", Band 176, Dezember 1978,
Nr. 17643, Abschnitt IX.
Die Trägermaterialien einschließlich insbeondere der hydrophilen
Kolloide, wie auch hydrophobe Stoffe, die in Kombination mit den
hydrophilen Kolloiden verwendet werden können, lassen sich nicht
nur zur Herstellung der Emulsionsschichten der erfindungsgemäßen
radiographischen Aufzeichnungsmaterialien verwenden, sondern auch
zur Herstellung anderer Schichten, wie beispielsweise Deck
schichten, Zwischenschichten und Schichten unterhalb den Emulsions
schichten.
Während der Herstellung der Silberhalogenidemulsionen, die er
findungsgemäß verwendet werden, kann eine Kornreifung erfolgen.
Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn eine Kornreifung inner
halb des Reaktionsgefäßes während mindestens der Silberbromidiodid
kornbildung erfolgt. Zur Förderung der Reifung können bekannte
Silberhalogenidlösungsmittel eingesetzt werden. Beispielsweise
bewirkt ein Überschuß an Bromidionen, wenn dieser im Reaktions
gefäß vorhanden ist, eine Förderung der Reifung. Somit ist augen
scheinlich, daß die Bromidsalzlösung, die in das Reaktionsgefäß
eingeführt wird, selbst eine Reifung fördern kann. Jedoch können
auch andere Reifungsmittel verwendet werden, die in ihrer Gesamt
heit innerhalb des Dispersionsmediums im Reaktionsgefäß vor der
Silbersalz- und Halogenidsalzzugabe vorliegen können oder aber die
Reifungsmittel können in das Reaktionsgefäß gemeinsam mit einem
oder mehreren der Halogenidsalze, Silbersalze oder Peptisations
mittel eingeführt werden. Weiterhin ist es möglich, das Reifungs
mittel unabhängig von der Zugabe der anderen Komponenten während
der Halogenidsalz- und Silbersalzzugaben einzuführen. Ammoniak,
ein bekanntes Reifungsmittel, stellt nicht das bevorzugt verwendete
Reifungsmittel zur Herstellung erfindungsgemäßer Silberbromidiodid
emulsionen mit den höchsten zu realisierenden Empfindlichkeits-
Körnigkeitsverhältnissen dar. Die bevorzugt zur Herstellung er
findungsgemäßer Aufzeichnungsmaterialien eingesetzten Emulsionen
sind nicht-ammoniakalische oder neutrale Emulsionen.
Zu den bevorzugten Reifungsmitteln gehören solche, die Schwefel
enthalten. So können beispielsweise Thiocyanatsalze verwendet
werden, beispielsweise die Alkalimetallsalze, insbesondere Natrium-
und Kaliumthiocyanate sowie Ammoniumthiocyanatsalze. Die Reifungs
mittel können dabei in üblichen Konzentrationen verwendet werden.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, die Thiocyanate
in Konzentrationen von etwa 0,1 bis 20 g Thiocyanatsalz pro Mol
Silberhalogenid einzusetzen. Die Verwendung von Thiocyanat-Reifungs
mitteln ist beispielsweise bekannt aus den US-PS 2 222 264, 2 448 534
und 3 320 069. Alternativ lassen sich in vorteilhafter Weise auch
übliche Thioether-Reifungsmittel verwenden, beispielsweise solche,
wie sie in den US-PS 3 271 157, 3 574 628 und 3 737 313 beschrieben
werden.
Die erfindungsgemäß verwendeten Emulsionen mit tafelförmigen Silber
halogenidkörnern werden vorzugsweise zur Entfernung löslicher Salze
gewaschen. Die löslichen Salze können dabei nach üblichen bekannten
Verfahren, beispielsweise Dekantieren, Filtrieren und/oder Ab
schrecken der Emulsion und Auslaugen entfernt werden, wie es bei
spielsweise näher beschrieben wird in der Literaturstelle "Research
Disdosure", Band 176, Dezember 1978, Nr. 17643, Abschnitt II.
Ggf. können die Emulsionen mit oder ohne Zusatz von Sensibili
sierungsmitteln vor ihrer Verwendung getrocknet und aufbewahrt
werden, wie es beispielsweise aus der Literaturstelle "Research
Disclosure", Band 101, September 1972, Nr. 10152 bekannt ist.
Im Falle der Herstellung erfindungsgemäßer Aufzeichnungsmaterialien
hat sich ein Waschen der Emulsionen als besonders vorteilhaft er
wiesen, um die Reifung der tafelförmigen Silberhalogenidkörner
nach Beendigung der Ausfällung zu beenden, um eine Erhöhung ihrer
Dicke und eine Verminderung ihres Aspektverhältnisses und/oder
eine übermäßige Erhöhung des Durchmessers zu vermeiden.
Obgleich sich nach den Verfahren zur Herstellung von tafelförmigen
Silberhalogenidkörnern, die im vorstehenden beschrieben wurden,
Emulsionen mit Silberhalogenidkörnern eines hohen Aspektverhältnisses
herstellen lassen, bei denen die tafelförmigen Körner den Dicken-
und Durchmesserkriterien genügen und die tafelförmigen Silber
halogenidkörner mindestens 50% der gesamten projizierten Fläche
der gesamten Silberhalogenidkornpopulation ausmachen, ist zu
bemerken, daß weitere Vorteile dadurch realisiert werden können,
daß der Anteil an derartigen tafelförmigen Körnern noch weiter
erhöht wird. So hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen,
wenn mindestens 70% und optimal mindestens 90% der gesamten pro
jizierten Oberfläche von tafelförmigen Silberhalogenidkörnern
stammen, die den angegebenen Dicken- und Durchmesserkriterien
genügen. Ggf. können größere tafelförmige Silberhalogenidkörner
auf mechanischem Wege von kleineren, nicht tafelförmigen Körnern
in einer Kornmischpopulation abgetrennt werden, wozu übliche be
kannte Trennverfahren angewandt werden können, beispielsweise
Trennverfahren, die eine Zentrifuge oder ein Hydrozyklon verwenden.
Ein bekanntes, einen Hydrozyklon verwendendes Trennungsverfahren
ist beispielsweise aus der US-PS 3 326 641 bekannt.
Obgleich es zur Verhinderung des "Crossover-Effektes" nicht erforder
lich ist, werden die zur Herstellung erfindungsgemäßer Aufzeich
nungsmaterialien verwendeten Silberhalogenidemulsionen mit tafel
förmigen Silberhalogenidkörnern eines hohen Aspektverhältnisses
wie auch die anderen Silberhalogenidemulsionen, die zur Herstellung
erfindungsgemäßer radiographischer Aufzeichnungsmaterialien ver
wendet werden können, vorzugsweise chemisch sensibilisiert. Die
Emulsionen können dabei chemisch sensibilisiert werden mit aktiver
Gelatine, wie es beispielsweise aus dem Buch von T.H. James,
"The Theory of the Photographic Process", 4. Ausgabe, Verlag
Macmillan, 1977, Seiten 67-76 bekannt ist oder mit Schwefel-,
SeIen-, Tellur-, Gold-, Platin-, Palladium-, Iridium-, Osmium-,
Rhodium-, Rhenium- oder Phosphor-Sensibilisierungsmitteln oder
mittels Kombinationen von derartigen Sensibilisierungsmitteln,
z. B. bei pAg-Werten von 5 bis 10, pH-Werten von 5-8 und Tem
peraturen von 30 bis 80°C, wie es beispielsweise bekannt ist
aus der Literaturstelle "Research Disclosure", Band 120, April 1974,
Nr. 12008 sowie Band 134, Juni 1975, Nr. 13452 sowie den US-PS
1 623 499, 1 673 522, 2 399 083, 2 642 361, 3 297 447, 3 297 446,
3 772 031, 3 761 267, 3 857 711, 3 565 633, 3 901 714 und 3 904 415
sowie den GB-PS 1 396 696 und 1 315 755. Ggf. kann die chemische
Sensibilisierung in Gegenwart von Thiocyanat-Verbindungen durch
geführt werden, wie es beispielsweise aus der US-PS 2 642 361
bekannt ist und/oder in Gegenwart von Schwefel enthaltenden Ver
bindungen des Typs, die beispielsweise in den US-PS 2 521 926,
3 021 215 und 4 054 457 beschrieben werden. In besonders vorteil
hafter Weise kann chemisch in Gegenwart von sog. "Finish-Modifi
zierungsmitteln" (chemischen Sensibilisierungs-Modifizierungs
mitteln) sensibilisiert werden, d. h. Verbindungen, welche dafür
bekannt sind, daß sie Schleier unterdrücken, und die Empfindlich
keit erhöhen, wenn sie während der chemischen Sensibilisierung
zugegen sind. Zu derartigen Verbindungen gehören beispielsweise
Azaindene, Azapyridazine, Azapyrimidine, Benzothiazoliumsalze und
Sensibilisierungsmittel mit einem oder mehreren heterocylischen
Kernen. Derartige Modifizierungsmittel werden beispielsweise näher
beschrieben in den US-PS 2 131 038, 3 411 914, 3 554 757, 3 565 631
sowie 3 901 714 sowie der CA-PS 778 723 und in dem Buch von Duffin
"Photographic Emulsion Chemistry", Verlag Focal Press (1966),
New York, Seiten 138-143. Zusätzlich oder alternativ können die
Emulsionen einer Reduktions-Sensibilisierung unterworfen werden,
z. B. mit Wasserstoff, wie es beispielsweise in den US-PS 3 891 446
und 3 984 249 beschrieben wird, durch einen niedrigen pAg-Wert
(z. B. einen pAg-Wert von weniger als 5) und/oder einen hohen pH-
Wert (z. B. von größer als 8) oder durch Verwendung von Reduktions
mitteln, z. B. Stannochlorid, Thioharnstoffdioxid, Polyaminen und
Aminoboranen, wie es beispielsweise bekannt ist aus der Literatur
stelle "Research Disclosure", Band 136, August 1975, Nr. 13654 und
den US-PS 2 518 698, 2 983 609, 2 739 060, 2 743 182, 2 743 183,
3 026 203 und 3 361 564. In vorteilhafter Weise kann des weiteren
auch eine chemische Oberflächensensibilisierung durchgeführt werden,
einschließlich einer Sub-Oberflächensensibilisierung, wie es bei
spielsweise aus den US-PS 3 917 485 und 3 966 476 bekannt ist.
Die Silberhalogenidemulsionen mit Silberhalogenidkörnern eines
hohen Aspektverhältnisses sind in allen Fällen spektral sensibili
siert. In vorteilhafter Weise können zur Sensibilisierung der
Silberhalogenidemulsionen mit Silberhalogenidkörnern eines hohen
Aspektverhältnisses wie auch zur Sensibilisierung der anderen
Emulsionen, die zur Herstellung erfindungsgemäßer Aufzeichnungs
materialien verwendet werden können, spektral sensibilisierende
Farbstoffe verwendet werden, die Absorptionsmaxima im blauen und
minus-blauen Bereich, d. h. im grünen und roten Bereich des sicht
baren Spektrums haben. Des weiteren können in speziellen Anwendungs
fällen spektral sensibilisierende Farbstoffe verwendet werden, die
das spektrale Ansprechvermögen jenseits des sichtbaren Spektrums
verbessern. Bespielsweise können Infrarot-absorbierende spektrale
Sensibilisierungsmittel eingesetzt werden.
Die Emulsionen lassen sich spektral mit Farbstoffen aus den
verschiedensten Klassen sensibilisieren, einschließlich der Klasse
der Polymethinfarbstoffe, z. B. mit Cyaninen, Merocyaninen, kom
plexen Cyaninen und komplexen Merocyaninen (d. h. tri-, tetra-
und polynuclearen Cyaninen), Oxonolen, Hemioxonolen, Styrylen,
Merostyrylen und Streptocyaninen.
Die spektral sensibilisierenden Cyaninfarbstoffe weisen, verbunden
durch eine Methingruppe, zweibasische heterocyclische Kerne auf,
bei denen es sich handeln kann um quatern. Chinolinium-, Pyridinium-,
3H-Indolinium-, Benzindolinium-, Oxazolium-, Oxazolinium-,
Thiazolium-, Thiazolinium-, Selenazolium-, Selenazolinium-, Imida
zolium-, Imidazolinium-, Benzoxazolium-, Benzothiazolium, Benzo
selenazolium, Benzimidazolium-, Naphthoxazolium-, Naphthothiazolium-,
Naphthoselenazolium-, Dihydronaphthothiazolium-, Pyrylium- und
quaternäre Imidazopyraziniumsalzkerne.
Die spektral sensibilisierenden Merocyaninfarbstoffe weisen,
verknüpft durch eine Methingruppe, einen basischen heterocyclischen
Kern vom Cyaninfarbstofftyp auf sowie einen sauren Kern, beispiels
weise einen Kern, der sich ableitet von der Barbitursäure, der
2-Thiobarbitursäure, vom Rhodanin, Hydantoin, 2-Thiohydantoin,
4-Thiohydantoin, 2-Pyrazolin-5-on, 2-Isoxazolin-5-on, Indan-1,3-
dion, Cyclohexan-1,3-dion, 1,3-Dioxan-4,6-dion, Pyrazolin-3,5-
dion, Pentan-2,4-dion, Alkylsulfonylacetonitril, Malononitril,
Isochinolin-4-on und Chroman-2,4-dion.
Zur Sensibilisierung kann ein oder können mehrere spektral
sensibilisierende Farbstoffe verwendet werden. Farbstoffe mit
Sensibilisierungsmaxima bei Wellenlängen über das gesamte sicht
bare Spektrum und mit sehr verschiedenen spektralen Empfindlich
keitskurven sind bekannt. Die Auswahl und die relativen Verhält
nisse der Farbstoffe hängen dabei von dem Bereich des Spektrums
ab, für den eine Empfindlichkeit erwünscht ist, sowie der Form
der gewünschten spektralen Empfindlichkeitskurve. Farbstoffe
miteinander überlappenden spektralen Empfindlichkeitskurven
liefern in Kombination angewandt oftmals eine Kurve, in der die
Empfindlichkeit bei jeder Wellenlänge in dem Überlappungsbereich
ungefähr gleich ist der Summe aus den Empfindlichkeiten der ein
zelnen Farbstoffe. So ist es möglich, Kombinationen von Farb
stoffen mit verschiedenen Maxima zu verwenden, um eine spektrale
Empfindlichkeitskurve mit einem Maximum zwischen den Sensibili
sierungsmaxima der einzelnen Farbstoffe zu erzielen.
Des weiteren ist es auch möglich, Kombinationen von spektral
sensibilisierenden Farbstoffen zu verwenden, die zu einer Super-
Sensibilisierung führen, d. h. einer spektralen Sensibilisierung,
die in einem bestimmten spektralen Bereich größer ist als die
Sensibilisierung, die durch einen Farbstoff allein erreicht werden
kann oder die größer ist als die Sensibilisierung, die sich aus
dem additiven Effekt der Farbstoffe ergibt. Eine Super-Sensibili
sierung läßt sich mit ausgewählten Kombinationen von spektral
sensibilisierenden Farbstoffen und anderen Zusätzen erreichen,
beispielsweise Stabilisatoren und Anti-Schleiermitteln, Ent
wicklungsbeschleunigern oder Inhibitoren, Beschichtungshilfs
mitteln, optischen Aufhellern und antistatisch wirksamen Ver
bindungen. Nähere Angaben zur Erzielung von Super-Sensibilisierungs
effekten sowie Verbindungen, die sich zur Erzielung von Super-
Sensibilisierungen eignen, werden näher beispielsweise beschrieben
von Gilman in einer Arbeit mit dem Titel: "Review of the Mecha
nisms of Supersensitization", abgedruckt in "Photographic Science
and Engineering", Band 18, 1974, Seite 418-430.
Spektral sensibilisierende Farbstoffe können die Emulsionen des
weiteren auch in anderer Weise beeinflussen. So können spektral
sensibilisierende Farbstoffe auch als Anti-Schleiermittel oder
Stabilisatoren, Entwicklungsbeschleuniger oder Entwicklungs
inhibitoren sowie als Halogenakzeptoren oder Elektronenakzeptoren
wirken, wie es beispielsweise aus den US-PS 2 131 038 und 3 930 860
bekannt ist.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
weisen die tafelförmigen Silberhalogenidkörner auf ihren Oberflächen
adsorbierte spektral sensibilisierende Farbstoffe auf, welche als
Folge der Adsorption eine Farbtonverschiebung zeigen. Zur Her
stellung der erfindungsgemäß verwendeten Emulsionen können be
liebige bekannte spektral sensibilisierende Farbstoffe verwendet
werden, die einen bathochromen oder hypsochromen Anstieg in der
Lichtabsorption als Folge der Adsorption durch die Oberfläche der
Silberhalogenidkörner zeigen. Farbstoffe, die diesen Kritierien
genügen, sind bekannt und werden beispielsweise näher beschrieben
in dem Buch von T.H. James "The Theory of the Photographic Process",
4. Ausgabe, Verlag Macmillan, 1977, Kapitel 8 (insbesondere F.
"induzierte Farbverschiebungen bei Cyanin- und Merocyaninfarbstoffen,
und Kapitel 9 (insbesondere H. "Beziehungen zwischen Farbstoff
struktur und Oberflächen-Aggregation") und von F.M. Hamer in dem
Buch "Cyanine Dyes and Related Compounds", Verlag John Wiley and
Sons, 1964, Kapitel XVII (insbesondere F. "Polymerisation und
Sensibilisierung des zweiten Typs"). Bekannt und verwendbar sind
des weitern spektral sensibilisierende Merocyanin-, Hemicyanin-,
Styryl- und Oxonolfarbstoffe, die H-Aggregate liefern (hypso
chrome Verschiebung), wenn auch J-Aggregate (bathochrome Ver
schiebung) für Farbstoffe dieser Klassen nicht üblich sind besonders
vorteilhafte spektral sensibilisierende Farbstoffe sind Cyaninfarb
stoffe, die entweder eine H- oder J-Aggregation zeigen.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung können spektral
sensibilisierende Farbstoffe verwendet werden, bei denen es sich
um Carbocyaninfarbstoffe handelt, die eine J-Aggregation zeigen.
Derartige Farbstoffe sind gekennzeichnet durch zwei oder mehrere
basische heterocyclische Kerne, die durch drei Methingruppen mit
einander verknüpft sind. Zu den heterocyclischen Kernen gehören
vorzugsweise solche mit ankondensierten Benzolringen, welche die
J-Aggregation steigern. Vorteilhafte heterocyclische Kerne zur
Förderung oder Steigerung der J-Aggregation sind Kerne auf Basis
quaternärer Chinolinium-, Benzoxazolium-, Benzothiazolium-, Benzo
selenazolium-, Benzimidazolium-, Naphthoxazolium-, Naphthothia
zolium- und Naphthoselenazoliumsalze.
Obgleich die natürliche Blau-Empfindlichkeit von Silberbromid
oder Silberbromidiodid gewöhnlich dazu ausreicht, um blaues
Licht aufzuzeichnen, lassen sich beträchtliche Vorteile durch
Verwendung von spektralen Sensibilisierungsmitteln erzielen, und
zwar sogar dann, wenn ihre Hauptabsorption in dem spektralen
Bereich liegt, demgegenüber die Emulsionen eine natürliche Empfind
lichkeit aufweisen. Beispielsweise können sich spezielle Vorteile
aus der Verwendung von spektral blausensibilisierenden Farbstoffen
ergeben. Auch bei Verwendung der beschriebenen Silberbromid- und
Silberbromidiodidemulsionen mit tafelförmigen Silberhalogenidkörnern
eines hohen Aspektverhältnisses, läßt sich eine starke Empfindlich
keitserhöhung durch Verwendung von spektral blausensibilisierenden
Farbstoffen erreichen. Ist beabsichtigt, erfindungsgemäß verwend
bare Emulsionen im Bereich ihrer natürlichen Empfindlichkeit zu
belichten, so lassen sich Empfindlichkeitsvorteile wie auch Vorteile
bezüglich der Verminderung des "Crossover-Effektes" dadurch er
zielen, daß die Dicke der tafelförmigen Körner erhöht wird. Gemäß
einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden
zur Herstellung erfindungsgemäßer Aufzeichnungsmaterialien bei
spielsweise blausensibilisierende Silberbromid- und Silberbromid
iodidemulsionen verwendet, in denen die tafelförmigen Körner mit
einer Dicke von weniger als 0,5 µm und einem Durchmesser von
mindestens 0,6 µm ein durchschnittliches Aspektverhältnis von
größer als 8 : 1, vorzugsweise mindestens 12 : 1 haben und mindestens
50% der gesamten projizierten Oberfläche der Silberhalogenidkörner,
die in der Emulsion vorliegen, vorzugsweise 70% und in optimaler
Weise mindestens 90% ausmachen. Dabei können die tafelförmigen
Silberhalogenidkörner wie bereits dargelegt in vorteilhafter Weise
eine Dicke von weniger als 0,3 µm aufweisen. In allen Fällen
liegen die maximalen mittleren oder durchschnittlichen Korndurch
messer der Silberhalogenidemulsionen, die für die Herstellung er
findungsgemäßer radiographischer Aufzeichnungsmaterialien empfohlen
werden, bei unter 30 µm, vorzugsweise unter 15 µm und
in optimaler Weise unter 10 µm.
Geeignete spektral blausensibilisierende Farbstoffe für die
beschriebenen Silberbromid- und Silberbromidiodidemulsionen mit
tafelförmigen Silberhalogenidkörnern eines hohen Aspektver
hältnisses lassen sich aus den verschiedensten bekannten Klassen
von spektral sensibilisierenden Farbstoffen auswählen. Besonders
vorteilhafte spektral blausensibilisierende Farbstoffe sind
Polymethinfarbstoffe, z. B. Cyanine, Merocyanine, Hemicyanine,
Hemioxonole sowie Merostyryle. Ganz allgemein lassen sich geeignete
spektral blausensibilisierende Farbstoffe aus diesen Farbstoff
klassen aufgrund ihrer Absorptionscharakteristika, d. h. aufgrund
ihres Farbtones auswählen. Es gibt jedoch allgemeine strukturelle
Beziehungen, die als Hilfsmittel bei der Auswahl geeigneter blauer
Sensibilisierungsmittel dienen können. Ganz allgemein läßt sich
sagen, daß um so kürzer die Methinkette ist, um so kürzer die Wellen
länge des Sensibilisierungsmaximums ist. Auch die Kerne beeinflussen
die Absorption. Das Hinzufügen von ankondensierten Ringen an die
Kerne begünstigt offensichtlich die Absorption von längeren Wellen
längen. Auch können Substituenten die Absorptionscharakteristika
verändern.
Zu den geeigneten spektral sensibilisierenden Farbstoffen, die
zur Sensibilisierung erfindungsgemäß verwendbarer Silberhalogenid
emulsionen verwendet werden können, gehören beispielsweise die
Farbstoffe, die in der Literaturstelle "Research Disclosure", Band 176,
Dezember 1978, Nr. 17643, Abschnitt III beschrieben werden.
Zur spektralen Sensibilisierung der Emulsionsschichten, z. B. mit den
tafelförmigen Silberhalogenidkörnern eines hohen Aspektver
hältnisses oder eines vergleichsweise niedrigen Aspektverhältnisses
können übliche bekannte Konzentrationen an Farbstoffen verwendet
werden. Um die vollen Vorteile der Erfindung zu erzielen, hat es
sich des weiteren als vorteilhaft erwiesen, wenn die Kornober
fläche der Silberhalogenidemulsionen mit tafelförmigen Silber
halogenidkörnern eines hohen Aspektverhältnisses den oder die
spektral sensibilisierenden Farbstoffe in optimalen Mengen adsor
bieren, d. h. in einer Menge, die ausreicht, damit mindestens
60% der maximalen photographischen Empfindlichkeit erzielt werden,
die unter empfohlenen Belichtungsbedingungen erzielt werden kann.
Die im Einzelfalle verwendete Menge an Farbstoff hängt dabei von
dem speziellen Farbstoff oder der verwendeten Farbstoffkombination
ab, wie auch von der Größe und dem Aspektverhältnis der Körner der
Emulsion. Bekannt ist, daß eine optimale spektrale Sensibilisierung
mit organischen Farbstoffen erzielt werden kann bei etwa 25 bis
100% oder mehr einer Monoschicht-Bedeckung der gesamten zur Ver
fügung stehenden Oberfläche von oberflächenempfindlichen Silber
halogenidkörnern. Verwiesen wird in diesem Zusammenhang beispiels
weise auf die Arbeit von West und Mitarbeitern mit dem Titel:
"The Adsorption of Sensitizing Dyes in Photographic Emulsions",
veröffentlicht in der Zeitschrift "Journal of Phys. Chem.", Band 56,
Seite 1065, 1952, sowie die Arbeit von Spence und Mitarbeitern
mit dem Titel: "Desensitization of Sensitizing Dyes", veröffentlicht
in der Zeitschrift "Journal of Physical and Colloid Chemistry",
Band 56, Nr. 6, Juli 1948, Seiten 1090-1103 und die US-PS
3 979 213. Optimale Farbstoffkonzentrationen lassen sich des
weiteren beispielsweise nach Methoden ermitteln, wie sie in dem
Buch von Mees "Theory of the Photographic Process", 1942, Verlag
Macmillan, Seiten 1067-1069 beschrieben werden.
Die spektrale Sensibilisierung kann zu jedem Zeitpunkt der Emulsions
herstellung erfolgen, von dem bekannt ist, daß dieser Zeitpunkt
geeignet ist. Besonders üblich ist dabei die spektrale Sensibili
sierung im Anschluß an die Beendigung der chemischen Sensibilisierung.
Die spektrale Sensibilisierung kann jedoch auch gleichzeitig mit
der chemischen Sensibilisierung erfolgen, vor der chemischen Sen
sibilisierung und kann sogar beginnen, bevor die Silberhalogenid
kornausfällung beendet ist, wie es beispielsweise aus den US-PS
3 628 960 und 4 225 666 bekannt ist. Nach der Lehre der US-PS
4 225 666 kann es des weiteren vorteilhaft sein, die Einführung
des spektral sensibilisierenden Farbstoffes in die Emulsion zu
verteilen, derart, daß ein Anteil des spektral sensibilisierenden
Farbstoffes vor der chemischen Sensibilisierung zugegeben wird
und der verbleibende Anteil nach der chemischen Sensibilisierung
zugesetzt wird. Ungleich der Lehre der US-PS 4 225 666 kann es
des weiteren zweckmäßig sein, wenn der spektral sensibilisierende
Farbstoff der Emulsion zugesetzt wird, nachdem 80% des Silber
halogenides ausgefällt worden sind. Die Sensibilisierung läßt
sich durch eine pAg-Einstellung, einschließlich einer Veränderung
des pAg-Wertes, die einen oder mehrere Zyklen vervollständigt,
während der chemischen und/oder spektralen Sensibilisierung
steigern. Ein spezielles Beispiel einer pAg-Einstellung
wird beispielsweise in der Literaturstelle "Research Disclosure",
Band 181, Mai 1979, Nr. 18155 beschrieben.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß tafelförmige Silberhalogenid
emulsionen mit einem hohen Aspektverhältnis verbesserte Empfind
lichkeits-Körnigkeits-Verhältnisse aufweisen, wenn sie chemisch
und spektral sensibilisiert werden, im Vergleich zu dem, was
bisher unter Verwendung von tafelförmigen Silberhalogenidemulsionen
erzielt wurde und was bisher erreicht wurde bei Verwendung von
Silberhalogenidemulsionen eines vergleichsweise geringen Aspekt
verhältnisses und den höchsten bekanntgewordenen Empfindlichkeits-
Körnigkeits-Verhältnissen. Besonders vorteilhafte Ergebnisse wurden
erreicht unter Verwendung von spektral minus-blau-sensibilisierenden
Farbstoffen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können spektrale
Sensibilisierungsmittel den Emulsionen vor der chemischen Sensi
bilisierung zugegeben werden. Entsprechende Ergebnisse lassen sich
in manchen Fällen auch dadurch erreichen, daß andere adsorbier
bare Stoffe, beispielsweise Endmodifizierungsmittel den Emulsionen
vor der chemischen Sensibilisierung zugegeben werden.
Unabhängig von der frühen Zugabe von adsorbierbaren Stoffen hat es
sich als vorteilhaft erwiesen, Thiocyanate während der chemischen
Sensibilisierung in Konzentrationen von etwa 2 × 10-3 bis 2 Mol-%,
bezogen auf Silber zu verwenden, wie es beispielsweise aus der
US-PS 2 642 361 bekannt ist. Auch können andere Reifungsmittel
während der chemischen Sensibilisierung verwendet werden.
Gemäß einer dritten Verfahrensweise, die in Kombination mit einer
oder beiden der vorerwähnten Verfahrensweisen oder separat hiervon
praktiziert werden kann, kann es vorteilhaft sein, die Konzentration
an Silber- und/oder Halogenidsalzen einzustellen, die vorhanden sind,
unmittelbar vor oder während der chemischen Sensibilisierung.
So können lösliche Silbersalze, z. B. Silberacetat, Silbertrifluor
acetat und Silbernitrat eingeführt werden, wie auch Silbersalze,
die sich auf den Kornoberflächen abscheiden, wie beispielsweise
Silberthiocyanat, Silberphosphat oder Silbercarbonat. Auch
können feine Silberhalogenidkörner (d. h. Silberbromid-, Silber
iodid- und/oder Siberchloridkörner), die einer Ostwald-Reifung auf
den Oberflächen der tafelförmigen Körner zugänglich sind, einge
führt werden. Beispielsweise kann während der chemischen Sensi
bilisierung eine Lippmann-Emulsion eingeführt werden. Des weiteren
kann die chemische Sensibilisierung von spektral sensibilisierten
tafelförmigen Emulsionen eines hohen Aspektverhältnisses an einer
oder mehreren bestimmten diskreten Zentren der tafelförmigen Körner
bewirkt werden. Es ist anzunehmen, daß die bevorzugte Adsorption
von spektral sensibilisierenden Farbstoffen an den kristallo
graphischen Oberflächen, welche die Hauptflächen der tafelförmigen
Körner bilden, eine selektive chemische Sensibilisierung ermöglicht
an ungleichen kristallographischen Oberflächen der tafelförmigen
Körner.
Die bevorzugt verwendeten chemischen Sensibilisierungsmittel für
die höchsten erzielbaren Empfindlichkeitsverhältnisse sind Gold-
und Schwefel-Sensibilisierungsmittel, Gold- und Selen-Sensibili
sierungsmittel und Gold-, Schwefel- und Selen-Sensibilisierungs
mittel. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der
Erfindung enthalten die Silberbromidemulsionen mit tafelförmigen
Silberbromidkörnern eines hohen Aspektverhältnisses oder in be
sonders vorteilhafter Weise die entsprechenden Silberbromidiodid
emulsionen ein mittleres Chalcogen, beispielsweise Schwefel und/
oder Selen, das nicht feststellbar sein kann, und Gold, welches fest
stellbar oder ermittelbar ist. Die Emulsionen enthalten gewöhnlich
des weiteren feststellbare Konzentrationen von Thiocyanat, ob
gleich die Konzentration des Thiocyanates in den fertigen Emulsionen
stark vermindert sein kann, infolge der Durchführung üblicher
bekannter Wässerungstechniken. In verschiedenen der bevorzugten
oben angegeben Ausführungsformen können tafelförmige Silberbromid-
oder Silberbromidiodidkörner auf ihren Oberflächen andere Silber
salze enthalten, z. B. Silberthiocyanat oder ein anderes Silber
halogenid von unterschiedlichem Halogenidgehalt, z. B. Silberchlorid
oder Silberbromid, obgleich die anderen Silbersalze in Konzen
trationen vorliegen können, die unter den Konzentrationen liegen,
die ermittelbar sind.
Obgleich es nicht erforderlich ist, um sämtliche der erfindungs
gemäß erzielbaren Vorteile zu erreichen, sind die erfindungsgemäß
verwendeten Emulsionen doch vorzugsweise gemäß vorherrschenden
Herstellungsmethoden optimal chemisch und spektral sensibilisiert.
D. h., daß sie vorzugsweise Empfindlichkeiten erreichen von
mindestens 60% der maximalen logarithmischen Empfindlichkeit, die
durch die Körner erzielbar ist, in dem spektralen Bereich der
Sensibilisierung und unter den empfohlenen Bedingungen der Ver
wendung und Entwicklung. Die logarithmische Empfindlichkeit ist
dabei definiert als 100 (1-log E), wobei E in lx·s
bei einer Dichte von 0,1 über dem Schleier gemessen wird.
Ist eine Silberhalogenidemulsion mit tafelförmigen Körnern eines
hohen Aspektverhältnisses erst einmal hergestellt durch Durch
führung eines Ausfällverfahrens, durch Wässern und Sensibilisieren,
wie oben beschrieben, so läßt sich ihre Herstellung durch Zugabe
von üblichen photographischen Zusätzen beenden oder vervollständigen.
Die erfindungsgemäßen radiographischen Aufzeichnungsmaterialien
oder Elemente, die zur Herstellung von Silberbildern bestimmt sind,
lassen sich bis zu einem Ausmaße härten, das ausreicht, um die
Notwendigkeit des Zusatzes eines zusätzlichen Härtungsmittels
während des Entwicklungsprozesses zu vermeiden. Dies ermöglicht
die Realisierung einer erhöhten Silberdeckkraft im Vergleich zu
radiographischen Aufzeichnungsmaterialien, die in entsprechender
Weise gehärtet und entwickelt werden, zu deren Herstellung jedoch
nicht-tafelförmige oder tafelförmige Silberhalogenidemulsionen
eines vergleichsweise niederigen Aspektverhältnisses verwendet
wurden. Ganz speziell ist es möglich, die Emulsionsschichten aus
Emulsionen mit tafelförmigen Silberhalogenidkörnern eines hohen
Aspektverhältnisses und die anderen hydrophilen Kolloidschichten
der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterialien in einem Grade zu
härten, der ausreicht, um die Quellung der Schichten auf weniger
als 200% zu vermindern, wobei die prozentuale Quellung bestimmt
wird durch (a) dreitägiges Inkubieren des radiographischen Elementes
bei 38°C und einer 50%igen relativen Feuchtigkeit, (b) Messen
der Schichtdicke, (c) 3 Minuten langes Eintauchen des radiographi
schen Elementes in destilliertes Wasser von 21°C und (d) Messen
der Veränderung der Schichtdicke. Obgleich eine Härtung der radio
graphischen Aufzeichnungsmaterialien bis zu einem Ausmaße, daß
Härtungsmittel den Entwicklungslösungen nicht zugesetzt werden
müssen, bevorzugt erfolgt, ist doch zu bemerken, daß die erfindungs
gemäß verwendeten Emulsionen doch bis zu jedem üblichen Grade ge
härtet werden können. Des weiteren kann es ggf. auch zweckmäßig
sein, Härtungsmittel den Entwicklungslösungen zuzusetzen, wie es
beispielsweise bekannt ist aus der Literaturstelle "Research
Disclosure", Band 184, August 1979, Nr. 18431, Paragraph K, der
sich speziell auf die Entwicklung von radiographischen Aufzeichnungs
materialien bezieht.
Typische geeignete Härtungsmittel (Vorhärtungsmittel) werden näher
beispielsweise beschrieben in der Literaturstelle "Research Dis
closure", Band 176, Dezember 1978, Nr. 17643, Abschnitt X.
Zusätzlich zu den speziell beschriebenen Merkmalen können die
erfindungsgemäßen radiographischen Aufzeichnungsmaterialien zu
sätzliche Merkmale aufweisen, wie sie radiographische Aufzeichnungs
materialien haben können. Typische Merkmale dieser Art werden
beispielsweise näher beschrieben in der Literaturstelle "Research
Disclosure", Band 184, August 1979, Nr. 18431. So können die
Emulsionsschichten beispielsweise enthalten: Stabilisatoren, Anti-
Schleiermittel und sog. Anti-Kink Mittel, wie sie beispielsweise
in Paragraph II unter A bis K der angegebenen Literaturstelle be
schrieben werden. Die radiographischen Aufzeichnungsmaterialien
können des weiteren beispielsweise antistatische Verbindungen ent
halten und/oder antistatisch wirksame Schichten, wie sie in
Paragraph III der angegebenen Literaturstelle aufgeführt sind.
Schließlich können die radiographischen Aufzeichnungsmaterialien
Deckschichten aufweisen, wie sie beispielsweise in Paragraph IV
der Literaturstelle beschrieben werden. Die Deckschichten können
des weiteren beispielsweise Mattierungsmittel enthalten, wie sie
beispielsweise in der Literaturstelle "Research Disclosure",
Nr. 17643 in Paragraph VI beschrieben werden. Die Deckschichten
und anderen Schichten der Aufzeichnungsmaterialien können des
weiteren Weichmacher und Gleitmittel enthalten, wie sie beispiels
weise in Nr. 17643, in Paragraph XII beschrieben werden. Obgleich
die radiographischen Aufzeichnungsmaterialien der Erfindung in
den meisten Anwendungsfällen zur Erzeugung von Silberbildern
verwendet werden, können doch auch Farbmaterialien, wie sie beispiels
weise in Nr. 17643, Paragraph VII beschrieben werden, zugesetzt
werden, um die Erzeugung von Farbstoffen oder von mit Farbstoffen
verstärken Silberbildern zu ermöglichen. Auch können Entwickler
verbindungen und Entwicklungsmodifizierungsmittel, wie sie bei
spielsweise in Nr. 17643 in den Paragraphen XX und XXI beschrieben
werden, ggf. zugesetzt werden. Die erfindungsgemäß erzielbaren
"Crossover-Vorteile" lassen sich des weiteren verbessern durch
Verwendung von üblichen "Crossover"-Belichtungs-Kontrollmaßnahmen,
wie sie beispielsweise in Nr. 18431 in Paragraph V beschrieben
werden.
In Obereinstimmung mit üblichen bekannten Verfahren können die
erfindungsgemäß verwendeten tafelförmigen Silberhalogenidemulsionen
mit hohem Aspektverhältnis miteinander oder mit üblichen Emulsionen
vermischt werden, um speziellen Emulsionsschicht-Erfordernissen
zu genügen. Beispielsweise ist bekannt, Emulsionen miteinander
zu vermischen, um die Charakteristikkurve eines photographischen
Elementes einzustellen, um einem bestimmten Zweck zu genügen.
So kann ein Mischen von Emulsionen durchgeführt werden, um
maximale Dichten zu erhöhen oder zu vermindern, um Minimumdichten
zu vermindern oder zu erhöhen und um die Charakteristikkurvenform
zwischen dem Schulterbereich und Durchhangbereich zu modifizieren
oder einzustellen. Um dies zu erreichen, können die erfindungsgemäß
verwendeten Silberhalogenidemulsionen mit tafelförmigen Silber
halogenidkörnern eines hohen Aspektverhältnisses mit üblichen
Silberhalogenidemulsionen vermischt werden, wie sie beispielsweise
in der Literaturstelle "Research Disclosure", Band 176, Dezember
1978, Nr. 17643, Paragraph I beschrieben werden. So kann es ggf.
zweckmäßig oder vorteilhaft sein, die Emulsionen, wie in dem Unter
paragraphen F von Paragraph I beschrieben, zu vermischen. Wird
eine relativ feinkörnige Silberchloridemulsion mit einer er
findungsgemäß verwendbaren Emulsion vermischt, insbesondere mit
einer Silberbromidiodidemulsion, so läßt sich eine weitere Erhöhung
der Empfindlichkeit, d. h. des Empfindlichkeits-Körnigkeits-
Verhältnisses der Emulsion erreichen.
Die Schichtträger können von jedem üblichen Typ sein, von dem
bekannt ist, daß ein Crossover-Effekt ermöglicht wird. Besonders
vorteilhafte Schichtträger sind Polyesterfilmschichtträger.
Poly(ethylenterepthalat)filmschichtträger haben sich als besonders
vorteilhaft erwiesen. Derartige Schichtträger wie auch ihre Her
stellung sind beispielsweise aus den US-PS 2 823 421, 2 779 684
und 3 939 000 bekannt. Medizinische radiographische Aufzeichnungs
materialien sind im allgemeinen blau eingefärbt. Im allgemeinen
werden die zur Einfärbung verwendeten Farbstoffe direkt dem
aufgeschmolzenen Polyester vor dessen Extrudieren zugesetzt und
müssen infolgedessen thermisch stabil sein. Bevorzugt verwendbare
Farbstoffe zum Einfärben sind Anthrachinonfarbstoffe, beispiels
weise solche, wie sie aus den US-PS 3 488 195, 3 849 139, 3 918 976,
3 933 502 und 3 948 664 sowie den GB-PS 1 250 983 und 1 372 668
bekannt sind.
Die spektral sensibilisierenden Farbstoffe werden derart aus
gewählt, daß sie eine Adsorptionsspitze in ihrem adsorbierten
Zustand zeigen, gewöhnlich in ihrer aggregierten Form in der
H- oder J-Bande in einem Bereich des Spektrums entsprechend der
Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung, der gegenüber
das Aufzeichnungsmaterial bildweise exponiert wird. Die elektro
magnetische Strahlung, die zur bildweisen Exponierung führt, wird
von den Leuchtstoffen der Verstärkerschirme emittiert. Ein separater
Verstärkerschirm exponiert oder belichtet jede der beiden bild
erzeugenden Einheiten, die sich auf gegenüberliegenden Seiten des
Schichtträgers befinden. Die Verstärkerschirme können Licht in
den ultravioletten, blauen, grünen oder roten Bereichen des
Spektrums emittieren, in Abhängigkeit von den speziellen Leucht
stoffen, die zur Herstellung der Schirme ausgewählt wurden. Dabei
ist üblich, daß die Verstärkerschirme Licht in dem grünen Bereich
des Spektrums (500 bis 600 nm) emittieren. Infolgedessen sind die
bevorzugten spektral sensibilisierenden Farbstoffe für die Ver
wendung im Rahmen dieser Erfindung jene, die eine Absorptions
spitze im grünen Bereich des Spektrums aufweisen. Gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der ver
wendete spektral sensibilisierende Farbstoff ein Carbocyaninfarb
stoff, der eine J-Banden-Absorption zeigt, wenn er von tafelförmigen
Körnern adsorbiert ist, in einem spektralen Bereich entsprechend
der Spitzenemission durch den Verstärkerschirm, normalerweise dem
grünen Bereich des Spektrums.
Die Verstärkerschirme können selbst einen Teil der radiographischen
Aufzeichnungsmaterialien bilden, doch stellen sie normalerweise
separate Elemente oder Teile dar, welche mehrfach verwendbar sind,
für Exponierungen von nacheinander verwendeten radiographischen
Aufzeichnungsmaterialien. Verstärkerschirme sind allgemein bekannt.
Übliche Verstärkerschirme und ihre Bestandteile werden beispiels
weise näher beschrieben in der Literaturstelle "Research Disclosure",
Band 18431, Paragraph IX und der US-PS 3 737 313.
Die exponierten radiographischen Aufzeichnungsmaterialien lassen
sich nach üblichen bekannten Methoden entwickeln. Derartige
Entwicklungsmethoden werden beispielsweise näher beschrieben in
der Literaturstelle "Research Disclosure", Nr. 17643, Paragraph
XIX. Ein Entwicklungsverfahren unter Verwendung von Transportwalzen,
wie es beispielsweise in den US-PS 3 025 779, 3 515 556, 3 545 971
und 3 647 459 und der GB-PS 1 269 268 beschrieben wird, hat sich
als besonders vorteilhaft erwiesen. Auch kann eine härtende Ent
wicklung durchgeführt werden, wie sie beispielsweise aus der
US-PS 3 232 761 bekannt ist. Schließlich können entweder Entwickler oder
die radiographischen Aufzeichnungsmaterialien Addukte des Thio
amins und des Glutaraldehydes enthalten oder von Acrylaldehyd,
wie es beispielsweise aus den US-PS 3 869 289 und 3 708 302
bekannt ist.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen.
In den Beispielen steht die Angabe "%" für Gew.-%, sofern nichts
anderes angegeben ist. Der Buchstabe "M" steht dabei für eine
molare Konzentration, sofern nichts anderes angegeben ist. Sämtliche
Lösungen bestehen, sofern nichts anderes angegeben ist, aus wäßrigen
Lösungen.
Zum Zwecke des Vergleiches des "Crossover-Effektes" als Funktion
des Aspektverhältnisses der tafelförmigen Silberhalogenidkörner
wurden drei Silberbromidemulsionen mit tafelförmigen Silberbromid
körnern eines hohen Aspektverhältnisses entsprechend der Erfindung
und eine Silberbromidemulsion mit tafelförmigen Silberbromidkörnern
eines niedrigen Aspektverhältnisses hergestellt. Die Emulsionen
und die durchschnittlichen Aspektverhältnisse der tafelförmigen
Körner ergeben sich aus der folgenden Tabelle I.
Im Falle der Beispiele 1-3 handelte es sich um tafelförmige
Silberhalogenidemulsionen eines hohen Aspektverhältnisses, wie
sie erfindungsgemäß zur Herstellung radiographischer Aufzeichnungs
materialien verwendet werden. Obgleich einige tafelförmige Körner
eines Durchmessers von weniger als 0,6 µm der Errechnung
der durchschnittlichen Durchmesser der tafelförmigen Körner und
der prozentualen projizierten Fläche im Falle der Emulsionen
dieser Beispiele und der nachfolgenden Beispiele mit einbezogen
wurden, waren doch, sofern ihr Ausschluß nicht speziell angegeben
ist, unzureichende Mengen an tafelförmigen Körnern eines kleinen
Durchmessers vorhanden, um die angegeben Zahlenwerte wesentlich
zu verändern.
Um eine qualitative Bewertung der Emulsionen bezüglich ihres
"Crossover-Verhaltens" zu erreichen, wurden die Emulsionen in
gleicher Weise auf separate gleiche transparente Poly(ethylen
terephthalat)filmschichtträger aufgetragen. Die Schichtstärke
betrug 21,6 mg Silber pro dm² und 28,8 mg Gelatine pro dm². Vor
dem Auftragen der Emulsionen auf die Schichtträger wurden diese
in gleicher Weise gegenüber dem grünen Bereich des Spektrums
sensibilisiert und zwar durch Zusatz von 600 mg Anhydro-5,5′-
di-chloro-9-ethyl-3,3′-di(3-sulfopropyl)oxacarbocyaninhydroxid,
Natriumsalz, pro Mol Ag und 400 mg Kaliumiodid pro Mol Ag. Die
Emulsionen wurden des weiteren mit 1,5 Gew.-% Bis(vinylsulfonyl
methyl)ether, bezogen auf das Gesamtgewicht der Gelatine, vorge
härtet.
Die Art und Weise, in der die "Crossover"-Testergebnisse erhalten
wurden, läßt sich am besten unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschreiben.
Der zu testende Prüfling 100 bestand aus der Emulsionsschicht 102
und dem Träger 104. Der Prüfling wurde auf ein übliches grün
empfindliches, radiographisches Aufzeichnungsmaterial 106 aufge
bracht, das aufgebaut ist aus einer Emulsionsschicht
108 auf einem transparenten Filmschichtträger 110. Eine schwarze
opake Papierschicht 112 wurde angrenzend an die Trägeroberfläche
gegenüber der Emulsionsschicht angeordnet. Eine zweite schwarze
opake Papierschicht 114 wurde derart angeordnet, daß sie über
der Emulsionsschicht 108 an einer Steile seitlich vom Prüfling
100 lag. Ein separater Abschnitt 106a, identisch mit dem radio
graphischen Aufzeichnungsmaterial 106, wurde auf die Papierschicht
114 gebracht, wobei die Emulsionsschicht 108a den weitesten Abstand
von der Papierschicht hatte. Ein üblicher grünes Licht emittierender
Röntgenstrahl-Verstärkerschirm 116,
wurde auf die Proben 100 und 106a aufgebracht.
Zwischen den Schirm und die Röntgenstrahlquelle, schematisch durch
die Pfeile 120 angedeutet, wurde ein Testobjekt 118 gebracht. Das
Testobjekt bestand aus einem laminierten Aiuminiumstufenkeil mit
24 Stufen, wobei aneinander angrenzende Stufen im Durchschnitt
eine Differenz in durchgelassener Strahlung (E) von etwa 0,10 log E
lieferten und die Radiopazität der Stufen progressiv anstieg von
praktisch 0 für die letzte Dichtestufe.
Die Anordnung wurde der Strahlung eines handelsüblichen
Einphasen-Röntgenstrahl-Generators mit einer Röntgenstrahl
röhre ausgesetzt. Die Belichtungszeiten lagen bei 1 Sekunde
unter Verwendung eines Röhrenstromes von 100 mA und einer
Röhrenspannung von 70 Kilovolt. Nach der Exponierung wurden
die radiographischen Aufzeichnungsmaterialien 106 und 106a
in einem üblichen Entwicklungsgerät für
die Entwicklung radiographischer Aufzeichnungsmaterialien
entwickelt unter Verwendung des Standard-Entwicklers für
diesen Entwickler. Die Entwicklungsdauer betrug 21 Sekunden
bei 35°C.
Die erhaltenen Testergebnisse lassen sich am einfachsten unter
Bezugnahme auf Fig. 2 erläutern, in der zwei Charakteristikkurven
201 und 203 dargestellt sind. Die Kurven lassen sich in drei
separate Abschnitte auflösen. Die Abschnitte im Durchhangbereich
201a und 203a der Kurven zeigen einen geringen Anstieg der Dichte
als Funktion erhöhter Exponierung. Die Zwischenabschnitte 201b
und 203b sind schematisch dargestellt und liefern eine perfekte
lineare Beziehung zwischen erhöhter Exponierung und erhöhter
Dichte. In der Praxis sind die Zwischenabschnitte der Charakteristik
kurven nicht immer linear sondern zeigen gewöhnlich eine angenäherte
Linearität. Die Schulterbereiche 201c und 203c der Kurven zeigen
wie die Durchhangbereiche, wiederum einen geringen Anstieg der
Dichte, wenn die Exponierung erhöht wurde.
Wird ein radiographisches Aufzeichnungsmaterial mit zwei identischen
Silberhalogenidemulsionsschichten auf einander gegenüberliegenden
Seiten eines transparenten Filmschichtträgers von einer Seite her
unter Verwendung eines Schirmes - wie 118 - aktiviert um zu
fluoreszieren, als Reaktion auf eine Röntgenstrahlexponierung, so
führt eine gleiche Entwicklung der Emulsionsschichten nicht zu
identischen Charakteristikkurven. Vielmehr werden zwei seitlich
versetzte Charakteristikkurven erzeugt, wie es schematisch durch
die Kurven 201 und 203 veranschaulicht ist. Die Emulsionsschicht,
die am weitesten von dem exponierenden Schirm entfernt ist, ist
vollständig durch Strahlung exponiert worden, die durch die nächste
Emulsionsschicht und den Filmschichtträger gelangt ist. Dies be
deutet, daß die am weitesten von dem Schirm entfernte Emulsions
schicht vollständig durch "Crossover-Bestrahlung" belichtet
wird. Die mittlere Verschiebung 204 (ausgedrückt als Δ log E)
zwischen den Mittelabschnitten 201b und 203b der Charakteristik
kurven läßt sich dazu verwenden, um den prozentualen "Crossover"-Wert
für das radiographische Aufzeichnungsmaterial nach der folgenden
Gleichung (A) zu berechnen.
Um eine qualitative Klassifizierung des "Crossovers" als Funktion
des Aspektverhältnisses zu ermöglichen, wurde eine Charakteristik
kurve entsprechend Kurve 201 für jede Probe 106a aufgezeichnet
und verglichen mit einer zweiten Charakteristikkurve entsprechend
Kurve 203, erhalten aus dem Abschnitt des radiographischen Auf
zeichnungsmaterials 106 unter dem Beschichtungsprüfling 100. Durch
Messung der durchschnittlichen Verschiebung der Mittelabschnitte
der Charakteristikkurven und Anwendung der Gleichung (A) wurde
ein "Crossove"-Testergebnis erhalten. Die "Crossover"-Testergebnisse,
die in Tabelle 1 angegeben sind, zeigen, daß die Silberbromid
emulsionen mit tafelförmigen Silberhalogenidkörnern mit hohem
Aspektverhältnis, die zur Herstellung erfindungsgemäßer radio
graphischer Aufzeichnungsmaterialien verwendet werden, den Prozent
satz an "Crossover" zu vermindern vermögen.
Eine Emulsion, ähnlich der Emulsion der Beispiele 1-3, jedoch
mit tafelförmigen Körnern mit einem durchschnittlichen Aspekt-
Verhältnis zwischen 12 und 15 : 1 und einer durchschnittlichen
Dicke von 0,1 µm, wobei 85% der Anzahl der Körner der Emulsion
tafelförmig waren, wurde auf beide Seite eines Poly(ethylentereph
thalat)filmschichtträgers aufgetragen. Die gesamte Silberbe
schichtung betrug 54 mg/dm² auf beiden Seiten des Trägers. Ein
Abschnitt des radiographischen Aufzeichnungsmaterials wurde auf
seine prozentuale Absorption als Funktion der Wellenlänge unter
sucht. Es ergab sich eine Spitzenabsorption bei 545 nm.
Das hergestellte radiographische Aufzeichnungsmaterial dieses
Beispieles 4 wurde 1/50 Sekunden lang in einem Sensitometer
mit einer 2850°K Lichtquelle durch ein Filter
belichtet, um die Belichtung durch einen grün-emittierenden
Schirm zu simulieren. Ein Testobjekt wurde zwischen das Aufzeich
nungsmaterial und die Lichtquelle gebracht. Das Testobjekt bestand
aus einem Standard mit 21 Dichtestufen einer Dichte von 0-3,0
in Form von Inkrementen von 0,15. Die belichteten Prüflinge
wurden - wie im Falle der Beispiele 1 bis 3 - entwickelt, abgesehen von
Veränderungen in der Zeit und Temperatur bei der Entwicklung,
wie sich aus den Tabellen II und III ergibt.
Claims (17)
1. Radiographisches Aufzeichnungsmaterial mit einer ersten und
einer zweiten Silberhalogenidemulsionsschicht mit in einem
Dispersionsmedium dispergierten strahlungsempfindlichen
Silberhalogenidkörnern und einem zwischen den Silberhalogenid
emulsionsschichten angeordneten, für Strahlung, auf die die
Silberhalogenidemulsionsschichten ansprechen, durchlässigen
Schichtträger, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in der
ersten Silberhalogenidemulsionsschicht mindestens 50% der
gesamten projizierten Fläche der Silberhalogenidkörner von
tafelförmigen Silberhalogenidkörnern stammen, die auf ihrer
Oberfläche einen spektral sensibilisierenden Farbstoff
adsorbiert enthalten und durch folgende weitere Merkmale
gekennzeichnet sind:
- a) eine Dicke von weniger als 0,5 µm;
- b) einen Korndurchmesser von mindestens 0,6 µm, wobei der Korndurchmesser definiert ist als Durchmesser eines Kreises mit einer Kreisfläche, die der projizierten Fläche des Korns entspricht;
- c) ein durchschnittliches Aspektverhältnis von größer als 8 : 1, wobei das Aspektverhältnis definiert ist als das Verhältnis von Korndurchmesser zu Korndicke.
2. Radiographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die tafelförmigen Silberhalogenidkörner,
die mindestens 50% der gesamten projizierten Fläche ausmachen,
eine Dicke von weniger als 0,3 Mikrometer haben.
3. Radiographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß es als Schichtträger einen Film
schichtträger aufweist.
4. Radiographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schichtträger aus einem blau eingefärbten
transparenten Filmschichtträger besteht.
5. Radiographisches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche
1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die tafelförmigen Silber
halogenidkörner ein durchschnittliches Aspektverhältnis von
12 : 1 haben.
6. Radiographisches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche
1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die tafelförmigen Silber
halogenidkörner mindestens 70% der gesamten projizierten Fläche
der Silberhalogenidkörner ausmachen.
7. Radiographisches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche
1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das Dispersionsmedium für
die Silberhalogenidkörner ein härtbares hydrophiles Kolloid ist.
8. Radiographisches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche
1-7, dadurch gekennzeichnet, daß das Silberhalogenid der
Silberhalogenidemulsonsschichten aus Silberbromid oder Silber
bromidiodid besteht.
9. Radiographisches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche
1-8, dadurch gekennzeichnet, daß der zur spektralen Sensi
bilisierung verwendete Farbstoff als Funktion der Adsorption
eine Farbtonverschiebung zeigt.
10. Radiographisches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche
1-9, dadurch gekennzeichnet, daß es als spektral sensibili
sierenden Farbstoff einen Cyaninfarbstoff enthält.
11. Radiographisches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche
9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die tafelförmigen Silber
halogenidkörner den spektral sensibilisierenden Farbstoff an
ihrer Oberfläche in einer Konzentration adsorbiert enthalten,
die ausreicht, um die tafelförmigen Körner optimal zu
sensibilisieren.
12. Radiographisches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche
1-11, dadurch gekennzeichnet, daß die tafelförmigen Silber
halogenidkörner ein durchschnittliches Aspektverhältnis von
20 : 1 bis 100 : 1 aufweisen.
13. Radiographisches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche
1-12, dadurch gekennzeichnet, daß man als spektral sensi
bilisierenden Farbstoff einen Cyaninfarbstoff verwendet, der
als Funktion der Adsorption eine bathochrome Farbtonverschiebung
zeigt.
14. Radiographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß man einen Cyaninfarbstoff ver
wendet, der mindestens einen Chinolinium-, Benzoxazolium-,
Benzothiazolium-, Benzoselenazolium-, Benzimidazolium-, Naphth
oxazolium-, Naphthothiazolium- oder Naphthoselenazoliumkern
aufweist.
15. Radiographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß es als Cyaninfarbstoff einen
Carbocyaninfarbstoff enthält.
16. Radiographisches Aufzeichnungsmaterial nach einem der
Ansprüche 11-15, dadurch gekennzeichnet, daß der sensi
bilisierende Farbstoff in einer Konzentration von 25-100%
einer einschichtigen Beschichtung der Oberfläche der
Silberbromid- oder Silberbromidiodidkörner vorliegt.
17. Radiographisches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche
11-16, dadurch gekennzeichnet, daß es als spektral sensi
bilisierenden Farbstoff einen spektral grün sensibilisierenden
Farbstoff enthält.
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