DE69600655T2

DE69600655T2 - Radiographische Elemente mit minimalem Crossover-Effekt, die schnell verarbeitet werden können

Info

Publication number: DE69600655T2
Application number: DE69600655T
Authority: DE
Inventors: Robert Edward C/O Eastman Kodak Co Rochester New York 14650-2201 Dickerson
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Carestream Health Inc
Priority date: 1995-05-22
Filing date: 1996-05-15
Publication date: 1999-05-12
Anticipated expiration: 2016-05-16
Also published as: JP3805827B2; JPH09127628A; EP0747760B1; EP0747760A1; DE69600655D1; US5576156A

Description

Die Erfindung betrifft radiographische Elemente mit strahlungsempfindlichen Silberhalogenidemulsionen, die dazu bestimmt sind, durch ein Paar von Verstärkerschirmen exponiert zu werden.
Dickerson und andere beschreiben in der U. S.-Patentschrift 4 900 652 ein radiographisches Element, das maximale Dichten im Bereich von 3 bis 4 zu erzeugen vermag, einen verminderten Crossover-Effekt zeigt und eine geringe Naß-Druckempfindlichkeit, und das in einem Schnelltransport-Prozessor in weniger als 90 Sekunden vollständig entwickelt werden kann. Das radiographische Element weist eine spektral sensibilisierte Tafelkornemulsionsschicht auf jeder der einander gegenüberliegenden Seiten eines transparenten Filmträgers auf sowie durch Entwicklungslösung entfärbbare Farbstoffteilchen in hydrophilen Kolloidschichten, die zwischen den Emulsionsschichten und dem Träger angeordnet sind. Die Menge an hydrophilem Kolloid auf jeder Seite des Trägers liegt im Bereich von 35 bis 65 mg/dm², wobei die dazwischen angeordnete Schicht hydrophiles Kolloid in der Menge von mindestens 10 mg/dm² aufweist.
Dickerson und andere bereicherten den Stand der Technik wesentlich. Die spektral sensibilisierte Tafelkornemulsion verminderte den Crossover-Grad von 30% auf annähernd 20%. Die Farbstoffteilchen verminderten den Crossover-Effekt auf weniger als 10% mit der Möglichkeit, den Crossover-Effekt im wesentlichen zu eliminieren. Die Tafelkornemulsionen führten ferner zu einer hohen Deckkraft, was eine volle Vorhärtung ermöglichte, und daß niedrige Silberbeschichtungsstärken maximale Bilddichten im Bereich von 3 bis 4 erreichten. Dickerson und andere offenbaren, daß 35 mg hydrophiles Kolloid/dm² auf jeder Hauptoberfläche des Trägers die minimalen Mengen sind, die zur Erzielung einer geringen Naß-Druckempfindlichkeit verträglich sind.
Obgleich Dickerson und andere eine ausgezeichnete radiographische Filmkonstruktion für eine Entwicklungsdauer von gerade we niger als 90 Sekunden beschreiben, ist die Praxis nicht länger mit einer Entwicklungsdauer von gerade weniger als 90 Sekunden zufrieden. Vielmehr ist das gegenwärtige Ziel der Praxis die Beendigung der Entwicklung in weniger als 45 Sekunden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines radiographischen Elementes, das die Leistungsvorteile von Dickerson und anderen erreicht und in weniger als 30 Sekunden entwickelbar ist.
Gemäß einem Aspekt ist diese Erfindung gerichtet auf ein radiographisches Element mit einem Filmträger mit ersten und zweiten Hauptoberflächen und der Befähigung der Übertragung von Strahlung, demgegenüber das radiographische Element ansprechbar ist, und bei dem eine jede der Hauptoberflächen beschichtet ist mit für die Entwicklungslösung permeablen hydrophilen Kolloidschichten, die vollständig vorgehärtet sind, einschließlich mindestens einer Emulsionsschicht mit Silberhalogenidkörnern, die in einer Beschichtungsstärke aufgetragen sind, derart, daß eine maximale Dichte des gesamten radiographischen Elementes bei der Entwicklung im Bereich von 3 bis 4 erzielt werden kann, wobei die Silberhalogenidkörner einen spektral sensibilisierenden Farbstoff adsorbiert enthalten, und das einen teilchenförmigen Farbstoff enthält, der (a) Strahlung zu absorbieren vermag, der gegenüber die Silberhalogenidkörner ansprechbar sind, (b) in einer Menge vorliegt, die ausreicht, um den Crossover-Effekt auf weniger als 15% zu vermindern, und der (c) während der Entwicklung praktisch vollständig entfärbt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß 19 bis 33 mg/dm² hydrophiles Kolloid auf jeder der Hauptoberflächen des Trägers aufgetragen sind, wobei erste und zweite der hydrophilen Kolloidschichten auf jeder Hauptoberfläche des Trägers aufgetragen sind, wobei die ersten Schichten dem Träger näher liegen als die zweiten Schichten, wobei die zweiten Schichten enthalten (a) Silberhalogenidkörner, die 30 bis 70% des Gesamtgewichtes der zweiten Schichten ausmachen, einschließlich tafelförmiger Körner mit einer Dicke von weniger als 0,3 um, die ein mittleres Aspektverhältnis von größer als 5 aufweisen und mehr als 50% der gesamten projizierten Kornfläche innerhalb der zweiten Schichten ausmachen, und (b) 20 bis 80% des gesamten Silbers, das die Silberhalogenidkörner innerhalb des radiographischen Elementes bildet, wobei die ersten Schichten enthalten (a) die Farbstoffteilchen und (b) 20 bis 80% des gesamten Silbers, das die Silberhalogenidkörner innerhalb des radiographischen Elementes bildet, und wobei die Farbstoffteilchen und die Silberhalogenidkörner zusammen 30 bis 70% des Gesamtgewichtes jeder der ersten Schichten ausmachen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm eines Aufbaus eines radiographischen Elementes gemäß der Erfindung, das zwischen zwei Verstärkerschirmen angeordnet ist.
In Fig. 1 ist ein Aufbau dargestellt, der ein radiographisches Element RE umfaßt, das zwischen Vorder- und Rück-Verstärkerschirmen FS und BS angeordnet ist, aufgebaut aus Trägern SS1 und SS2 und Schichten FLE und BLE, die Röntgenstrahlung absorbieren und Licht emittieren.
Zwischen den Schirmen angeordnet, wenn eine bildweise Exponierung beabsichtigt ist, ist das radiographische Element RE, das den Erfordernissen der Erfindung genügt. Das radiographische Element weist einen transparenten Träger TF auf, der gewöhnlich ein transparenter Filmträger ist und häufig blau eingefärbt ist. Um die Beschichtung auf dem Träger zu erleichtern, sind die Haftung verbessernde Schichten S1 und S2 dargestellt. Die die Haftung verbessernden Schichten werden als integraler Teil der transparenten Filmträger erzeugt, sind jedoch nicht wesentlich für alle Typen von transparenten Trägern. Der transparente Träger und die die Haftung verbessernden Schichten sind alle für Licht durchlässig, das von den Verstärkerschirmen emittiert wird und sie sind ferner impermeabel für die Entwicklungslösung. Das heißt, sie nehmen kein Wasser während der Entwicklung auf und nehmen nicht an der "Trocknungs-Belastung" teil, dem Was ser, das entfernt werden muß, um ein trockenes Element mit einem aufgezeichneten Bild zu erhalten.
Erste und zweite hydrophile Kolloidschichten FE1 bzw. FE2 sind auf der Hauptoberfläche des Trägers aufgetragen, angrenzend an den vorderen Verstärkerschirm. In ähnlicher Weise sind erste und zweite hydrophile Kolloidschichten BE1 und BE2 auf der Hauptoberfläche des Trägers aufgetragen, angrenzend an den rückwärtigen Verstärkerschirm. Gewöhnlich ebenfalls vorhanden, jedoch nicht dargestellt, sind hydrophile Kolloidschichten, die als Oberflächen-Deckschichten bezeichnet werden, die auf FE2 und BE2 aufliegen und die Funktion eines physikalischen Schutzes der darunterliegenden hydrophilen Kolloidschichten während der Handhabung und Entwicklung übernehmen. Zusätzlich zu hydrophilem Kolloid können die Deckschichten Mattierungsmittel enthalten, antistatisch wirksame Mittel, Gleitmittel und andere, nicht der Bildaufzeichnung dienende Zusätze.
Die radiographischen Elemente der Erfindung unterscheiden sich von jenen, die bisher nach dem Stande der Technik zur Verfügung standen, dadurch, daß sie eine Kombination von vorteilhaften Charakteristika aufweisen, die zuvor niemals mit einem einzelnen radiographischen Element realisiert wurden:
(1) Vollständige Vorhärtung.
(2) Maximale Bilddichten im Bereich von 3 bis 4.
(3) Crossover von weniger als 15%.
(4) Entwicklung in weniger als 45 Sekunden.
(5) Geringe Naß-Druckempfindlichkeit.
(6) Relative hohe Empfindlichkeitsgrade.
Während vor der vorliegenden Erfindung angenommen wurde, daß die Kombination der Charakteristika (1)-(6) zu unverträglichen Konstruktionserfordernissen führen würde, ist es durch sorgfältige Auswahl von Komponenten möglich, erstmalig sämtliche dieser Charakteristika in einem einzelnen radiographischen Element miteinander zu vereinigen.
Das radiographische Element RE ist vollständig vorgehärtet. Dies schützt das radiographische Element besser vor Beschädigungen bei der Handhabung und Entwicklung und vereinfacht die Entwicklung durch Eliminierung jeglicher Notwendigkeit der Vervollständigung der Härtung während der Entwicklung.
Der hier gebrauchte Ausdruck "vollständig vorgehärtet" bedeutet, daß die hydrophilen Kolloidschichten vorgehärtet sind in einer Menge, die ausreicht, um die Quellung dieser Schichten auf weniger als 300% zu vermindern, wobei die prozentuale Quellung bestimmt wird durch (a) Inkubierung des radiographischen Elementes 3 Tage bei 38ºC und 50%iger relativer Feuchtigkeit, (b) Messung der Schichtdicke, (c) Eintauchen des radiographischen Elementes in destilliertes Wasser bei 21ºC 3 Minuten lang, und (d) Bestimmung der prozentualen Veränderung der Schichtdicke im Vergleich zu der Schichtdicke, gemessen in Stufe (b).
Eine vollständige Vorhärtung wird erreicht durch Härtung der hydrophilen Kolloidschichten. Die Grade der Vorhärtung eines vollständig vorgehärteten radiographischen Elementes sind ähnlich jenen, die bei der Vorhärtung von photographischen Elementen angewandt werden. Eine Zusammenfassung von Trägern für photographische Elemente, einschließlich hydrophiler Kolloide, die als Peptisationsmittel und Bindemittel verwendet werden, und von geeigneten Härtungsmitteln ist enthalten in Research Disclosure, Band 365, September 1994, Nr. 36544, Abschnitt II. Träger, Träger-Streckmittel, trägerartige Zusätze und zu den Trägern in Beziehung stehende Zusätze. Die Literaturstelle Research Disclosure wird veröffentlicht von Kenneth Mason Publications, Ltd., Dudley House, 12 North Street, Emsworth, Hampshire, P010 7DQ, England. Bevorzugte Träger für die hydrophilen Kolloidschichten FE1, FE2, BE1 und BE2 wie auch für die schützenden Deckschichten, sofern vorhanden, sind Gelatine (zum Beispiel mit Alkali behandelte Gelatine oder mit Säure behandelte Gelatine) und Gelatinederivate (zum Beispiel acetylierte Gelatine oder phthalierte Gelatine). Obgleich übliche Härtungsmittel mehr oder weniger austauschbar mit wenig oder keinem Einfluß auf das Leistungsvermögen verwendet werden können, sind besonders bevorzugt die Bis(vinylsulfonyl)klasse von Härtungsmitteln, wie zum Beispiel Bis(vinylsulfonyl)alkylether- oder Bis(vinylsulfonyl)alkan-Härtungsmittel, in welchem Falle der Alkylrest 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthält.
Damit das radiographische Element zur Erzeugung eines Bildes geeignet ist, muß es mindestens eine strahlungsempfindliche Silberhalogenidemulsion aufweisen. Die Charakteristik (1) der vollständigen Vorhärtung beschränkt die Auswahlen der Silberhalogenidemulsionen in der folgenden Weise: Es ist in der Praxis allgemein bekannt, daß die Deckkraft von Silberbildern als Funktion der erhöhten Vorhärtungsgrade abnehmen kann. Die Deckkraft wird ausgedrückt als Bilddichte, dividiert durch die Silberbeschichtungsstärke. Beispielsweise definiert Dickerson in der U. S.-Patentschrift 4 414 304 die Deckkraft als das 100- fache des Verhältnisses der maximalen Dichte zum entwickelten Silber, ausgedrückt in mg/dm². Dickerson erkannte, daß Tafelkornemulsionen weniger empfänglich für eine Deckkraft-Verminderung bei Erhöhung der Vorhärtungsgrade sind.
Sind die hydrophilen Kolloidschichten nicht vollständig vorgehärtet, so verhindert eine übermäßige Wasseraufnahme während der Entwicklung die Entwicklung in weniger als 45 Sekunden, Charakteristik (4). Werden keine Tafelkornemulsionen verwendet, so müssen übermäßige Mengen an Silber aufgetragen werden, um die Charakteristik (2) zu realisieren, und die Charakteristika (4) und (5) können beide nicht realisiert werden. Wird der Anteil an hydrophilem Kolloid im Verhältnis zur Erhöhung des Silbers erhöht, so kann die Entwicklung nicht in weniger als 45 Sekunden stattfinden. Wird Silber erhöht ohne Erhöhung des hydrophilen Kolloides, so zeigt das entwickelte radiographische Element lokalisierte Dichtemarkierungen, die einen Walzendruck anzeigen, der ausgeübt wird, wenn das exponierte Element durch den Prozessor geführt wird, was im allgemeinen als Naß-Druckempfindlichkeit bezeichnet wird. Tafelkornemul sionen zeigen häufig höhere Grade an Naß-Druckempfindlichkeit als nicht-tafelförmige Emulsionen.
Mit verschiedenen anderen Auswahlen, die unten diskutiert werden, können sämtliche Charakteristika (1)-(6), die oben aufgelistet wurden, realisiert werden durch die Einführung von mindestens einer Tafelkornemulsion in das radiographische Element RE. Um mit den Charakteristika (1)-(6) verträglich zu sein, müssen die tafelförmigen Körner der Emulsion mit einer Dicke von weniger als 0,3 um (vorzugsweise weniger als 0,2 um) ein mittleres Aspektverhältnis von größer als 5 aufweisen (vorzugsweise größer als 8) und mindestens 50% (vorzugsweise mindestens 70% und in am meisten bevorzugter Weise mindestens 90%) der gesamten projizierten Kornfläche ausmachen.
Obgleich die dünnsten erhältlichen tafelförmigen Körner am effektivsten sein sollten, wird ganz allgemein bevorzugt, daß die oben erwähnten tafelförmigen Körner eine Dicke von mindestens 0,1 um haben. Ansonsten führt die Tafelkornemulsion zu einem unerwünscht warmen Bildton. Dies bedeutet, daß im Falle bevorzugter Konstruktionen eines radiographischen Elementes eine siebte Charakteristik in Betracht zu ziehen ist:
(7) ein relativ kalter Bildton.
Silberhalogenid-Tafelkornemulsionen, die für die Verwendung in der Praxis der Erfindung empfohlen werden, können aus beliebigen der folgenden Silberhalogenidzusammensetzungen bestehen: Silberchlorid, Silberbromid, Silberjodobromid, Silberchlorobromid, Silberbromochlorid, Silberjodochlorid, Silberjodochlorobromid und Silberjodobromochlorid, wobei im Falle der gemischten Halogenide die Halogenidbezeichnungen in der Reihenfolge steigender Konzentrationen angegeben sind. Da erkannt wurde, daß das Vorhandensein von Jodid die Kornentwicklung verlangsamt, ist es vorteilhaft, Emulsionen auszuwählen, die kein Jodid enthalten oder nur beschränkte Mengen an Jodid. Jodidkonzentrationen von weniger als 4 Mol-%, bezogen auf Silber, werden speziell bevorzugt verwendet. Von den drei photographischen Halogeniden (Chlorid, Bromid und Jodid) hat Silberchlorid die höchste Löslichkeit und führt infolgedessen zur Erzielung der höchsten Entwicklungsgrade. Es ist infolgedessen bezüglich der Charakteristik (4) das bevorzugt verwendete Halogenid. Werden die Charakteristika (4) und (6) gemeinsam betrachtet, so werden Silberchlorobromid- und Silberbromidzusammensetzungen bevorzugt verwendet.
Übliche Tafelkornemulsionen mit hohem Chloridgehalt (mehr als 50 Mol-%), die den Erfordernissen der radiographischen Elemente dieser Erfindung genügen, werden durch die folgenden Literaturstellen veranschaulicht:
Wey und andere gemäß U. S.-Patentschrift 4 414 306;
Maskasky gemäß U. S.-Patentschrift 4 400 463;
Maskasky gemäß U. S.-Patentschrift 4 713 323;
Takada und andere gemäß U. S.-Patentschrift 4 783 398;
Nishikawa und andere gemäß U. S.-Patentschrift 4 952 491;
Ishiguro und andere gemäß U. S.-Patentschrift 4 983 508;
Tufano und andere gemäß U. S.-Patentschrift 4 804 621;
Maskasky gemäß U. S.-Patentschrift 5 061 617;
Maskasky gemäß U. S.-Patentschrift 5 178 997;
Maskasky und Chang gemäß U. S.-Patentschrift 5 178 998;
Maskasky gemäß U. S.-Patentschrift 5 183 732;
Maskasky gemäß U. S.-Patentschrift 5 185 239;
Maskasky gemäß U. S.-Patentschrift 5 217 858;
Chang und andere gemäß U. S.-Patentschrift 5 252 452;
Maskasky gemäß U. S.-Patentschrift 5 264 337;
Maskasky gemäß U. S.-Patentschrift 5 272 052;
Maskasky gemäß U. S.-Patentschrift 5 275 930;
Maskasky gemäß U. S.-Patentschrift 5 292 632;
Maskasky gemäß U. S.-Patentschrift 5 298 387;
Maskasky gemäß U. S.-Patentschrift 5 298 388 und
House und andere gemäß U. S.-Patentschrift 5 320 938.
Übliche Tafelkornemulsionen mit hohem Bromidgehalt (mehr als 50 Mol-%), die den Erfordernissen der radiographischen Elemente dieser Erfindung genügen, werden in den folgenden Literaturstellen veranschaulicht:
Abbott und andere gemäß U. S.-Patentschrift 4 425 425;
Abbott und andere gemäß U. S.-Patentschrift 4 425 426;
Kofron und andere gemäß U. S.-Patentschrift 4 439 520;
Maskasky gemäß U. S.-Patentschrift 4 713 320;
Nottorf gemäß U. S.-Patentschrift 4 722 886;
Saito und andere gemäß U. S.-Patentschrift 4 797 354;
Ellis gemäß U. S.-Patentschrift 4 801 522;
Ikeda und andere gemäß U. S.-Patentschrift 4 806 461;
Ohashi und andere gemäß U. S.-Patentschrift 4 835 095;
Makino und andere gemäß U. S.-Patentschrift 4 835 322;
Daubendiek und andere gemäß U. S.-Patentschrift 4 914 014;
Aida und andere gemäß U. S.-Patentschrift 4 962 015;
Tsaur und andere gemäß U. S.-Patentschrift 5 147 771;
Tsaur und andere gemäß U. S.-Patentschrift 5 147 772;
Tsaur und andere gemäß U. S.-Patentschrift 5 147 773;
Tsaur und andere gemäß U. S.-Patentschrift 5 171 659;
Black und andere gemäß U. S.-Patentschrift 5 219 720;
Dickerson und andere gemäß U. S.-Patentschrift 5252 443;
Tsaur und andere gemäß U. S.-Patentschrift 5 272 048;
Delton gemäß U. S.-Patentschrift 5 310 644;
Chaffee und andere gemäß U. S.-Patentschrift 5 358 840 und
Delton gemäß U. S.-Patentschrift 5 372 927.
Die Tafelkornemulsionen, die für die Radiographie geeignet sind, sind solche, die einen mittleren Äquivalent-Kreisdurchmesser (ECD) von weniger als 10 um haben. In typischer Weise liegt der mittlere ECD-Wert der Körner bei 5 um oder darunter. Die Emulsionen können polydispers oder monodispers sein, je nach der speziellen Art der Bildaufzeichnung, die empfohlen wird. Ganz allgemein wird bevorzugt, daß der Koeffizient der Variation (COV) des Korn-ECD geringer als 25% ist. Im Falle der Aufzeichnung von Bildern eines hohen Kontrastes wird ein COV von weniger als 10% empfohlen. COV ist definiert als die Standard-Ab weichung des Korn-ECD, dividiert durch den mittleren ECD.
Werden Tafelkornemulsionen, die den oben angegebenen Erfordernissen genügen, verwendet, so können Gesamtsilber-Beschichtungsstärken im Bereich von 35 bis 60 mg/dm² durch Entwicklung Silberbilder erzeugen, die eine maximale Dichte im Bereich von 3 bis 4 haben.
Es wird empfohlen, mindestens eine Tafelkornemulsion des oben beschriebenen Typs in jede der hydrophilen Kolloidschichten FE2 und BE2 einzuführen.
Wenn alle der strahlungsempfindlichen Silberhalogenidkörner, die in dem radiographischen Element enthalten sind, auf die Schichten FE2 und BE2 beschränkt werden, so sind die spektral sensibilisierenden Tafelkornemulsionen, die in diese Schichten eingeführt werden, dazu befähigt, den Crossover-Effekt auf nur weniger als 20% zu vermindern, wie es veranschaulicht wird von Abbott und anderen in den U. S.-Patentschriften 4 425 425 und 4 425 426 (im folgenden zusammen bezeichnet als Abbott und andere).
Sämtliche Bezugnahmen auf Crossover-Prozentsätze beruhen auf Crossover-Meßverfahren, die in den Patentschriften von Abbott und anderen beschrieben werden. Der Crossover-Effekt eines radiographischen Elementes gemäß der Erfindung kann unter den empfohlenen Bedingungen von Exponierung und Entwicklung bestimmt werden durch Einführung eines schwarzen Gegenstandes (zum Beispiel Kraft-Papier) anstelle von einem der zwei Verstärkungsschirmen. Um einen verifizierbaren Standard für die Messung des prozentualen Crossover-Effektes bereitzustellen, sollten die Exponierung und Entwicklung, wie in den Beispielen unten beschrieben, angewandt werden. Eine Exponierung durch ein Testobjekt mit abgestufter Dichte exponiert primär die Emulsion auf der Seite des radiographischen Elementes, die dem Verstärkerschirm am nächsten liegt, doch wird die Emulsion auf der Seite des radiographischen Elementes, die am weitesten vom Verstär kerschirm entfernt vorliegt, auch exponiert, jedoch in beschränkterem Umfang durch nicht-absorbiertes Licht, das durch den Träger gelangt. Durch Entfernung von Emulsion von der Seite des Trägers, die dem Verstärkerschirm am nächsten liegt in einer Probe, und der Seite des Trägers, die vom Verstärkerschirm weiter entfernt vorliegt im Falle einer anderen Probe, kann eine Charakteristik-Kurve (Dichte vs. log E, wenn E das Licht ist, das durch das abgestufte Testobjekt gelangt, gemessen in Lux-Sekunden) für jede der verbleibenden Emulsionen aufgezeichnet werden. Die Charakteristik-Kurve der Emulsion auf der Seite, die von der substituierten Lichtquelle am weitesten entfernt vorliegt, ist seitlich verschoben im Vergleich zu der Charakteristik-Kurve der Emulsion auf der Seite, die der substituierten Lichtquelle am nächsten liegt. Eine mittlere Verschiebung (Δ log E, worin E die Exponierung in Lux-Sekunden darstellt) wird bestimmt und verwendet, um den Crossover-Effekt wie folgt zu berechnen:
Liegt die Schirmemission im spektralen Bereich, dem gegenüber das Silberhalogenid eine natürliche Empfindlichkeit aufweist, dann tragen die Silberhalogenidkörner selbst zur Lichtabsorption bei und infolgedessen zur Verminderung des Crossover-Effektes. Dies tritt in einem ins Gewicht fallenden Ausmaß lediglich bei Exponierungs-Wellenlängen von weniger als 425 nm ein. Spektral sensibilisierender Farbstoff, der von den Kornoberflächen adsorbiert ist, ist primär auf die Absorption von Licht angewiesen, das von den Schirmen emittiert wird. Die Silberhalogenidemulsionen können jeden beliebigen üblichen, spektral sensibilisierenden Farbstoff oder Farbstoff-Kombinationen, adsorbiert von den Kornoberflächen, aufweisen. Typische Farbstoff-Absorptionsmaxima werden in Emissions-Maxima der Schirme stark angepaßt, so daß eine maximale Lichteinfangwirksamkeit realisiert wird. Um die Empfindlichkeit (6) zu maximieren und um den Crossover-Effekt (3) auf ein Minimum zu reduzieren, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Kornoberflächen Farbstoff in einer im wesentlichen optimalen Menge adsorbieren, d. h. in einer Menge, die ausreicht, daß mindestens 60% der maximalen Empfindlichkeit unter den empfohlenen Bedingungen von Exponierung und Entwicklung realisiert werden. Um einen Bezugsstandard bereitzustellen, können die Bedingungen der Exponierung und Entwicklung, wie in den Beispielen unten angegeben, verwendet werden. Illustrationen von spektral sensibilisierenden Farbstoffen, die im Falle der radiographischen Elemente der Erfindung geeignet sind, werden beschrieben von Kofron und anderen in der U. S.-Patentschrift 4 439 520, die insbesondere im Hinblick auf die Auflistung von blau spektral sensibilisierenden Farbstoffen zitiert wird. Abbott und andere beschreiben in den U. S.-Patentschriften 4 425 425 und 4 425 426 ebenfalls die Verwendung von spektral sensibilisierenden Farbstoffen zur Verminderung des Crossover-Effektes. Eine allgemeinere Zusammenfassung von spektral sensibilisierenden Farbstoffen findet sich in Research Disclosure, Nr. 36544, wie oben zitiert, Abschnitt V. Spectral sensitization and desensitization, A. Sensitizing dyes.
Um den Crossover-Effekt auf weniger als 15% und vorzugsweise weniger als 10% zu vermindern, wird empfohlen, zusätzlichen Farbstoff in die hydrophilen Kolloidschichten FE1 und BE1 einzuführen, der innerhalb des Wellenlängenbereiches der Exponierung zu absorbieren vermag. Der zusätzliche Farbstoff wird ausgewählt, um exponierendes Licht zu absorbieren, das nicht absorbiert wird durch die Silberhalogenidkörner und spektral sensibilisierenden Farbstoff, enthaltend in den hydrophilen Kolloidschichten FE2 und BE2. Wird der zusätzliche Farbstoff in die hydrophilen Kolloidschichten FE2 sowie auch BE2 eingeführt, so besteht das Ergebnis in einer merklichen Verminderung der photographischen Empfindlichkeit.
Zusätzlich zu seinen Absorptionseigenschaften wird der zusätzliche Farbstoff derart ausgewählt, daß er dem radiographischen Element noch eine andere Charakteristik verleiht:
(8) Entfärbung während der Entwicklung.
Dickerson und andere beschreiben in den U. S.-Patentschriften 4 803 150 und 4 900 652 teilchenförmige Farbstoffe, die dazubefähigt sind (a) Strahlung zu absorbieren, der gegenüber die Silberhalogenidkörner ansprechbar sind, um den Crossover-Effekt auf weniger als 15% zu vermindern, und (b) die während der Entwicklung im wesentlichen entfärbt werden. Die teilchenförmigen Farbstoffe können tatsächlich den Crossover-Effekt im wesentlichen eliminieren. Der mittlere ECD-Wert der Farbstoffteilchen kann bei bis zu 10 um liegen, ist jedoch vorzugsweise geringer als 1 um. Farbstoffteilchengrößen bis hinab zu etwa 0,01 um können in geeigneter Weise erzeugt werden. In den Fällen, in denen die Farbstoffe zunächst kristallin in einer grösseren Größe als den erwünschten Teilchengrößen vorliegen, können übliche Techniken zur Erzielung kleinerer Teilchengrößen angewandt werden, wie zum Beispiel ein Vermahlen mit Kugeln, ein Walzen-Vermahlen, ein Sand-Vermahlen und dergleichen.
Da die hydrophilen Kolloidschichten in typischer Weise in Form von wäßrigen Lösungen eines pH-Wertes von 5 bis 6, in besonders typischer Weise von 5,5 bis 6,0, aufgetragen werden, werden die Farbstoffe ausgewählt, derart, daß sie in teilchenförmiger Form bei jenen pH-Werten in wäßrigen Lösungen verbleiben. Die Farbstoffe müssen jedoch bei den alkalischen pH-Werten, die bei der photographischen Entwicklung angewandt werden, leicht löslich sein. Farbstoffe, die diesen Erfordernissen genügen, sind nichtionisch im pH-Bereich der Beschichtung, jedoch ionisch unter den alkalischen pH-Werten der Entwicklung: Bevorzugt verwendete Farbstoffe sind nicht-ionische Polymethinfarbstoffe, wozu die Merocyanin-, Oxonol-, Hemioxonol-, Styryl- und Arylidenfarbstoffe gehören. In bevorzugten Ausführungsformen enthalten die Farbstoffe Carboxylsäure-Substituenten, da diese Substituenten nicht-ionisch in den pH-Bereichen der Beschichtung sind, jedoch ionisch unter alkalischen Entwicklungsbedingungen.
Spezielle Beispiele von teilchenförmigen Farbstoffen werden beschrieben von Lemahieu und anderen in der U. S.-Patentschrift 4 092 168, Diehl und anderen in der WO 88/04795 und in der EPO 0 274 723, und von Factor und anderen in der EPO 0 299 435, von Factor und anderen in der U. S.-Patentschrift 4 900 653, von Diehl und anderen in der U. S.-Patentschrift 4 940 654 (Farbstoffe mit Gruppen, die ionisierbare Protonen aufweisen und andere Gruppen als Carboxygruppen sind), von Factor und anderen in der U-S.-Patentschrift 4 948 718 (mit einem Arylpyrazolonkern), von Diehl und anderen in der U. S.-Patentschrift 4 950 586, von Anderson und anderen in der U. S.-Patentschrift 4 988 611 (Teilchen von besonderen Größenbereichen und Substituent-pKa-Werten), von Diehl und anderen in der U. S.-Patentschrift 4 994 356, von Usagawa und anderen in der U. S.-Patentschrift 5 208 137, von Adachi in der U. S.-Patentschrift 5 213 957 (Merocyanine), von Usami in der U. S.-Patentschrift 5 238 798 (Pyrazolon-Oxonole), von Usami und anderen in der U. S.-Patentschrift 5 238 799 (Pyrazolon-Oxonole), von Diehl und anderen in der U. S.-Patentschrift 5 213 956 (Tricyanopropene und andere), von Inagaki und anderen in der U. S.-Patentschrift 5 075 205, von Otp und anderen in der U. S.-Patentschrift 5 098 818, von Texter in der U. S.-Patentschrift 5 274 109, von McManus und anderen in der U. S.-Patentschrift 5 098 820, von Inagaki und anderen in der EPO 0 385 461, von Fujita und anderen in der EPO 0 423 693, von Usui in der EPO 0 423 742 (enthaltend Gruppen mit spezifischen pKa-Werten), von Usagawa und anderen in der EPO 0 434 413 (Pyrazolone mit besonderen Sulfamoyl-, Carboxyl- und ähnlichen Substituenten), von Jimbo und anderen in der EPO 0 460 550, von Diehl und anderen in der EPO 0 524 593 (mit Alkoxy- oder cyclischen Ethersubstituierten Phenyl-Substituenten), von Diehl und anderen in der EPO 0 524 592 (Furan-Substituenten) und von Ohno in der EPO 0 552 646 (Oxonole).
Wird sämtliches Silberhalogenid, das zur Bildaufzeichnung erforderlich ist, in den hydrophilen Kolloidschichten FE2 und BE2 angeordnet, so ist es unmöglich, den Charakteristika (4) und (5) zu genügen. Wird das hydrophile Kolloid auf weniger als 35 mg/dm² pro Seite vermindert, so kann eine Entwicklung in weniger als 45 Sekunden (4) realisiert werden, doch werden hohe Grade an Naß-Druckempfindlichkeit festgestellt. Eine Naß-Druckempfindlichkeit wird festgestellt in Form ungleicher optischer Dichten in dem voll entwickelten Bild, die zurückzuführen sind auf Unterschiede in den Drucken der Führungswalze, die bei der Schnellentwicklung ausgeübt werden. Wird die Menge an hydrophilem Kolloid in den Schichten FE2 und BE2 auf ein Maß erhöht, das notwendig ist, um die sichtbare Naß-Druckempfindlichkeit zu eliminieren, so kann das radiographische Element nicht in weniger als 45 Sekunden entwickelt werden.
Es wurde gefunden, daß sowohl eine erfolgreiche Schnellentwicklung als auch niedrige Grade an Naß-Druckempfindlichkeit realisiert werden können, wenn ein Teil des spektral sensibilisierten strahlungsempfindlichen Silberhalogenides, das zur Bildaufzeichnung verwendet wird, in den hydrophilen Kolloidschichten FE1 und BE1 untergebracht wird. Überraschend ist, daß, wird, wie in den unten folgenden Beispielen gezeigt werden wird, ein Teil des spektral sensibilisierten, strahlungsempfindlichen Silberhalogenides in den hydrophilen Kolloidschichten aufgetragen, welche den teilchenförmigen Farbstoff enthalten, der zum Zwecke der Crossover-Verminderung verwendet wird, dennoch völlig akzeptable photographische Empfindlichkeiten aufrechterhalten werden können. Dies steht in direktem Widerspruch zu Beobachtungen, wonach das Vermischen eines teilchenförmigen Farbstoffes und einer Silberhalogenidemulsion in einer einzelnen hydrophilen Kolloidschicht zu nicht-akzeptablen geringen Empfindlichkeitsgraden führt. Durch Einführung von sowohl eines Teiles der Silberhalogenidemulsion und des teilchenförmigen Farbstoffes in hydrophile Kolloidschichten FE1 und BE1 ist es möglich, die Gesamtbeschichtungsstärke von hydrophilem Kolloid pro Seite der radiographischen Elemente der Erfindung auf weniger als 33 mg/dm² zu reduzieren, wobei die Charakteristika (1)-(6) erfüllt werden. Sämtliche der Charakteristika (1)-(6) können realisiert werden, wenn die Gesamtbeschichtungsstärke an hydrophilem Kolloid pro Seite im Bereich von 25 bis 33 mg/dm², in optimaler Weise bei 30 bis 33 mg/dm², liegt. Bei einer ins Gewicht fallenden, jedoch tolerierbaren Erhöhung der Naß-Druckempfindlichkeit kann die Gesamtbeschichtungsstärke an hydrophilem Kolloid pro Seite auf 19 mg/dm² vermindert werden. Im Falle von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ermöglichen die geringen Grade an hydrophilem Kolloid pro Seite, daß die Entwicklungs-Charakteristik (4) auf weniger als 35 Sekunden vermindert wird.
Die Silberhalogenidemulsion, die in die hydrophilen Kolloidschichten FE1 und BE1 eingeführt wird, kann ein Teil der gleichen Tafelkornemulsion oder der gleichen Tafelkornemulsionen sein, die in die hydrophilen Kolloidschichten FE2 und BE2 eingeführt wird. Es wurde jedoch festgestellt, daß die Schichten FE1 und BE1 jede beliebige radiographische Silberhalogenidemulsion enthalten können. Beispielsweise kann die Emulsion den Kriterien genügen, die oben für die Auswahl von Tafelkornemulsionen angegeben wurden, mit der Ausnahme, daß die Körner nicht auf solche beschränkt werden müssen, die tafelförmige Formen aufweisen. Übliche Silberhalogenidemulsionen werden zusammenfassend beschrieben in Research Disclosure Nr. 36544, wie oben zitiert, I. Emulsion grains and their preparation, und in Research Disclosure, Band 184, August 1979, Nr. 18431, Radiographic films/materials 1. Silver halide emulsions.
Um den Charakteristika (1)-(6) zu genügen, müssen 20 bis 80% (vorzugsweise 30 bis 70%) des gesamten Silbers, das zur Herstellung des radiographischen Elementes verwendet wird, in den hydrophilen Schichten FE2 und BE2 enthalten sein. In ähnlicher Weise müssen 20 bis 80% (vorzugsweise 30 bis 70%) des gesamten Silbers, das das radiographische Element bildet, in den hydrophilen Kolloidschichten FE1 und BE1 enthalten sein. Ganz allgemein ist bevorzugt, daß mindestens 50% des gesamten Silbers, das zur Herstellung des radiographischen Elementes verwendet wird, in den hydrophilen Kolloidschichten FE2 und BE2 enthalten ist.
Zusätzlich, um den Charakteristika (1)-(6) zu genügen, machen die Silberhalogenidkörner in den hydrophilen Kolloidschichten FE2 und BE2 30 bis 70% (vorzugsweise 40 bis 60%) des Gesamtgewichtes dieser Schichten aus. In ähnlicher Weise machen in den hydrophilen Kolloidschichten FE1 und BE1 die Silberhalogenidkörner und Farbstoffteilchen zusammen 30 bis 70% (vorzugsweise 40 bis 60%) des Gesamtgewichtes dieser Schichten aus.
Im Falle einer Ausführungsform des radiographischen Elementes ist RE symmetrisch aufgebaut. Dies bedeutet, daß die hydrophilen Kolloidschichten FE1 und BE1 identisch sind, während die hydrophilen Kolloidschichten FE2 und BE2 ebenfalls identisch sind.
Es wurde gefunden, daß radiographische Elemente mit geringem Crossover-Effekt, die für die Verwendung für medizinisch-diagnostische Zwecke bestimmt sind, in vorteilhafter Weise asymmetrisch aufgebaut sein können. Bunch und andere offenbaren in der U. S.-Patentschrift 5 021 327, daß eine asymmetrische Photicity, eine Photicity durch den rückwärtigen Verstärkerschirm und eine Emulsionsschicht oder Emulsionsschichten, die er exponiert, die mindestens zweimal so groß ist wie die des vorderen Verstärkerschirmes und der Emulsionsschicht oder Schichten, die er exponiert, realisiert werden kann durch Verwendung von symmetrischen radiographischen Elementen mit asymmetrischen Schirmen durch Verwendung von asymmetrischen radiographischen Elementen mit symmetrischen Schirmen oder durch Verwendung von sowohl asymmetrischen Schirmen als auch asymmetrischen radiographischen Elementen. Bunch und andere definieren die Photicity als das integrierte Produkt von (a) der gesamten Emission des Schirmes über den Wellenlängenbereich, dem gegenüber die Emulsionsschicht oder Schichten ansprechbar sind, (b) der Empfindlichkeit der Emulsionsschicht oder Schichten über diesen Emissionsbereich, und (3) die Durchlässigkeit (transmittance) der Strahlung zwischen dem Schirm und der Emulsionsschicht oder den Emulsionsschichten, die er exponiert. Da die Durchlässigkeit fast immer nahezu einheitlich ist, ist die Photicity dann die Kombination aus der Schirmemission und der Empfindlichkeit der Emulsionsschicht oder Schichten, die der Schirm exponiert. Bunch und andere empfehlen, daß die Photicities durch den rückwärtigen Schirm und die Emulsionsschicht oder Emulsionsschichten, die er exponiert, bei dem 2- bis 10-fachen der Photicity des vorderen Schirmes und der Emulsionsschicht oder Emulsionsschichten, die er exponiert, liegen. Bei Verfolgung der Lehren von Bunch und anderen unter Verwendung des radiographischen Elementes RE liegt die Photicity der Kombination von BLE und BE1 und BE2 bei dem 2- bis 10-fachen der Photicity der Kombination von FLE und FE1 und FE2. Bunch und andere plazieren ferner das Erfordernis einer Minimum-Modulations-Übertragungsfunktion (MTF) auf den vorderen Verstärkerschirm.
Dickerson und andere offenbaren gemäß U. S.-Patentschrift 4 994 355, daß ein einzelnes radiographisches Bild geeignete Lungen- (d. h. niedrige Röntgenstrahl-Absorptions-Anatomie) und Herz- (d. h. hohe Röntgenstrahl-Absorptions-Anatomie) Bilder erzeugen kann, wenn ein radiographisches Element von niedrigem Crossover-Effekt konstruiert wird, wenn die Emulsionsschicht oder Schichten auf einer Seite des Trägers einen mittleren Kontrast von weniger als 2,0 erzeugen, über den Dichtebereich von 0,25 bis 2,0, und wenn die Emulsionsschicht oder Schichten auf der gegenüberliegenden Seite des Trägers einen mittleren Kontrast von mindestens 2,5 über dem gleichen Dichtebereich erzeugen. Die Kontrastmessungen basieren auf symmetrischen Filmproben, so daß der Kontrast, der für eine einseitige Beschichtung angegeben wird, besser in Bezug gesetzt wird zu üblichen Kontrastwerten in symmetrischen radiographischen Elementen. Bei Anwendung der Lehren von Dickerson und anderen auf das radiographische Element RE ist darauf hinzuweisen, daß FE1 und FE2 gemeinsam einen mittleren Kontrast von mindestens 2,5 liefern können, während BE1 und BE2 zusammen einen mittleren Kontrast von weniger als 2,0 liefern, oder daß die mittlere Vorderseiten- und Rückseitenkontraste umgekehrt sein können.
Von Dickerson und anderen in der U. S.-Patentschrift 4 994 355 nicht erkannt und nicht gelehrt ist, daß es auch möglich ist, die Emulsionen derart auszuwählen, daß FE1 und BE1 gemeinsam einen der mittleren Kontraste erzeugen (vorzugsweise einen mittleren Kontrast von weniger als 2,0), während FE2 und BE2 gemeinsam den verbleibenden mittleren Kontrast liefern (vorzugsweise einen mittleren Kontrast von mindestens 2,5). Der Vorteil, der zu realisieren ist, ist der, daß das erhaltene radiographische Element die diagnostischen Vorteile von Dickerson und anderen gemäß U. S.-Patentschrift 4 994 355 bietet, jedoch keine asymmetrische Filmkonstruktion erfordert. Infolgedessen wird die Last einer geeigneten Orientierung eines asymmetrischen radiographischen Elementes in der Exponierungs-Kassette eliminiert.
Dickerson und andere zeigen in der U. S.-Patentschrift 4 997 570, daß im Falle eines radiographischen Elementes mit niedrigem Crossover-Effekt eine Vielfalt von unterschiedlichen Bildkontrasten erhalten werden kann durch Verwendung von unterschiedlichen Vorderseiten- und Rückseiten-Verstärkerschirmen, wenn die eine der Vorderseiten- und Rückseiten-Emulsionsschichteneinheiten mindestens eine zweimal so große Empfindlichkeit aufweist wie die verbleibende Emulsionsschichteneinheit. Bei Anwendung der Lehren von Dickerson und anderen auf das radiographische Element RE wird empfohlen, daß die Emulsionsschichten FE1 und FE2 zusammen eine Empfindlichkeit aufweisen können, die mindestens zweimal so groß ist wie die der Emulsionsschichten BE1 und BE2.
Dickerson und andere offenbaren in der U. S.-Patentschrift 5 108 881 ein radiographisches Element mit geringem Crossover- Effekt, in dem eine Emulsionsschicht oder Emulsionsschichten von geringerem Kontrast auf einer Seite des Trägers über einen Exponierungsbereich von mindestens 1,0 log E (worin E die Exponierung in Lux-Sekunden ist), einen mittleren Kontrast von 0,5 bis < 2,0 zeigen und Punkt-Gammas, die sich von dem mittleren Kontrast um weniger als ± 40% unterscheiden, während die Emulsionsschicht oder die Emulsionsschichten von höherem Kon trast auf der gegenüberliegenden Seite des Trägers zu einem Mittel-Skalen-Kontrast führen, der um mindestens 0,5 größer ist als der mittlere Kontrast der Emulsionsschichten oder Schichten auf der einen Seite des Trägers. Wiederum beruhen die Kontraste für die Emulsionen auf jeder Seite des radiographischen Elementes auf Messungen, die erhalten wurden durch symmetrische Beschichtungen auf beiden Seiten des Trägers, um den Vergleich mit üblichen symmetrischen radiographischen Elementen zu erleichtern. Im Falle einer bevorzugten Konstruktion zeigt die Emulsionsschicht oder zeigen die Emulsionsschichten von geringerem Kontrast eine höhere photographische Empfindlichkeit als die Emulsionsschicht oder Emulsionsschichten von geringerem Kontrast.
Bei Anwendung der Lehren von Dickerson und anderen gemäß U. S.- Patentschrift 5 108 881 auf das radiographische Element RE wird empfohlen, FE1 und FE2 zusammen zu verwenden, um die Funktion von einer der Emulsionsschichten von geringerem und höherem Kontrast zu übernehmen, und BE1 und BE2 zusammen zu verwenden, um die Funktion der verbleibenden der Emulsionsschicht oder Emulsionsschichten von geringerem und höherem Kontrast zu übernehmen. Alternativ können FE1 und BE1 zusammen die Funktion von einer der Emulsionsschichten von niedrigerem und höherem Kontrast übernehmen und FE2 und BE2 können zusammen die Funktion der verbleibenden Emulsionsschicht oder Emulsionsschichten mit geringerem und höherem Kontrast übernehmen.
Spezielle Auswahlen der verbleibenden Merkmale des radiographischen Elementes RE können geeignete übliche Formen haben, die mit den zur Verfügung stehenden Beschreibungen verträglich sind. Beispielsweise werden transparente Filmträger und die die Haftung verbessernden Schichten, die in typischer Weise auf ihren Hauptoberflächen vorhanden sind, um die Adhäsion von hydrophilen Kolloidschichten zu verbessern, beschrieben in Research Disclosure Nr. 36544, Abschnitt XV. Supports und in Research Disclosure Nr. 18431, Abschnitt XII. Film Supports. Die chemische Sensibilisierung der Emulsionen wird beschrieben in Research Disclosure, Nr. 36544, Abschnitt IV. Chemical sensitization und in Research Disclosure, Nr. 18431, Abschnitt I. C. Chemical Sensitization/Doped Crystals. Die chemische Sensibilisierung von Tafelkornemulsionen wird spezieller beschrieben von Kofron und anderen in der U. S.-Patentschrift 4 429 520.
Die folgenden Abschnitte von Research Disclosure Nr. 18431 fassen zusätzliche Merkmale zusammen, die anwendbar sind auf die radiographischen Elemente der Erfindung:
II. Emulsions-Stabilisatoren, Antischleiermittel und Antiknickmittel
III. antistatische Mittel/Schichten
IV. Überzugsschichten
Die folgenden Abschnitte von Research Disclosure Nr. 36544 fassen zusätzliche Merkmale zusammen, die auf die radiographischen Elemente der Erfindung anwendbar sind:
VII. Antischleiermittel und Stabilisatoren
IX. Physikalische Beschichtungseigenschaften modifizierende Zusätze

Beispiele

Die Erfindung kann besser gewürdigt werden durch Betrachtung in Verbindung mit den folgenden speziellen Ausführungsformen. Die Buchstaben C und E wurden den Elementzahlen hinzugefügt, um Vergleichselemente und beispielhafte radiographische Elemente voneinander zu unterscheiden. Sämtliche Beschichtungsstärken sind angegeben in mg/dm², sofern nichts anderes angegeben ist.

Element 1C

Es wurde ein radiographisches Element hergestellt durch Beschichtung beider Hauptseiten eines blau eingefärbten, 7 mil (178 um) starken Poly(ethylenterephthalat)filmträgers (S) mit einer Emulsionsschicht (EL), einer Zwischenschicht (IL) und einer transparenten Oberflächen-Überzugsschicht (SOC), wie im folgenden angegeben:
SOC
IL
EL
S
EL
IL
SOC

Emulsionsschicht (EL)

Inhalte Beschichtungsstärke

Ag 25,8
Gelatine 26,2
4-Hydroxy-6-methyl-1,3,3a,7-tetraazainden 2,1 mg/Mol Ag
Kaliumnitrat 1,8
Ammoniumhexachloropalladat 0,0022
Maleinsäurehydrazid 0,0087
Sorbitol 0,53
Glyzerin 0,57
Kaliumbromid 0,14
Resorzinol 0,44
Bis(vinylsulfonyl)ether (bezogen auf das Gewicht der Gelatine) 2,5%

Zwischenschicht (IL)

Inhalte Beschichtungsstärke

Gelatine 3,4
AgI-Lippmann 0,11
Carboxymethylcasein 0,57
kolloidale Kieselsäure 0,57
Polyacrylamid 0,57
Chromalaun 0,025
Resorzinol 0,058
Nitron 0,044

Oberflächen-Überzugsschicht (SOC)

Inhalte Beschichtungsstärke

Gelatine 3,4
Poly(methylmethacrylat)-Mattierungskügelchen 0,14
Carboxymethylcasein 0,57
kolloidale Kieselsäure 0,57
Polyacrylamid 0,57
Chromalaun 0,025
Resorzinol 0,058
Walöl-Gleitmittel 0,15
Das Ag in EL wurde geliefert in Form einer Silberbromidemulsion mit dünnen tafelförmigen Körnern eines hohen Aspektverhältnisses, in der die tafelförmigen Körner, die mehr als 90% der gesamten projizierten Kornfläche ausmachten, einen mittleren äquivalenten Kreisdurchmesser (ECD) von 1,8 um hatten, eine mittlere Dicke von 0,13 und sin mittleres Aspektverhältnis von 13,8. Die AgI-Lippmann-Emulsion, die in IL vorlag, hatte einen mittleren ECD-Wert von 0,08 um.

Element 2C

Element 2C war in identischer Weise aufgebaut wie das Element 1C mit der Ausnahme, daß eine den Crossover-Effekt steuernde Schicht (CCL) zwischen jeder Emulsionsschicht (EL) und dem Träger (S) angeordnet war. Jede CCL-Schicht enthielt Gelatine und einen den Crossover-Effekt steuernden (XOC) Farbstoff und war aufgebaut wie folgt:

Crossover-Effekt steuernde Schicht (CCL)

Inhalte Beschichtungsstärke

1-(4'-Carboxyphenyl)-4-(4'-di-methylaminobenzyliden)-3-ethoxycarbonyl-2-pyrazolin-5-on (Farbstoff XOC-1) 0,55
Gelatine 16,3
Der den Crossover-Effekt steuernde Farbstoff wurde in Form von Teilchen mit einem mittleren Durchmesser von weniger als 1 um aufgetragen.

Element 3C

Das Element 3C war identisch mit dem Element 2C, mit der Ausnahme, daß die Beschichtungsstärke des Farbstoffes XOC-1 auf 1,1 erhöht wurde.

Element 4C

Das Element 4C war identisch mit dem Element 2C, mit der Ausnahme, daß die Beschichtungsstärke des Farbstoffes XOC-1 auf 2,2 erhöht wurde.

Element 5C

Das Element 5C war identisch mit dem Element 1C, mit der Ausnahme, daßüder Farbstoff XOC-1 in einer Beschichtungsstärke von 0,55 in jede Emulsionsschicht (EL) eingemischt wurde.

Element 6C

Das Element 6C war identisch mit dem Element 1C, mit der Ausnahme, daß der Farbstoff XOC-1 in einer Beschichtungsstärke von 1,1 in jede Emulsionsschicht (EL) eingemischt wurde.

Element 7C

Das Element 7C war identisch mit dem Element 1C, mit der Ausnahme, daß der Farbstoff XOC-1 in einer Beschichtungsstärke von 2,2 in jede Emulsionsschicht (EL) eingemischt wurde.

Element 8E

Das Element 8E war identisch mit dem Element 1C, mit der Ausnahme, daß eine jede Emulsionsschicht (EL) in ein Paar von Emulsionsschichten aufgeteilt wurde, in eine obere Emulsionsschicht (UEL) und eine untere Emulsionsschicht (LEL), die identisch miteinander waren, mit der Ausnahme, daß die Emulsionsschicht in jedem Paar, die näher dem Träger (LEL) aufgetragen wurde, den Farbstoff XOC-1 in einer Beschichtungsstärke von 0,55 enthielt.
SOC
IL
UEL
LEL
S
LEL
UEL
IL
SOC

Element 9E

Das Element 9E war identisch mit dem Element 8E, mit der Ausnahme, daß die Beschichtungsstärke von Farbstoff XOC-1 von 0,55 auf 1,11 erhöht wurde.

Element 10E

Das Element 9E war identisch mit dem Element 8E, mit der Ausnahme, daß die Beschichtungsstärke von Farbstoff XOC-1 von 0,55 auf 2,2 erhöht wurde.

Element 11C

Das Element 11C war identisch mit dem Element 1C, mit der Ausnahme, daß die Gelatine in der Emulsionsschicht auf 14,0 mg/ dm² vermindert wurde, daß die Gelatine in der Zwischenschicht auf 2,7 mg/dm² reduziert wurde, und daß die Gelatine in der Oberflächen-Überzugsschicht auf 2,7 mg/dm² vermindert wurde, bei einer Gesamtgelatine-Beschichtungsstärke von 19,4 mg/dm² pro Seite.

Element 12E

Das Element 12E war identisch mit dem Element 8E, mit der Ausnahme, daß die Gelatine in einer Menge von 7,0 mg/dm² in sowohl den oberen als auch unteren Emulsionsschichten (UEL und LEL) verwendet wurde, daß die Menge an Gelatine in der Zwi schenschicht vermindert wurde auf 2,7 mg/dm², und daß die Gelatine in der Oberflächen-Überzugsschicht auf 2,7 mg/dm² vermindert wurde, bei einer Gesamtgelatine-Beschichtungsstärke von 19,4 mg/dm² pro Seite.

Element 13E

Das Element 13E war identisch mit dem Element 12E, mit der Ausnahme, daß die Beschichtungsstärke des Farbstoffes XOC-1 von 0,55 auf 1,1 mg/dm² vermindert wurde.

Element 14E

Das Element 14E war identisch mit dem Element 13E, mit der Ausnahme, daß die Beschichtungsstärke des Farbstoffes XOC-1 von 1,1 auf 2,2 mg/dm² erhöht wurde.

Untersuchungen

Um die Empfindlichkeit, den Kontrast und die Minimum-Dichte zu bestimmen, wurden Proben der Elemente gleichzeitig auf jeder Seite 1/50 Sekunden lang exponiert, und zwar durch einen Stufenkeil mit Dichtestufen unter Verwendung eines Sensitometers vom Typ MacBeth® mit einer 500 Watt General Electric DM® Projektorlampe, kalibriert auf 2650ºK und gefiltert durch ein Corning-Filter C4010® (480-600 nm, 530 nm Spitzen-Durchlässigkeit).
Die exponierten Elemente wurden entwickelt unter Verwendung eines Kodak X-Omat RA 480 Prozessors, der auf den folgenden Entwicklungszyklus eingestellt worden war:
Entwicklung 11,1 Sekunden bei 40ºC
Fixieren 9,4 Sekunden bei 30ºC
Waschen 7,6 Sekunden bei Raumtemperatur
Trocknen 12,2 Sekunden bei 67,5ºC
Der folgende Entwickler wurde verwendet, wobei die Komponenten in g/l angegeben sind, sofern nichts anderes angegeben ist:
Hydrochinon 32
4-Hydroxymethyl-4-methyl-1-phenyl-3-pyrazolidinon 6
Kaliumbromid 2,25
5-Methylbenzotriazol 0,125
Natriumsulfit 160
mit Wasser aufgefüllt auf 1 Liter pH-Wert 10
Von den entwickelten Proben der radiographischen Elemente wurden Charakteristik-Kurven hergestellt unter Verwendung von optischen Dichten, ausgedrückt als diffuse Dichte, gemessen mittels eines Densitometers vom Typ R-Rite Modell 310® das kalibriert wurde auf einen ANSI-Standard PH 2,19, und zurückführbar waren auf einen Kalibrier-Stufenkeil des National Bureau of Standards.
Die Empfindlichkeit, der Kontrast und die Minimum-Dichte (Dmin), die durch diese Messungen erhalten wurden, sind in Tabelle I zusammengefaßt. Die Empfindlichkeit wurde bei einer Dichte von 1,0 über der Minimum-Dichte (Dmin) gemessen. Die Empfindlichkeit ist angegeben in Form von relativen log Empfindlichkeitseinheiten, z. B. entspricht eine Empfindlichkeitsdifferenz von 30 relativen Empfindlichkeitseinheiten einer Empfindlichkeitsdifferenz von 0,3 log E, wobei E die gemessenen Lux-Sekunden sind.
Der Farbschleier wurde gemessen in Form der Differenz zwischen der Dichte bei 505 nm, der Spitzen-Absorptionswellenlänge des Farbstoffes XOC-1 und 440 nm. Da Silber im wesentlichen die gleiche Dichte bei beiden dieser Wellenlängen zeigt, liefert die Subtraktion der 440 nm-Dichte von der 505 nm-Dichte ein Maß für den Farbschleier. Die Dichten wurden im Falle von Proben gemessen, die wie oben entwickelt wurden, jedoch nicht exponiert wurden. Infolgedessen war das einzige vorhandene Silber dasjenige, das dem Dmin-Wert entsprach.
Um die Fähigkeit des Prozessors zur Trocknung der Filmproben zu vergleichen, wurden Proben der Elemente blitz-exponiert, um eine Dichte von 1,0 zu erzielen, wenn sie entwickelt wurden. Wenn jede Filmprobe begann, aus dem Prozessor auszutreten, wurde der Prozessor angehalten und die Probe wurde aus dem Prozessor entnommen. Walzenmarkierungen waren auf dem Film in Bezirken sichtbar, die nicht getrocknet worden waren. Einem Film, der nicht trocken war, wenn er den Prozessor verließ, wurde ein %-Trocknerwert von 100+ zugeordnet. Einem Film, der Walzenmarkierungen von den ersten berührten Führungswalzen aufwies, nicht jedoch von den späteren Führungswalzen, was anzeigt, daß der Film bereits getrocknet war, wenn er die letzteren Walzen passierte, wurde ein %-Trocknerwert zugeordnet, der kennzeichnend war für den Prozentsatz der Walzen, die ungetrocknete Teile des Filmes leiteten. Infolgedessen kennzeichnen geringere % Trocknerwerte schneller trocknende Filmproben.
Um Crossover-Bestimmungen zu ermöglichen, wurden Proben der Elemente exponiert mit einem Lanex Regular® grün ausstrahlenden Verstärkerschirm in Kontakt mit einer Seite der Probe und mit schwarzem Kraft-Papier in Kontakt mit der anderen Seite der Probe. Die Röntgenstrahlquelle war eine Picker VGX653 3-Phasen- Röntgenstrahl-Maschine mit einer Dunlee Hochgeschwindigkeits- PX1431-CQ-150 kVp 0,7/1,4 Fokus-Röhre. Die Exponierung erfolgte bei 70 kVp, 32 mAs bei einer Entfernung von 1,40 m. Eine Filterung erfolgte mit einem 3 mm Al Äquivalent (1,25 inherent + 1,75 Al); Halbwertsschicht (HVL)-2,6 mm Al. Ein Al-Stufenkeil mit 26 Stufen wurde verwendet, wobei sich die Dicke pro Stufe um 2 mm unterschied.
Die Entwicklung dieser Proben erfolgte wie oben beschrieben. Durch Entfernung von Emulsion von der Seite des Trägers, die dem Schirm am nächsten war, an einigen Proben-Orten und von der Seite des Trägers, gegenüber dem Schirm an anderen Proben- Orten, wurde die erzeugte Dichte auf jeder Seite des Trägers bei jeder Stufe bestimmt. Hiervon wurden separate Charakteri stik-Kurven (Dichte vs. 10 g E) für jede Emulsionsschicht aufgezeichnet. Der Exponierungs-Offset zwischen den Kurven wurde an drei Orten zwischen den Durchhang- und Schulterportionen der Kurven gemessen und gemittelt, um Δlog E für die Verwendung in Gleichung (I) oben zu erhalten.
Die Ergebnisse, die in den Tabellen I und II zusammengestellt sind, zeigen die Vorteile der radiographischen Elemente der Erfindung. TABELLE I TABELLE II
Das Element 1C genügt den Erfordernissen des radiographischen Elementes vollständig mit der Ausnahme, daß der prozentuale Crossover-Effekt nicht-akzeptierbar hoch war. Ein hoher Crossover-Effekt führt zu unscharfen Bildern. Der Empfindlichkeit wurde ein relativer Wert von 100 zu Vergleichszwecken zugeordnet. Die Maximum-Dichte lag in dem erwünschten 3,0-4,0-Bereich. Die Minimum-Dichte betrug 0,27. Das Element 1C passierte 80% der Führungswalzen, bevor es vollständig trocken war. Der Farbschleier war gering, er lag bei lediglich 0,04.
Im Falle der Elemente 2C-4C erhöhte die Zugabe von üblichen Crossover-Steuerschichten (CCL), enthaltend den Farbstoff XOC-1, die Gesamtgelatine pro Seite auf gut über 35 mg/dm². Der Crossover-Effekt wurde auf weniger als 15% vermindert und bei höheren Farbstoffkonzentrationen auf weniger als 10%. Die höheren Mengen an Gelatine verhinderten jedoch, daß die Elemente vollständig getrocknet wurden. Infolgedessen traten die Elemente aus dem Prozessor mit Markierungen von allen der Führungswalzen aus. Um diese Elemente zu verwenden, würde ein längerer Trocknungszyklus erforderlich sein. Auch wurde der Farbschleier von 0,04 auf 0,06 erhöht. Es trat ein gewisser Empfindlichkeitsverlust auf, der zurückzuführen war auf die Verminderung des Crossover-Effektes. Kontrast, Dmin und Dmax blieben akzeptabel.
Keines der Elemente von Tabelle I zeigte einen Naß-Druckempfindlichkeit. Dies bedeutet, daß genügend hydrophiles Kolloid in den Emulsionsschichten vorlag, um lokale Veränderungen in der Dichte zu vermeiden, die zurückzuführen sind auf einen Druck der Führungswalze. Aus den Untersuchungen von veränderten Element-Konstruktionen ist ersichtlich, daß, wenn die Erhöhung von 16,3 mg/dm² Gelatine, hervorgerufen durch Zugabe der CCL der Elemente 2C-4C, kompensiert wird durch Entfernung einer gleichen Menge an Gelatine von der Emulsionsschicht, die erhaltenen Elemente starke Naß-Druckempfindlichkeits-Variationen in der Dichte aufweisen würden, die zurückzuführen sind auf den Druck von Führungswalzen.
Im Falle der Elemente 5C-7C verminderte die Einführung des Farbstoffes XOC-1 in die Emulsionsschichten (EL) den Crossover- Effekt nicht, entsprechend der Plazierung des Crossover-Farbstoffes in einer separaten Unterschicht. Die Empfindlichkeit wurde beträchtlich vermindert, insbesondere bei den höheren Crossover-Farbstoffkonzentrationen. Kontrast, Dmin, Dmax und Farbschleier waren sämtlich akzeptabel. Die Elemente erforderten 80 bis 90% des Trockners, um vollständig getrocknet zu werden.
Im Falle der Elemente 8E-10E führte die Einführung des Farbstoffes XOC-1 in die untere Emulsionsschicht (LEL), die dem Träger am nächsten aufgetragen worden war, während dieser Farbstoff von der oberen Emulsionsschicht (UEL) weggelassen wurde, die am weitesten entfernt von dem Träger aufgetragen wurde, zu überlegenen Eigenschaften. Die Crossover-Verminderung war vergleichbar mit derjenigen, die erhalten wurde durch Auftragen einer separaten Crossover-Vergleichsschicht (CCL) und sie war besser als sie beobachtet wurde, wenn der Farbstoff in eins einzelne Emulsionsschicht pro Seite eingemischt wurde. Die Empfindlichkeit war höher als diejenige, die realisiert wurde, wenn der Farbstoff XOC-1 in eine einzelne Emulsionsschicht pro Seite eingemischt wurde. Kontrast, Dmax und Dmin waren sämtlich akzeptabel. Der Farbschleier lag bei lediglich 0,04 und war somit besser als in dem Falle, in dem separate Crossover-Steuerschichten verwendet wurden. Lediglich 80% des Trockners wurden benötigt. Dies bedeutet, daß die Proben vollständig getrocknet waren, nachdem sie lediglich 80% der Führungswalzen passiert hatten. Dies zeigt, daß die Elemente des Beispiels in weniger als 45 Sekunden entwickelt werden konnten und überlegene photographische Eigenschaften liefern.
Unter Bezugnahme auf Tabelle II und aus einem Vergleich mit Tabelle I ergibt sich, daß, wenn die Gelatine pro Seite vermindert wurde auf 19,4 mg/dm², es offensichtlich ist, daß das Leistungsverhalten der Elemente 12E bis 14E vergleichbar ist mit dem der Elemente 8E bis 10E. Die gleichen Vorteile wurden realisiert. Der einzige Nachteil der Verminderung der Gelatinemenge pro Seite zeigt sich in Tabelle II in Form einer schwach erhöhten Minimum-Dichte. Die Elemente 12E bis 14E zeigten ebenfalls eine gewisse Naß-Druckempfindlichkeit (Minimum-Dichte-Ungleichförmigkeiten), die jedoch nicht ausreichend war, um bei der Erzielung eines geeigneten radiographischen Bildes zu stören.

Claims

1. Radiographisches Element mit

einem Filmträger mit ersten und zweiten Hauptoberflächen und der Befähigung der Übertragung von Strahlung, der gegenüber das radiographische Element ansprechbar ist, und das auf jeder der Hauptoberflächen beschichtet ist mit

für Entwicklungslösung permeablen hydrophilen Kolloidschichten, die vollständig vorgehärtet sind, mit

mindestens einer Emulsion mit Silberhalogenidkörnern, die in einer Beschichtungsstärke aufgetragen sind, die dazu geeignet ist, eine maximale Gesamtdichte des radiographischen Elementes nach der Entwicklung im Bereich von 3 bis 4 zu erzeugen,

einem spektral sensibilisierenden Farbstoff, der durch die Silberhalogenidkörner adsorbiert ist, und

einem teilchenförmigen Farbstoff, der (a) dazu befähigt ist, Strahlung zu absorbieren, der gegenüber die Silberhalogenidkörner ansprechbar sind, (b) in einer Menge vorliegt, die ausreicht, um den Crossover-Effekt auf weniger als 15% zu reduzieren, und (c) dazu befähigt ist, während der Entwicklung im wesentlichen entfärbt zu werden,

dadurch gekennzeichnet, daß

19 bis 33 mg/dm² hydrophiles Kolloid auf jede der Hauptoberflächen des Trägers aufgetragen sind,

erste und zweite der hydrophilen Kolloidschichten auf jede der Hauptoberflächen des Trägers aufgetragen sind, wobei die ersten Schichten dem Träger näher liegen als die zweiten Schichten,

wobei die zweiten Schichten enthalten (a) Silberhalogenidkörner, die 30 bis 70% des Gesamtgewichtes der zweiten Schichten ausmachen, einschließlich tafelförmigen Körnern mit einer Dicke von weniger als 0,3 um, die ein mittleres Aspektverhältnis von größer als 5 aufweisen und mehr als 50% der gesamten projizierten Kornfläche innerhalb der zweiten Schichten ausmachen, und (b) 20 bis 80% des gesamten Silbers, das die Silberhalogenidkörner innerhalb des radiographischen Elementes bilden,

wobei die ersten Schichten enthalten (a) die Farbstoffteilchen, und (b) 20 bis 80% des gesamten Silbers, das die Silberhalogenidkörner in dem radiographischen Element bildet, und

wobei die Farbstoffteilchen und die Silberhalogenidkörner zusammen 30 bis 70% des Gesamtgewichtes von jeder der ersten Schichten ausmachen,

wobei die vollständig vorgehärteten hydrophilen Kolloidschichten in einem Grade vorgehärtet sind, der ausreicht, um die Quellung dieser Schichten auf weniger als 300% zu reduzieren, wobei die prozentuale Quellung bestimmt wird durch (a) Inkubierung des radiographischen Elementes drei Tage lang bei 38ºC und 50%iger relativer Feuchtigkeit, (b) Messung der Schichtendicke, (c) Eintauchen des radiographischen Elementes in destilliertes Wasser von 21ºC drei Minuten lang, und (d) Bestimmung der prozentualen Veränderungen der Schichtendicke im Vergleich zu der Schichtendicke, die in der Stufe (b) gemessen wurde.

2. Radiographisches Element nach Anspruch 1, in dem der teilchenförmige Farbstoff in Form von Teilchen vorliegt, die den Crossover-Effekt auf weniger als 10% zu reduzieren vermögen.

3. Radiographisches Element nach Anspruch 1, in dem die tafelförmigen Körner eine mittlere Dicke von mindestens 0,1 um aufweisen.

4. Radiographisches Element nach Anspruch 1, in dem die tafelförmigen Körner ein mittleres Aspektverhältnis von größer als 8 haben und mindestens 70% der gesamten projizierten Kornfläche ausmachen.

5. Radiographisches Element nach Anspruch 1, in dem das hydrophile Kolloid auf jede der Hauptoberflächen des Trägers in einer Beschichtungsstärke von 25 bis 33 mg/dm² aufgetragen ist.

6. Radiographisches Element nach Anspruch 5, indem das hydrophile Kolloid auf jede der Hauptoberflächen des Trägers in einer Beschichtungsstärke von 30 bis 33 mg/dm² aufgetragen ist.

7. Radiographisches Element nach Anspruch 1, in dem die Silberhalogenidkörner 40 bis 60% des Gesamtgewichtes der zweiten Schichten ausmachen.

8. Radiographisches Element nach Anspruch 1, in dem die Silberhalogenidkörner der ersten Schichten 30 bis 70% der Silberhalogenidkörner innerhalb des radiographischen Elementes ausmachen.

9. Radiographisches Element nach Anspruch 1, in dem die Farbstoffteilchen und die Silberhalogenidkörner in den ersten Emulsionsschichten 40 bis 60% des Gesamtgewichtes der ersten Schichten ausmachen.

10. Verfahren zur Herstellung eines radiographischen Bildes, bei dem das radiographische Element nach einem der Ansprüche 1 bis 9 nach folgendem Entwicklungszyklus entwickelt wird:

Entwicklung 11,1 Sekunden bei 40ºC

Fixieren 9,4 Sekunden bei 30ºC

Waschen 7,6 Sekunden bei Raumtemperatur

Trocknen 12,2 Sekunden bei 67,5ºC

unter Verwendung eines Hydrochinon-Pyrazolidinon-Entwicklers.