Entwicklung photographischer Silberhalogenid-Kristalle

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Zum Mechanismus der

Entwicklung photographischer Silberhalogenid-Kristalle

Doctoral Thesis Author(s):

Daniel, Adolf Publication date:

1975

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https://doi.org/10.3929/ethz-a-000085796 Rights / license:

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Zum Mechanismus der Entwicklung photographischer Silberhalogenid-Kristalle

ABHANDLUNG

zur

Erlangung

des Titels eines Doktors der Naturwissenschaften der

EIDGENOSSISCHEN TECHNISCHEN HOCHSCHULE ZURICH

vorgelegt

^von

ADOLF DANIEL Dipl.

^{Natw. ETH}

geboren

^am12.

April ¹⁹⁴⁴

von

Winterthur (Kt. Zurich)

Angenommen ^auf Antrag

^von

Prof. Dr. W.F. Berg, ^Referent Prof. Dr. N. Ibl, Korreferent

Juris Druck

+

Verlag ^Zurich

1975

- 1 ^-

Summary

A method to investigate ^{the kinetics of the} electrochemical reduc¬

tion of silver halide emulsion grains ^is described. With this me¬

thod it is

possible

^to discriminate between

exposed

^and

unexposed

grains. First,

exposed

grains with the same volume are reduced more

rapidly

^than

unexposed

^ones. Second, ^{a reduction}

potential

^exists

at which only

developable

grains ^are reduced, ^so that it is

possible

to

distinguish developable

^and

non-developable

grains. ^{This discri¬}

mination is even

possible

^for exposures which give densities in the toe of the characteristic curve after ordinary ^chemical development.

The

early

^{reaction kinetics of}

exposed crystals displays

^{two linear} regions which ^intersect before ca 1 % of the whole

crystal

^{is re¬}

duced.

Equipment ^{for the} determination of the grain ^size distribution of silver halide

crystals

^{after G. Moller ist described. The lower li-}

-23 3

mit is a volume of 6.5.10 m of silver bromide.

The investigations of the chemical

development

^of

photographic

^emul¬

sions

by

measuring the densities as a function of time failed, ^be¬

cause the relation between the reduced silver and the

density

^is

not a

single-value

^{function. But as a result we now have a} photome- -7

ter

capable

^{of measuring} density ^{difference of 3-10 , thus} enabling

us to investigate ^the

spectral

^{behaviour of the latent} image.

4. Zusammenfassung

Es wird erne Methode beschrieben, ^die es erlaubt, die Entwicklungs- kinetik der elektrochemischen Reduktion einzelner Silberhalogenid¬

kristalle zu erfassen. Dazu wird die zu untersuchende Emulsion auf

einem feinporigen ^Filter geeignet verteilt, ^so dass die einzelnen Kristalle frei liegen ^{und mit der Elektrode einer} Abtastemrichtung, ahnlich dem Tonarrr eines Plattenspielers, ^{einzeln erfasst werden kon¬}

nen. Dabei zeigte sich, dass mit dieser Elektrodenreduktion die be¬

lichteten und die unbelichteten Silberhalogenidkristalle unterschie- den werden konnen, ^da die belichteten

Silberhalogenidkristalle

^emer-

seits schneller reduziert werden, andererseits sich mit emem klei- neren Potential gerade ^noch reduzieren lassen als die unbelichteten.

Diese Unterscheidung ^{ist selbst fur} Belichtungen, ^{die bei der chemi-} schen Entwicklung ^{eine Dichte lm Kurvenfuss der} Schwarzungskurve ^er- geben, ^noch moglich. ^Bei geeigneter Durchfuhrung ^{der Reduktion las-}

sen sich in der

Anfangsphase

^{der Reduktion zwei} verschiedene lmeare Anstiege unterscheiden. Der

Schnittpunkt

der beiden Geraden, der sog.

Knick, tritt auf, ^{bevor leweils 1} % der Silbermenge ^{des Kristalls} reduziert worden ist. Es wurde spekuliert, dass dieser Knick eventuell

dem Uebergang ^vom Wachstum der Entwicklungskeime ^zur Proliferation neuer Zentren und/oder ^der Fadenbildung ^{bei der chemischen Entwick¬}

lung entspricht.

Damit ist es moglich, ^die

Teilchengrossenverteilung

^der entwickelba-

ren Silberhalogenidkristalle ^einer photographischen ^{Emulsion in Ab-} hangigkeit ^{von der} Belichtung ^{zu bestimmen.}

Es wird weiterhin em zur Bestimmung der

Teilchengrossenverteilung

nach G. Moller (11) entwickeltes und gebautes ^Gerat beschrieben. Die Detailangaben

(Dimensiomerung

^der Bauteile, mecharischer Aufbau),

wie auch die hier nicht beschriebenen Schaltkreise sind lm Manual des Gerates enthalten.

Es wurden die Einflusse der Praparation ^emer Emulsion, der Abtast¬

emrichtung ^{und des} verwendeten

Elektrolyts

untersucht. Dabei zeigte sich, ^dass unter geeigneten Bedingungen ^{die oben erwahnten Einflusse} das Ergebnis ^der Messung ^{nicht wesentlich} beeintrachtigen.

- 81 -

Die Versuche, die Kinetik der

photographischen

Entwicklung ^durch Extinktionsmessungen ^zu verfolgen, ^wurden aufgegeben, ^{well es nicht} gelang, ^emeu eindeutigen Zusammenhang ^{zwischen der} gemessenen Dich- te und dem gebildeten ^{Silber zu} finden, ^{da das} Streuverhalten der Schicht in der uns interessierenden Anfangsphase ^{sich zu stark an-} dert.

Mit der zu diesem Zweck

aufgebauten

Apparatur ^{lassen sich bei lan-} -7

gen Messzeiten (Integration) Dichteanderungen ^{bis 10 messen.} Das

bedeutet, ^{dass es} jetzt moglich ist, das latente Bild bis in den Durchgang ^der charakteristischen Kurve hinem optisch ^{zu erfassen} und insbesondere seine spektralen Eigenschaften ^{zu studieren.}

* *

Die vorliegenae Promotionsarbeit wurde am

Photographischen

^Institut

der ETH Zurich ausgefuhrt. ^{Meinem sehr verehrten} Lehrer, Herrn Prof.

Dr. W.F. Berg ^{mochte ich fur die} Anregung dieser Arbeit ^{und die} grosszugige Unterstutzung ^{in leder Hmsicht} besonders herzlich dan- ken.

Fur das Interesse, das er durch die Uebernahme des Korreferates die¬

ser Arbeit entgegengebracht hat, ^{danke ich Herrn Prof. Dr. N.} Ibl herzlich.

Allen Mitgliedern ^des Institutes, die mir durch Ihre Diskussionen wertvolle Anregungen

geliefert

haben, ^{wie auch den Herren W. Baur} und B. Hirt, deren Hilfe bei der Losung mechamscher Probleme un- entbehrlich war, Herrn W. Baumann, der die meisten Zeichnungen ^an- fertigte, ^{sowie leiner Schwester} Silvia, ^{die die Arbeit ins Reine} schrieb, mochte ich ebenfalls meinen Dank aussprechen.