Способ получения изображений на теплочувствительном материале

Союз СоветскикСоцкаписткческкаРеспублик Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п 957155(23) Приоритет 1 аеударстааивй комитет СССР ао делам нзабретеннй н открытнйОпубликовано 07.09.82.БюллетеньЗЗДата опубликования описания 07.09.82 тф фБ, А. Безуглый, Е. А. Галашин, Д, П. Криндач иВ, С, ФаМбфВЙЯ,Ц Втис.жйюьдцр ЯМосковский ордена Ленина, ордена Октябрьской Р волюжжф фааЩиордена Трудового Красного Знамени государствуниверситет нм. М. В, Ломоносова(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ НА ТЕПЛОЧУВСТВИТЕЛЬНОМ МАТЕРИАЛЕ 1Изобретение относится к способам получения бессеребряных фотографических изображений на теплочувствительных материалах за счет теплового действия света я может быть использовано для оперативного получения изображений любого цвета в фотографии и полиграфии,Известны способы получения бессеребряных фотографических изображений, основанных на фотохимическом действиию света. Прн этом в качестве светочувствительных веществ могут применяться диазосоедннения, светочувствительные красители, фотопопнмеризующиеся композиции, комплексные соедннення железа н др 11н 23.Недостатком таких способов является то, что применяемые материалы имеют ограниченную спектральную чувствнтельюсть, требуется специальное производство светочувствительных слоев и необходимы большие затраты времени на проявление скрытого изображения. Кроме того, этн способы не позволяют исполь 2зовать прйемный слой в циклическом режиме "Запись - считывание - стирание. фАльтернативным фотохимическому действию света для получения изображений может нспользоваться тепловое действие света. Способы, основанные на этом действии света, связаны либо с испарением тонких пленок поглошающего излучения вещества, либо с их плавлекием, деструкцией и рядом других физико- химических эффектов, меняющих оптические характеристики приемного слоя. Эти способы применяюгся, главным образом, для получения изображений в ИК-области спектра, где фотохимическое действие света практически отсутствует,Известен способ получения изображения на теплочувствительном материале посреаством ускоренного светом испарения. Материал представляет собой подложку со светочувствительным слоем, выполненным нэ,М В,ЯЗ 5 Х где 1а3 95715т , р , с и т = 1 - 5; Х - атомгалогена, Этот слой в результате облучения может фотохимически превращаться в продукт или продукты, давление паров которых при данной температуре выше, чем у собственного слоя, вызываятаким образом испарение этого продуктаили продуктов превращения с образованием в слое изображения объекта. Испарение продолжают до получения стабильного изображения. Подложка не вступаетв реакцию со слоем или продуктами егопревращения 31 .Недостатками этого с 1 тособа являются низкая светочувствительность, связанная с тем, что кроме затрат энергии наиспарение, нужна также энергия для инициирования фотохимической реакции, малая разрешающая способность из-за бокового размытия, создаваемого в Приемном 20слое теплового профиля, необходимостьспециального производства теплочувствительного материала.Известен также способ получения изображения с использованием испарениякрасителя, В качестве теплочувствительного материала в этом способе используется слой красителя, нанесенный на прозрачную подложку. Этот слой экспонируютизлучением высокой энергии, с экспонируемых участков краситель переноситсяна приемный листовой материал 41,Этому способу присущ недостаток,связанный с противоречивыми требованиями, предъявляемыми к используемым35красителям. Для повышения чувствительности необходимы легколетучие красители, в то время, как дпя получения стойкого во времени изображения нужны термоустойчивые красители с низкой упругостью40насыщенного пара, Нагрев до высокойтемпературы приводит к значительномуразмытию температурного профиля, чтоснижает разрешающую способность способа. К недостаткам относится также необходимость специального производства теп-45лочувствительного материала.Наиболее близким к предложенномуспособу является способ получения изображений на теплочувствительном материале, состоящем из подложки, выполненной из цапонового лака, регистрирующегослоя, выполненного из масляной пленки,и приемного контроля, выполненного изметаллической черни, путем экспонирования материала электромагнитным излучением со стороны приемного контроля.В указанном эвапорографическом спо обе при экспонировании приемный контр 5слой нагревается в соответствии с пространственной структурой пучка электромагнитного излучения; возникший в приемном контрслое тепловой рельеф за счеттеплопроводности передается. через подложку к регистрирующему слою, и регистрирующий слой изменяет свою толщину всоответствии со структурой теплового изображения за счет испарения. Видимоеизображение возникает в виде интерференционной окраски регистрирующего слояпри внешней подсветке 53 и Г 61Указанный способ имеет ряд недостатков, Тепловой рельеф, формирующий изображение, расплывается при передаче тепла от приемного к регистрирующему слоючерез подложку, что ограничивает разрешающую способность, величиной 12 лин/мми вынуждает в качествеподложки использовать очень тонкие мембраны. Для осуществления этого способа необходимо сложное устройство, включающее в себя вакуумный насос, нагреватель корпуса камеры относительно теплочувствительногоматериала, специальные системы подсветки для наблюдения изображения и стирания изображения перед новым цикломфотографирования. Изображение, возникшее в виде интерференционной окраскирегистрирующего слоя, не является стабильным во времени, и его нужно сразуперефотографировать или считывать каким-либо другим способом. Однако в некоторых случаях возникает необходимостьполучать не интерференционное, а тоновое окрашенное изображение, как необратимое (фиксированное), так и обратимое.Целью изобретения является повышениеразрешающей способности, ускорение иупрощение процесса, расширение функциональных возможностей способа.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу получения изображения на теплочувствительном материале,состоящем из подложки и регистрируксцего слоя, путем экспонирования материала электромагнитным излучением, испопьзуют подложку, выполненную из стекла,регистрирующий слой, представляющийсобой раствор бромистой меди или йодав этаноле или ацетоне, и экспонированиематериала осуществляют путем фокусирования излучения непосредственно на поверхность регистрирующего слоя.При этом с целью получения фиксированного изображения экспонирование теплочувствительного материала проводятдо полного испарения этанола или ацетона,5 9571Кроме того, с целью обеспечения многократных повторений циклов "Записьсамостирание" процесс ведут в герметичном объеме,На фиг, 1 показана схема полученияизображения на теплочувствительном материале; на фиг. 2 - схема осуществления обратного цикла Запись - самостираниею.Схема содеркит освещенный объект 1 16съемки, сетчатую миру 2, объектив 3,жидкий регистрируккций слой 4, герметичный объем, нижняя поверхность которого служит подложкой 5, элементы 6регистрирующего слоя, образующие изображение, глаз 7 наблюдателя.Сущность предлагаемого способа состоит в следующем.Растворы выбираются таким образом,что выполняется условие 20ай зс а 6где 6 - поверхностное натяжение раствора;с - концентрация поверхностно-инактивного вещества в растворе;Т - температура раствора.Этоусловие легко выполняется для Ебольшого количества растворов. Растворлюбым способом наносят на подложку так,чтобы образовалась однородная пленкасмачивания требуемой для конкретногослучая ташлы.35Оптическое изображение, формируемоеодним из методов (объективом 3 фотоаппарата от освещенного объекта 1 прифотографировании или проецированиемсвета через негатив при печати) проецируется в плоскость жидкой пленки 4, лежащей на подложке 5.В процессе экспонирования в жидкойпленке происходит перераспределение красителя, концентрация которого в освещенных участках повышается, а в темныхснижается.Механизм образования изображенияследукаай,При поглощении света происходит неоднородный нагрев жидкой пленки в соответствии со структурой изображения.Иэ нагретых участков растворитель испаряется пропорционально энергии поглощен-ного света, что приводит к повышениюконцентрации поверхностно-инактивного55вещества (красителя), Неоднородное распределение концентрации поверхцостноинактивного вещества (краситепя) в жид 55 4кой пленке создает градиент поверхностного натяжения в ее поверхностном слое, представляющий собой тянущую тангенциальную силу, обеспечивающую массоперенос раствора в область действия излучения. Таким образом, изображение попу- чается в результате перераспределения поглощающего свет вещества (красителя) в жидкой пленке. В конечном счете в наиболее ярких участках красителя окажется больше, а в темных - меньше, чем его бьшо в начале экспонирования, что дает нам негативное изображение, элементы которого образуют рельеф 6.Если запись изображения производится до попного испарения растворителя, то изображение оказывается фиксированным. Для полученного негатива дальнейшая обработка не требуется. Позитивное изображение может быть получено проекционным или контактным способом на обычной фотобумаге либо повторением процесса.Если запись изображения проиэводи 1- ся на пленке, находящейся в замкнутом объеме 5 в равновесии с насыщенным паром растворителя (фиг. 2), то процесс обратимый: при выключении света происходит самостирание, т.е. выравнивание концентрации красителя в жидкой пленке и, вследствие этого, исчезновение изображения. Считывание иэображения цроизводят элементом 7 (глаз наблюдателя, объектив фотоаппарата и т.д.).Выбрав в качестве поглощающего красителя поверхностно-активное вещество, можно непосредственно получить позитивное иэображение.Поскольку получаемое на подложке иэображение является рельефным, то оно может быть перенесено контактным способом на любой листовой материал (бумагу, ткань, кожу и т.п,), смачиваемый раствором и впитывакацим его.П р и м е р 1. Готовят 10%-ный раствор СоВ 1 в этаноле. Раствор наносят тонким слоем (менее 0,1 мм) на стеклянную пластинку 60 Х 90 мм. Сетчатую миру 2 с размером ячейки от 0,05 до 1 мм освещают параллельным пучком света от лампы накаливания или артэнового лазера и ее изображение фокусируют на пленку раствора (фиг. 1), Плотность мощности излучения составляет 0,01 Вт/см. В результате эа время 40 с в ппенке формируется негативное изображение миры. Максимальная разрешающая способность дпя раствора СоВг в этанопе составляет 20 лин/мм.7 0571П р и м е р 2. Получение фиксированного изображения. Используют жидкую пленку смачивания раствора СиВгв этанопе, нанесенную на стеклянную подложку. Расширенный параллельный пучок б излучения от аргонового лазера с плотностью мощности 0,5 Вт/см и длиной волны Х = 488 нм проецируют на жид-кую пленку через миру в виде сетки с размером ячейки 0,3 х 0,3 мм Изобра жение в пленке формируется в течение 1 с. Через 2-3 с растворитель (этанол) исйаряется, и изображение, образованное высохшей солью (СиВг), оказывается фиксированным.1П р и м е р 3. Получение самостирающегося изображения, Готовят 5%-ный раствор йода в ацетоне. В круглую (диаметром 5 см) стеклянную кюветку с 20 плоскопараллельными верхней и нижней стенками, расстояние между которыми равно 3 см, заливают 0,15 - 0,2 см раствора так, чтобы на нижней стенке (дне) образовалась равномерная пленка 25 БВ 8,смачивания толщиной не более 0,1 мм,Объем герметизируют.Кюветку ориентируют так, чтобы впроцессе экспонирования ее нижняя стенкас жидкой пленкой сохраняла горизонтальное положение. Изображение сетчатоймиры 2 сквозь прозрачную нижнюю стен, ку проецируют на жидкую пленку (фиг.2),Приплотности мощности излучения О, 1 Вт/смв жидкой пленке через,8-10 с формирует-ся изображение, которое можно наблюдатьчерез верхнюю прозрачную стенку кюветы.После прекращения экспонированияизображение в пленке из-за выравниваниярельефа теряет контраст, а затем благоРдаря выравниванию концентрации йодачерез 30-40 с исчезает полностью. Время полного стирания изображения сокращают до 1-2 с.простым встряхиваниемкюветы, После стирания слой снова готовдля записи. Количество циклов неограничено.Сопоставление основных характеристик предложенного способа с известнымприведено в таблице.ент,ктиая,4 филиал ПППП . Уж город,ул. Про формула изобретения 1. Способ получения изображений на теплочувствительном материале, состоящем из подложки и регистрирукзцего слоя, % путем экспонирования материала электромагнитным излучением, о т л и ч а ющ и йс я тем, что, с целью улучшения разрешающей способности, ускорения и упрощения процесса, расширения функпио О нальных возможностей, используют подложку, выполненную из стекла, регистрирующий слой, представлякиций собой раствор бромистой меди или йода в этаноие или ацетоне, и экспонирование материала 1 осуществляют путем фокусирования излучения непосредственно на поверхность регистрирующего слоя.2, Способпоп. 1, отличаюш и й с я тем, что, с келью получения 20 , фокусированного изображения, экспонирс ванне теплочувствительного материала проводят до полного испарения этанола или ацетона,3. Способ по и. 1, о т л и ч а ю - В щ и й с я тем, что, с целью обеспечения ВНИИПИ Заказ 6595/3Тираж 488 Подписное 55 12ъ ,многократных повторений цикловЗапись - самостирание, процесс ведут в герметичном объеме,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, 5 осесу о 1 РЬойодгарЬ 1 с Бс 1 епй 1 ьсь апд Епд 1 пеегь. Нап 6 ЬооК оГ РЬойодгарЬс Бсепсе ап 6 Епд 1 пеег 1 пд. Ч 11 еу ап 6 ьопь, йеи,1 ог 1 с. 1973, рр,34-38.2. Заявка ФРГ1938498, кп. 57 Ь 1/72, опублик. 1973.3. Патент США39999990, кл. 96-27, опублик, 1976.4, Патент США % 3655379, кл. 96-27, опублик. 1972.5. Леконт Ж. Инфракрасное излучение. МГосударственное издательство физикоматематической литературы, 1958, с, 132-133 (прототип),6. Фаерман Г. П. Получение изображений в далекой ИК-области спектра методом эвапорографии. - Журнал научной и прикладной фотографии и кинематографии. М., изд-во АН СССР, т, 8,2, 1963, с. 153 - 156, 1