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本论文阐述了Ag2(R)掺杂的三系列卤化银乳剂的设计、制备及感光性能的研究:不同浓度的Ag2在卤化银晶体成长的同一位置掺杂的立方体溴碘化银核壳乳剂;不同碘含量、相同浓度的Ag2在同一位置掺杂的立方体溴碘化银乳剂;相同浓度的Ag2在晶体成长的不同位置掺杂的立方体溴化银乳剂。所有的乳剂制备过程都在微机控制的双注仪上进行。
以上三系列原始Ag2掺杂乳剂感光度均高于其相应的参考乳剂即未进行Ag2掺杂乳剂,表明Ag2可以作为一种有效的“空穴—电子转换器”,通过捕获曝光时产生的正空穴消除或减少潜影形成过程中由于电子与空穴的复合造成的电子损失,提高潜影形成效率,从而显著提高卤化银乳剂感光度。
对以上乳剂进行了颗粒表面的S+Au增感以后,在一定的还原增感剂DMAB用量下,观察到显著的颗粒内部还原增感(Ag2掺杂)和表面S+Au增感的协同增感效应,使乳剂的感光度有了成倍的增长。以上协同增感效应的结果说明,颗粒内部的还原敏化中心与颗粒表面的硫加金敏化中心具有两种不同的增感机理,前者捕获空穴,后者捕获电子,两者都有利于提高潜影的形成效率。
在卤化银乳剂颗粒内部进行Ag2掺杂,而在颗粒表面进行S+Au增感,从而在空间上使两种敏化中心有效分离,达到了协同增感与降低灰雾的双重功效。Ag2掺杂AgBrI乳剂感光度高于相应的参考乳剂,说明同是作为空穴捕获剂的碘离子的存在并不影响Ag2的增感作用;乳剂颗粒中碘含量在实验用量范围内增加(0~5%mol/molAg),有利于抑制灰雾密度上升。
乳剂光谱增感的实验结果表明,掺杂在乳剂颗粒内部的Ag2中心不利于捕获曝光后被束缚在表面染料分子上的正空穴,Ag2几乎起不到增感的效果。只有当掺杂的Ag2接近颗粒表面时才能够比较有效的捕获表面空穴,与染料增感有明显的协同增感效果。
通过测量乳剂微波光导信号获得有关卤化银微晶的光生电子信息,乳剂光电子的衰减时间与寿命不受Ag2掺杂的影响,说明在颗粒内部形成的Ag2为R中心,在曝光时通过捕获正空穴而提高乳剂感光度。