工业射线底片减薄与加厚的原理及方法

 摘要：本文搜集了一些射线底片减薄和加厚方面的资料，介绍了几种处理工业射线照相底片的方法，可以降低或提高底片的黑度，而不损伤底片的质量，为适用到工业射线照相，作者经过了科学的实验，取得了宝贵的数据和经验，并详细描述了实验中的现象，总结了操作中应该注意的事项，还给出了各种化学药品的特性，便于一般人员的学习、识别和操作。

关键词：工业射线底片 减薄 加厚 原理 

工业射线照相底片由于在曝光参数或暗室处理过程中的偏差，造成底片黑度在一定范围内的偏大或偏小，虽然能够评定，但底片可能是不符合标准要求的，一般这是需要重新拍照的，但某些情况下，无法重新拍照，为了解决这个问题，我们搜集了多种减薄和加厚方法，但资料上介绍的方法全都是面向照相馆或摄影爱好者少量的黑白底片，没有找到专门的针对工业射线照相用的现成的详细操作方法的资料，而我们面对的是数量大的多的工业射线底片，找到的资料还普遍不够完整，描述也不够清晰，对初学者的指导不够详细，因此，我们重点选择了三种方法进行了试验，希望通过我们的实验，能有利于指导现场操作，起到抛砖引玉的作用。

减薄剂和加厚剂都有“全面型”及“比例型”两种类型。“全面型”的就是底片整体改变黑度，“比例型”是指的提高对比度，使黑的地方改变小，白的地方改变大。由于是工业射线底片没有必要通过技术处理来改变对比度，因此，我们主要研究“全面型”减薄或加厚方法，但也相应地给出了“比例型”参考配方。

对于减薄方法，有很多有经验的射线人员早已经掌握，有的是直接从大的照相馆买来的袋装减薄药，我们也只搜集到多种直接减薄方法，其中“赤血盐减薄法”，实现简单，效果显著而迅速，不损伤图象质量，使用较广；而搜集到的加厚方法有两种是直接加厚的，有两种是间接加厚的，我们主要实验了两种间接加厚技术，既：“铬液法”和“硫液法”，那是因为两种直接加厚技术所用药品的价格昂贵，对于处理工业底片因用量大造成成本太高，而间接法的成本很低，操作起来也不复杂，经过实验效果也不错。

一、减薄与加厚的原理

减薄原理

减薄就是降低底片的密度（射线行业称为黑度），减薄剂的作用就是使已显影过的银粒子成为可溶解的化合物，由底片的感光乳剂中被洗掉；

加厚原理

底片加厚是一种复杂的化学反应过程，原理有两种：

1、              在原有银粒的基础上附着别种金属物质，添加银、铜、铬、汞或硫于原有的银粒子上，使影像的密度增加；

2、              在底片原有银粒基础上，使黑色的银粒影像变为有色的银化合物，以增加其阻光率。

需要指出的是：有的减薄或加厚会先使底片漂白，使底片上的银粒子成为可再显影的卤化银，再重新显影而改变黑度。这样的方法操作比较复杂，没办法在过程中控制黑度，其黑度基本依靠漂白液的配比来控制。

二、减薄方法

赤血盐钾减薄（全面等量减薄）作用的化学反应式如下：

4Ag＋4K₃Fe(CN)₆→3K₄Fe(CN)₆＋Ag₄Fe(CN)₆

银粒　赤血盐钾　　黄血盐钾　  亚铁重化银

大苏打在此起溶剂作用，与亚铁氰化银生成可溶性络合物。反应式如下：

Ag₄Fe(CN)₆＋6Na₂SO₃→Na₄Fe(CN)₆＋2Na₄Ag₂(S₂O₃)₃

亚铁氰化银　大苏打　　黄血盐钠　　可溶络合物

配方：

1、 50g赤血盐（也叫铁氰化钾，红色粉末），250g大苏打（也叫硫代硫酸钠、海波，透明晶体似冰糖）分别放入两个塑料盆里加入热水（约50℃）混合成各1000ml溶解。

2、 减薄前将两份药液混合在一起，然后再加入6-8倍的热水（温度在50℃左右，颜色为黄色）。（可减薄1350mm X 80mm规格的底片约40张左右）。

操作方法：

1、 带好橡胶手套，把要减薄的底片放在清水里充分浸湿，以防止减薄不均匀产生痕迹。

2、 把浸湿的底片放入配好的药液里均匀浸泡，隔一分种要把底片取出观察，根据观察底片黑度来确定是否已达到减薄效果，如果已经达到要求，立即把底片放入清水里冲洗干净，然后烘干。

注意事项：

1、    配制好的药液一定不能放置时间太长，最好效果是马上使用。减薄过程中药液由黄色变为蓝色说明药液已无效力，需重新配制。

2、    一定选在明亮的地方处理，可以将药液稀释后使减薄作用变慢，经常搅动或手拿底片两端来回运动，随时观察底片黑度，适合了立即水洗。

3、    对于局部黑度偏差，可以采用全部减薄加局部逐渐拉动减薄的方法将局部减薄。

4、    这种减薄后底片表面光泽减少，但通过观片灯观察看不出变化。

5、    由于该药液有毒性，操作过程中一定要注意安全，不要让液体接触伤口。

其他供参考的相关方法

  三、加厚方法

1、  铬液加厚法

这是一种简单而可靠的加厚方法，又称重铬酸钾加厚法。加厚的原理是，加厚液中的重铬酸钾、盐酸与底片上的银粒起反应，生成氯化银和淡黄色的氧化铬、氯化银再显影又变成银，这样，在原来银影上增加了淡黄色的氧化铬，使底片上的密度较前加厚。 

漂白液配制方法：

  操作方法：

将已经充分水洗的底片浸入18---21℃上述药液中进行漂白，一般3-5分钟即可，至黑色影像全部消失，变成淡黄色为止，如果想减少加厚量可以根据需要减少浸泡时间，这样的底片黑色没有完全消失。然后放入清水中漂洗5分钟，洗去漂白液，此时底片因形成了氧化铬而呈现淡黄色，再放入18---21℃度显影液中显影1分钟，不断搅动，至影像重新变黑，显影后水洗1分钟，定影3分钟，彻底水洗5分钟，干燥，完成底片的加厚处理。

用此方法所得加厚底片的影像保存性好，银粒变粗的现象也不显著，加厚后的底片表面微黄，但观片灯下看不出变色，适合于RT底片的加厚。这种加厚液的特点是，含酸量越低，加厚的效果越显著。因此可以根据加厚的要求调整溶液中盐酸的比例。使用上述比例一次可加厚0.6---0.9，如一次加厚不够，还可重复以上过程继续加厚。减薄效果见下表和图。

序号 初始黑度 增加后黑度 增加量 1 1.06 1.57 0.51 2 1.64 2.18 0.54 3 1.26 2.04 0.78 4 1.58 2 0.42 5 1.44 1.98 0.54 6 1.36 1.89 0.53 7 1.32 1.91 0.59 8 1.3 2.04 0.74 9 1.32 2.12 0.8

供参考的相关配方（未试验）

2、  硫液加厚方法

 配方：

 操作方法：

将底片彻底水洗后，漂白约3-5分钟，冷水漂白速度很慢，加热方法将漂白液的温度提高到约40-50度，漂白速度能明显提高，使其由黑变成黄绿色半透明，漂白后水洗时间长些（不小于5分钟），将黄色洗掉，然后进入加厚液中还原1分钟，一般十几秒钟即可见底片迅速变黑，应经常搅动并观察，直至全部变黑，此过程与加厚液温度无关，而且与加厚液时间无关，既只要加到一定程度后再增加时间无效果，一般2分钟足已，使用中有白色沉淀出现。然后充分水洗并烘干，水洗时间长些有利于底片保存，最好采用干片机干燥，防止出现水迹，可在最后的水洗中加些表面活性剂，如白猫洗涤剂等。注意全部过程中不可接触定影液，加厚后的底片表面黑亮，但在观片灯下可见有微黄现象，视觉效果不如铬法。减薄效果见下表和图。

序号 初始黑度 增加后黑度 增加量 1 1.24 1.65 0.41 2 1.37 1.78 0.41 3 1.43 1.84 0.41 4 1.47 1.9 0.43 5 1.45 1.87 0.42 6 1.27 1.79 0.52 7 1.22 1.64 0.42

四、有关经验

1. 试验过的三种减薄或加厚处理都不需要暗室，可以在正常光线下进行；

2. 不能用金属容器盛装各种化学药液，可能产生不良化学反应；

3. 底片经减薄或加厚处理以后，底片的表面色泽通常都会改变；铬法加厚效果明显，表面明显偏黄，比硫法要黄，但是在观片灯下观看时，效果很好，没有变黄的现象，而硫法却见到明显变黄，实践证明采用铬法加厚的底片与采用赤血盐钾减薄的底片外观和内在颜色基本相同。为了改善铬法的表面发黄的现象也可以通过在硫法的加厚液里迅速浸泡一下的办法使表面黄色变黑，还不影响加厚的量；

4. 从理论上讲，底片经过加厚后银粒都会变粗，会影响放大效果，但是我们的射线底片不需放大，所以上述实验的几种方法在两倍放大镜下很难观察变粗现象，完全可以接受。

5. 所有处理前的底片一定要充分润湿，处理过程中充分搅动，才能避免处理不均匀现象；

6. 减薄过程最好逐渐处理，不要期望一次减低，否则容易出现减薄过度；

7. 铬法之后可以采用硫法继续加厚，也可以用赤血盐法减薄；硫法之后不能再采用铬法处理，不能再使用赤血盐法减薄；

8. 底片的密度较高者，加厚效果显著；底片的密度较低者，加厚效果差。对于密度严重不足（黑度小于0.8）的底片加厚效果不明显，最好是放弃重拍。

9. 配比问题特别重要，比如：铬液加厚法如果配比不对，可能不但起不到加厚的作用，反而起到了减薄的作用。

10. 化学药品有毒性，操作过程中注意安全，在通风处进行。

其他供参考的加厚方法：

参考资料：

１、铁氰化钾K₃Fe(CN)₆ 也称赤血盐 深红色或红色单斜晶系柱状结晶或粉末。溶于水、丙酮，不溶于乙醇、醋酸甲酯及液氨中，溶于水后呈鲜红黄色液体，有毒，防止接触伤口。经灼烧可完全分解，产生剧毒氰化钾和氰。但在常温下，固体赤血盐钾却十分稳定。其水溶液受光及碱作用易分解，遇亚铁盐则生成深蓝色沉淀（滕氏蓝）。其热溶液能被酸及酸式盐分解，放出剧毒氢氰酸气体。此药剂能漂白黑色银粒，形成亚铁氰化银，和海波结合使用，起着脱银的作用。在暗室技术中常用于漂白，减薄及调色。

２、硫代硫酸钠 俗称大苏打、海波 Na₂S₂O₃-5H₂O 无色透明单斜晶体。无臭、无味，在潮湿空气中易潮解，灼烧则分解为硫化钠和硫酸钠。溶于水和松节油，难溶于乙醇，在溶解于水过程中能吸收水温，使溶液温度下降。硫代硫酸钠是物美价廉的定影药品。它能溶解未被还原的卤化银和可溶性银盐。在一定时间内很少溶解金属银，并在感光乳剂层内，不会引起副作用。

３、溴化钾 KBr 无色立方晶体。无臭，味咸而微苦。见光易变黄，稍有吸湿性。易溶于水，和甘油，微溶于乙醇和乙醚。水溶液呈中性。其溴离子可被氟、氯取代。与硫酸反应可生成溴化氢。与硝酸银反应生成黄色溴化银沉淀。在空气中稳定，在显影中是防灰雾剂。在漂定中可加速银盐的溶解。

４、硫化钠 Na₂S无水物为白色结晶，容易潮解，溶于水。遇酸反应，产生硫化氢。微溶于醇，不溶于醚。水溶液呈强碱性，故又称硫化碱。溶于硫黄生成多硫化钠。工业品因含杂质常为粉红、棕红色、土黄色块。有腐蚀性，有毒。在空气中易氧化生成硫代硫酸钠。对皮肤有强腐蚀性，接触硫化钠溶液的工人手部皮肤发生皱裂，发红。操作时应加注意。误触皮肤，可用水冲洗。硫化钠飞沫或小块落入眼内立即用水冲洗15min后，送医院治疗。为了保护皮肤，建议经常用弱乙酸溶液擦手，然后涂以油质性软膏。注意保护眼睛。

５、硝酸银 AgNO₃无色透明斜方晶系片状晶体。易溶于水和氨水，溶于乙醚和甘油，微溶于无水乙醇，几乎不溶于浓硝酸。其水溶液呈弱酸性。纯品对光稳定，在有硫化氢和有机物存在时，易被还原为黑色金属银。潮湿硝酸银见光较易分解。为氧化剂，可使蛋白质凝固，对人体有腐蚀作用。

６、亚硫酸钠 Na₂SO₃也称为硫养，白色粉末或六方棱柱形结晶。溶于水，水溶液呈呈微碱性。微溶于醇。不溶于液氯、氨。为强还原剂，与二氧化硫作用生成亚硫酸氢钠，与强酸反应生成相应盐并放出二氧化硫。有无水和结晶之分。用量换算：无水亚硫酸钠×2＝结晶亚硫酸钠  结晶亚硫酸钠×0.5＝无水亚硫酸钠　亚硫酸钠在显影液中之所以能起保护作用，是因为它亲氧能力很强。它首先与空气中的氧起氧化作用，从而延缓了显影剂的氧化，直至亚硫酸钠被氧化成硫酸钠即失去保护作用。

７、高锰酸钾 KMnO₄红紫色斜方晶系，粒状或针状结晶。有金属光泽。易溶于水，溶于水成深紫红色深液，微溶于甲醇、丙酮和硫酸。遇乙醇、过氧化氢则分解。强氧化剂，与浓硫酸接触易发生爆炸，在冷却情况下，与浓硫酸作用析出高锰酸酐黑绿色的油状液体。与有机物接触、摩擦、碰撞，因受热放出氧会引起燃烧。有毒，常用于漂白、加厚，或作为器皿清洗剂。

８、     盐酸 也称氢氯酸 HCl 纯氯化氢为无色有刺激性臭味的气味。其水溶液即盐酸，纯盐酸无色，工业品因含有铁、氯等杂质，略带微黄色。易溶于水，有强烈的腐蚀性，能腐蚀金属，对动植物纤维和人体肌肤均有腐蚀作用。浓盐酸在空气中发烟，触及氨蒸气会生成白色云雾。氯化氢气体对动植物有害。盐酸是极强的无机酸，与金属作用能生成金属氯化物并放出氯；与金属氧化物作用生成盐和水；与碱起中和反应生成盐和水；与盐类能起复分解反应生成新的盐和新的酸。多用于底版的加厚液和相片调色液中。用时，将盐酸慢慢倒入水中，不得将水倒入盐酸的液体中，以防溅出伤害皮肤。

９、     硫酸钠 Na₂SO₄也称为元明粉，芒硝，为白色颗粒或粉末状结晶体，易溶于水，水溶液呈碱性。溶于甘油，不溶于乙醇。曝露于空气中易吸湿成为含水硫酸钠。对于胶膜有硬化功能，此剂能使乳剂膜硬化，在高温的情况下，为显影中的强坚膜剂。对于显影液中的其他药物又不影响，因此，常用语显影液中的坚膜剂，也可以在停影液中使用，防止感光膜在以后的处理液中划伤。

１０、 硫酸 H₂SO₄  纯品为无色、无臭、透明的油状液体，呈强酸性。市售的工业硫酸为无色至微黄色，甚至红棕色。有很强的吸水能力，与水可以按不同比例混合，并放出大量的热。为无机强酸，腐蚀性很强。化学性很活泼，几乎能与所有金属及其氧化物、氢氧化物反应生成硫酸盐，还能和其他无机酸的盐类作用。在稀释硫酸时，只能注酸入水，切不可注水入酸，以防酸液表面局部过热而发生爆炸喷酸事故。浓度低于76%的硫酸与金属反应会放出氢气。

１１、 过硫酸钾 K₂S₂O₈别名过二硫酸钾  无色或白色三斜晶系结晶粉末。100℃时完全分解。溶于水，不溶于醇。水溶液呈酸性。遇潮湿或受热分解，放出氧变成焦硫酸钾。水溶液在室温下缓慢水解生成过氧化氢。具有强氧化性。与有机物混合会发生爆炸。

１２、 焦亚硫酸钠 Na₂S₂O₅别名（重亚硫酸钠、偏重亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、重亚硫酸钠、二硫五氧酸钠、重硫氧） 白色或微黄色结晶型粉末或小结晶，带有强烈的SO2气味，溶于水和甘油，水溶液呈酸性，微溶于乙醇，受潮易分解，有强还原性，露置空气中易氧化而转变为硫酸钠，遇湿放出二氧化硫气味，而氧化变质生成相应的盐，与强酸接触放出二氧化硫而生成相应的盐类。用于食物防腐、麦杆漂白及作染料、药物等。白色或微黄色结晶粉末。加热到150℃分解。

１３、 过硫酸铵 (NH₄)₂S₂O₈  别名过二硫酸铵  是一种白色、无味晶体，常作强氧化剂使用，也可用作单体聚合引发剂。它几乎不吸潮，由于能达到很高的纯度而具有特别好的稳定性，便于储存。必须存放在干燥、密闭的容器中，其次应避免阳光直射、热源、潮湿等不利因素。另外，一些杂质如脏物、铁锈、少量金属以及还原剂可能引起过硫酸铵的分解，在存放和使用过程中也必须注意。由于潮湿的过硫酸铵粉末及其水溶液有漂白和轻微的腐蚀作用，因此使用过程中应避免眼睛、皮肤和衣物直接与其接触。

１４、 重铬酸钾K₂Cr₂O₇ 别名红矾钾 橙红色单斜晶系或三斜晶系结晶，微溶于冷水，易溶于热水，其水溶液呈酸性。不溶于醇。为强氧化剂，与有机物接触摩擦、撞击能引起燃烧。不潮解，不生成水合物，有毒。

参考网址：

http://www.pipeline.com.cn/maindoc/bjxww/jinyan/chixieyan.htm

http://www.zysh.com/chem_dictionary_list.asp

　作者：盘锦北方无损检测公司 张宏亮

刊登于《无损探伤》2004年第1期 2003/6/25