[基础知识] X射线的显影应用

显影是将胶片感光后形成的潜影，转换成可见银影的化学反应过程。
        显影方法有两种：一种是物理显影，即把显影液中的银离子作为还原银来源的显影方法；一种是化学显影，即把感光乳剂中的银离子作为还原银来源的显影方法。实际应用的全部为化学显影。
        (一)显影液组成
        对感光卤化银具有适当还原作用的溶液，称为显影液。通常显影液包括显影剂、保护剂、促进剂、抑制剂和溶剂等5种成分。
        1.显影剂
        (1)分类：显影剂分为无机显影剂和有机显影剂，X线照片冲洗全部用有机显影剂。
        (2)显影剂化学结构与显影剂作用的关系：有机显影剂大多属于芳香族化合物，其化学结构与显影作用有很大关系。
        (3)常用显影剂
        ①米得：化学名称为对甲氨基酚硫酸盐。为无色或微灰色针状结晶体，易溶于水，难溶于乙醚和乙醇，在含有亚硝酸钠或碱性溶液中溶解度较小。
米得是强力显影剂，显影能力约为对苯二酚的20倍。对溶液pH值的要求不严格，在中性溶液中也可显影，其显影诱导期短。
        ②对苯二酚：别名海得。化学名称为对苯二酚。为无色或微灰褐色针状或柱状结晶体，易溶于水。为弱性显影剂，但与米得或菲尼酮组合使用时，有很好的超加合性。对苯二酚的显影诱导期长，显影速度慢，而且显影能力与效果受温度、溴离子浓度，pH值影响很大。
        ③菲尼酮：化学名称为1-苯基-3吡唑烷酮。为板状或针状结晶体，常温下不易溶于水，易溶于弱碱溶液或乙醇。
        菲尼酮本身是一种中等活性显影剂，它与其他显影剂形成超加合性。菲尼酮显影作用表明，它在大多数情况下无显影诱导期，显影出痕快。它与对苯二酚的组合显影液(PQ型)，现已为X线照片显影液中主导类型，具有良好的显影效果。

2.保护剂  常用的保护剂为亚硫酸钠。

显影液中保护剂的作用有3点：
        (1)防止显影剂氧化：显影剂在无亚硫酸钠的状况下，被空气中的氧和溶解于显影液中的氧氧化，失去显影能力。当加入亚硫酸钠时，因亚硫酸钠与氧的亲合力大于显影剂，故反应生成硫酸钠，从而保护了显影剂。
        (2)防止照片污染，并具稳定显影作用：亚硫酸钠可与显影剂的氧化产物(如苯醌)反应，生成无色的、无污染性的新的弱显影剂。
        (3)溶解卤化银，具有微粒显影作用。
        3.促进剂  多数显影剂在中性溶液中不起显影作用或显影作用很小，只有在碱性溶液中才有较强的显影能力。X线照片显影液中，常用的促进剂有碳酸钠、氢氧化钠、偏硼酸钠等。
        4.抑制剂  抑制剂的主要作用是防止照片灰雾的产生，因此也称为防灰雾剂。常用的抑制剂有溴化钾及有机防灰雾剂等。
        (二)显影的化学反应
        显影剂与卤化银在显影液中进行的主要反应为氧化还原反应。卤化银在显影液中电离成银的阳离子(Ag+)和卤族元素的负离子(Br-)；同时，显影剂在显影液中电离成显影剂负离子(C6H4O2-)和氢的阳离子(H+)。显影剂与卤化银在反应中进行电子交换。银的正离子得到显影剂负离子得到电子，而中和成中性的银原子。同时，显影剂的阳离子(H+)从卤化银的卤族负离子得到电子，而成为氢溴酸。这一氧化还原反应中，卤化银被还原，显影剂被氧化。
        (三)显影处理
        1.显影温度的影响  显影温度对X线照片影像效果影响很大，手工冲洗显影温度在18～20℃，自动冲洗机显影温度在34℃左右，高于预定温度。乳剂受到的影响：显影剂活性加大；显影作用增强；显影液的疲劳度加速；影像颗粒性恶化；灰雾增加；乳剂膜松软；胶片易划伤。
        2.显影时间  显影时间根据显影液配方特性、冲洗加工方式而异。显影时间延长时，胶片将受以下影响：影像密度增大；灰雾增加；影像颗粒性恶化；对比度在初期增加，延长时低下；感度初期增加；延长时低下。
        3.显影液的搅拌  显影液搅拌实质是增加了显影剂动能，加快了显影速度，搅拌的另一目的是防止胶片之间在显影过程中相贴，造成显影的局部不均匀。
        4.显影液的疲劳  显影液疲劳将造成影像密度降低，对比度下降。与新液相比，由于处理胶片造成疲劳显影液的变化是：显影液量减少；显影剂减少；保护剂减少；pH值下降；溴离子浓度增加。
        显影液放置时间久，产生疲劳的变化是：显影剂减少(空气氧化)；保护剂减少(空气氧化)；pH值上升；溴离子浓度不变.